[发明专利]用于粉煤热解高温含尘焦油梯级净化的实验方法和装置

权利要求书

1.用于粉煤热解高温含尘焦油梯级净化的实验装置，其特征在于，包括氮气进气系统、煤粉进料系统、焦油进料系统、孔板流量计Ⅰ(15)、孔板流量计Ⅱ(16)、梯级净化系统、采样系统和尾气回收系统；氮气进气系统包括气体增压泵Ⅰ(1)、氮气缓冲罐Ⅰ(2)、气体增压泵Ⅱ(3)、氮气缓冲罐Ⅱ(4)、空压机(5)、氮气钢瓶(6)、氮气预热炉Ⅰ(10)、氮气预热炉Ⅱ(11)和氮气混合器(14)；煤粉进料系统包括螺旋进料器(7)和煤粉混合器(8)；焦油进料系统包括焦油注射泵(9)、焦油加热气化炉(12)和焦油气混合器(13)；梯级净化系统包括旋风分离器(17)、固定床过滤器(18)和冷凝沉降器(24)；采样系统包括玻璃纤维滤膜采样器(21)；尾气回收系统包括冷却器(25)、旋液分离器(26)和尾气缓冲罐(27)；其中，

氮气钢瓶(6)出口连接氮气缓冲罐Ⅰ(2)入口和氮气缓冲罐Ⅱ(4)入口，空压机(5)出口连接气体增压泵Ⅰ(1)动力入口和气体增压泵Ⅱ(3)动力入口，气体增压泵Ⅰ(1)两端分别连接尾气缓冲罐(27)和氮气缓冲罐Ⅰ(2)，气体增压泵Ⅱ(3)两端分别连接尾气缓冲罐(27)和氮气缓冲罐Ⅱ(4)，氮气缓冲罐Ⅰ(2)出口连接氮气预热炉Ⅱ(11)入口，氮气预热炉(11)出口连接氮气混合器(14)下端入口，氮气缓冲罐Ⅱ(4)出口连接煤粉混合器(8)左端；

螺旋进料器(7)出口连接煤粉混合器(8)上端，煤粉混合器(8)右端连接氮气预热炉Ⅰ(10)入口，氮气预热炉Ⅰ(10)出口连接焦油气混合器(13)左端入口；

焦油注射泵(9)出口连接焦油加热气化炉(12)入口，焦油加热气化炉(12)出口连接焦油气混合器(13)上端入口，焦油气混合器(13)右端出口连接氮气混合器(14)左端入口；

氮气混合器(14)右端出口分为两股，分别连接孔板流量计Ⅰ(15)和孔板流量计Ⅱ(16)入口；孔板流量计Ⅰ(15)和孔板流量计Ⅱ(16)出口汇合后连接旋风分离器(17)入口，旋风分离器(17)出口连接固定床过滤器(18)，固定床过滤器(18)出口连接冷凝沉降器(24)入口；

冷凝沉降器(24)出口连接冷却器(25)气体入口，冷却器(25)气体出口连接旋液分离器(26)入口，旋液分离器(26)出口连接尾气缓冲罐(27)入口；

玻璃纤维滤膜采样器(21)包括上法兰、玻璃纤维滤片和下法兰，玻璃纤维滤片是由上下两个金属丝网夹住玻璃纤维滤膜而成，放置在上法兰和下法兰之间，上法兰前连接有取样阀(20)，下法兰后连接有联通阀(22)，玻璃纤维滤膜采样器共有3个，分别并联于旋风分离器(17)、固定床过滤器(18)和冷凝沉降器(24)之后的连接阀两端。

2.根据权利要求1所述的用于粉煤热解高温含尘焦油梯级净化的实验装置，其特征在于，螺旋进料器(7)包括电机和进料器，电机通过联轴器驱动螺旋进料器(7)的螺杆转动，调节转速范围为120～1400rpm，进料器上方设置有料斗，下方通过煤粉混合器(8)和氮气预热炉Ⅰ(10)连接。

3.根据权利要求1所述的用于粉煤热解高温含尘焦油梯级净化的实验装置，其特征在于，固定床过滤器(18)包括壳体、内构件和加热套，壳体上部设有滤料颗粒入口，滤料颗粒入口通过法兰和旋风分离器(17)后管路连接，壳体下部设有滤料颗粒出口，滤料颗粒出口通过法兰和冷凝沉降器(24)前管路连接，内构件包括三层滤料支承板、上端盖和支撑架，三层滤料支承板通过细钢管隔离分层套在支撑架上，上端盖和支撑架通过螺栓将内构件和壳体固定在一起，加热套使得固定床过滤器温度控制在25～600℃，固定床过滤器内径为68mm，总高800mm。

4.根据权利要求1所述的用于粉煤热解高温含尘焦油梯级净化的实验装置，其特征在于，冷凝沉降器(24)包括壳体、内管和加热套，壳体上部中央为气体入口，侧面上部为气体出口，壳体下部连接有出油阀，能够排出冷凝的部分焦油，内管上部连接固定床过滤器(18)后管路，下部直至壳体内下部，热套套在壳体外部，能够控制沉降器温度在25～500℃。