[发明专利]一种强化分离技术处理焦炉煤气的装置及其工艺

说明书

技术领域

本发明属于炼焦行业的技术领域，具体涉及一种从焦炉煤气中脱除少量微尘和雾滴的装置及其工艺。

背景技术

焦炉煤气又称焦炉气。是指用几种烟煤配制成炼焦用煤，在炼焦炉中经过高温干馏后，在产出焦炭和焦油产品的同时所产生的一种可燃性气体，是炼焦工业的副产品。焦炉气是混合物，其产率和组成因炼焦用煤质量和焦化过程条件不同而有所差别，其中氢气、甲烷、一氧化碳、C2以上不饱和烃为可燃组分，二氧化碳、氮气、氧气为不可燃组分。焦炉气属于中热值气，适合用做高温工业炉的燃料和城市煤气；焦炉气含氢量高，分离后可用于合成氨，其它成分如甲烷和乙烯可用做有机合成原料。

焦炉煤气中含有少量的有机烃类雾滴和细微聚合颗粒，因而在应用于不同的生产前都需要先除尘除雾。目前工业生产中一般是采用多级过滤器或者电捕焦油器。多级过滤器是指分别通过不同过滤精度的各种类型过滤器，对焦炉煤气进行分级处理，这种方法设备投资大，过滤器的滤芯更换频率很高或者反吹过于频繁，而且很容易发生堵塞，从而被迫停车；电捕焦油器都是利用高压静电作用下产生正负极，使煤气中的焦油雾在随煤气通过电捕焦油器时，由于受到高压电场的作用被捕集下来。由于煤气易燃易爆，就必须保证电捕焦油器的安全操作。另外，电捕焦油器电极间有电晕，可能会发生火花放电现象。如果煤气中混有氧气，当煤气与氧气的混合比例达到爆炸极限时就会发生爆炸。可见，寻求一种高效安全的操作维修方便的焦炉煤气除尘除雾方法，已经成为炼焦行业十分关注的一个技术问题。

发明内容

本发明为了解决现有焦炉煤气净化工艺易堵塞、操作维修复杂、分离精度低的技术问题，提供了一种强化分离技术处理焦炉煤气的装置及其工艺。

本发明采用以下的技术方案实现：

一种强化分离技术处理焦炉煤气的装置，包括强化分离设备，其特征在于，所述的强化分离设备包括壳体，壳体内腔中设有转鼓，转鼓内设有圆柱形的旋转填料，壳体内腔中心位置设有液体分布器，液体分布器位于旋转填料的内环之中并与旋转填料的内环之间留有间隙，转鼓下部设有转轴，转轴与转鼓同心连接并且下端穿出壳体与旋转动力结构连接；所述的壳体顶部设置液体进口和气体出口以及压力表，壳体底部设置液体出口和气体进口，液体进口经由泵装置与水储罐连接，气体进口与尾气来源连接，气体出口连接自动反吹过滤器。

强化分离设备的液体分布器的液体出口位置位于旋转填料轴向厚度的1/3～1/2处。旋转填料为金属材质或非金属材质，例如不锈钢丝网，不锈钢波纹板或者PTFE改性材料等。旋转填料轴向厚度为壳体内腔高度的1/4～1/2。转轴与壳体之间设有机械密封装置，通过连轴传动或者皮带轮传动或者齿轮传动实现旋转传动。

所述自动反吹过滤器，由多个单体过滤器联接而成，过滤器包括过滤器壳体，过滤器壳体内设有滤芯。

管式自动反吹过滤器的滤芯可采用金属烧结粉末滤芯(烛式)或者单通道陶瓷膜管(烛式)。滤芯与筒体通过管板进行固定，并密封。管式自动反吹过滤器的自动控制系统可实现自动控制，无需人工操作，运行安全稳定。该过滤系统由若干联单体过滤器组成，当一个单体在反吹时，其余单体仍在正常工作，保证了操作的连续化。

一种强化分离技术处理焦炉煤气的装置，在上述装置中完成，包括如下工艺步骤：

开启强化分离设备和自动反吹过滤设备，调节进气阀门通入焦炉煤气，同时开启水泵通入水，水通过液体分布器均匀分布，并与气体在旋转填料中充分接触，从而捕捉焦炉煤气中的微尘和雾滴，焦炉煤气通过旋转填料后从气体出口排出，送入自动反吹过滤器；焦炉煤气由气体进口进入过滤系统，由外向内经滤芯，进入物料出口管流出。随着过滤的进行，固体颗粒在滤芯上富集，形成滤饼层并进一步提高过滤精度。当过滤器压降达设定值后，过滤器单体依次进行反吹，一个过滤器单体反吹时，其他过滤器单体正常工作。所有单体反吹完成后，过滤系统开始正常过滤工作，焦炉煤气从反吹过滤器排出后进入燃气轮机，杂质从自动反吹过滤设备的排污口排出。

强化分离设备中的气液接触方式包括逆流、错流或者并流。在强化分离设备中的处理过程可以不加水，不加入水的情况下，尾气单独通过旋转填料，同样可以达到有效的脱除效果。

焦炉煤气包含氮气、氧气、氢气、甲烷、一氧化碳、二氧化碳和有机烃类；高压情况下存在聚合情况，形成细微颗粒。焦炉煤气的固含量为50～70mg/m³，液含量为200～300mg/m³。