[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

说明书

本发明用于粉煤热解高温含尘焦油梯级净化的实验方法和装置，将粉尘颗粒通过料斗加入螺旋进料器；将固体滤料颗粒填装进固定床过滤器；将纯净焦油加入注射泵，加热气化；从氮气瓶向实验系统通入氮气进入缓冲罐；粉尘从螺旋进料器进入，焦油气从注射泵进入，与从缓冲罐进入的氮气混合后依次进入旋风分离器、固定床过滤器、冷凝沉降器三级除尘设备，净化后的混合气经冷却器和旋液分离器冷却分离出净化的焦油，剩余的氮气进入尾气缓冲罐，经由空压机驱动的气体增压泵压入氮气缓冲罐继续循环使用；当进行采样测量某级的除尘效率时，打开旁路接通的玻璃纤维滤膜采样器，收集称量拦截的粉尘计算除尘效率。本发明用于高温含尘焦油气的梯级净化实验研究。

技术领域：

本发明属于能源化工技术领域，具体涉及一种用于粉煤热解高温含尘焦油梯级净化的实验方法和装置。

背景技术：

在目前的陕西煤化工体系中，作为当地主要经济技术发展的资源——煤炭，主要以炼焦途径制取冶金、化工用生产资料的焦炭进行消化。多年来，各种炼焦技术、炉型应用而生，为这一技术的发展做出了巨大成就。但是，随着技术进步和环保要求，这一污染大、工艺相对滞后的技术发展遭遇了其发展瓶颈的制约。即作为经济价值高的焦油副产品，由于混杂一些焦炭颗粒，不仅在外观上而且在后续加工应用中都带来了不小的负面效应。尤其是在大规模机采煤矿的采煤率中，粉煤比例日益增长的今天，这种尴尬局面尤为突出。

目前常用的高温气体除尘的方法主要有旋风除尘、静电除尘、金属材料过滤除尘、陶瓷材料过滤除尘等，但用于高温焦油气除尘具有很大的局限性，主要因为：(1)焦油气温度400～600℃，对设备材料要求高；(2)焦油气中的焦油容易冷凝，易导致过滤器堵塞；(3)除尘效率要求较高，要满足工业大规模生产需要。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种用于粉煤热解高温含尘焦油梯级净化的实验方法和装置，克服了现有技术中的一些缺陷，解决了焦油中粘结粉尘的脱除和分离的难题。

为达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：

用于粉煤热解高温含尘焦油梯级净化的实验装置，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、孔板流量计Ⅱ、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、氮气缓冲罐Ⅰ、气体增压泵Ⅱ、氮气缓冲罐Ⅱ、空压机、氮气钢瓶、氮气预热炉Ⅰ、氮气预热炉Ⅱ和氮气混合器；煤粉进料系统包括螺旋进料器和煤粉混合器；焦油进料系统包括焦油注射泵、焦油加热气化炉和焦油气混合器；梯级净化系统包括旋风分离器、固定床过滤器和冷凝沉降器；采样系统包括玻璃纤维滤膜采样器；尾气回收系统包括冷却器、旋液分离器和尾气缓冲罐；其中，

氮气钢瓶出口连接氮气缓冲罐Ⅰ入口和氮气缓冲罐Ⅱ入口，空压机出口连接气体增压泵Ⅰ动力入口和气体增压泵Ⅱ动力入口，气体增压泵Ⅰ两端分别连接尾气缓冲罐和氮气缓冲罐Ⅰ，气体增压泵Ⅱ两端分别连接尾气缓冲罐和氮气缓冲罐Ⅱ，氮气缓冲罐出口连接氮气预热炉Ⅱ入口，氮气预热炉出口连接氮气混合器下端入口，氮气缓冲罐Ⅱ出口连接煤粉混合器左端；

螺旋进料器出口连接煤粉混合器上端，煤粉混合器右端连接氮气预热炉Ⅰ入口，氮气预热炉Ⅰ出口连接焦油气混合器左端入口；

焦油注射泵出口连接焦油加热气化炉入口，焦油加热气化炉出口连接焦油气混合器上端入口，焦油气混合器右端出口连接氮气混合器左端入口；

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

冷凝沉降器出口连接冷却器气体入口，冷却器气体出口连接旋液分离器入口，旋液分离器出口连接尾气缓冲罐入口。