[发明专利]分离装置、粉煤气化的分离系统

说明书

本发明涉及一种分离装置及粉煤气化的分离方法，主要解决现有技术中旋风分离器内部流场不稳定、压降高、分离效率低、较多细颗粒从升气管中逃逸的问题。本发明通过一种粉煤气化的分离装置及分离方法，分离装置的内部中心设置一根稳压杆，用于降低分离器的分离空间与底部尾涡强度，同时在分离装置的进口、环形分离空间、锥形分离空间及灰斗等不同位置设置扬声器声场，通过声场传递声波辐射，将旋风分离器内部的细粉颗粒团聚成较大的颗粒团，再进行旋流分离的技术方案，较好的解决了上述技术问题，可应用于粉煤气化分离或其他气固分离的工业生产中。

技术领域

本发明涉及一种粉煤气化的分离系统。

背景技术

旋风分离器作为一种广泛使用的气固分离设备，特别适用于高温高压的分离工艺。煤气化(或其他煤转化)工艺中的无论是气流床反应器还是流化床反应器，直接影响碳转化率、环保与经济性的就是气固分离设备了，常用的分离设备不能满足环保要求，尤其是分离效率较低时，水洗的压力非常大，对于水污染很严重；另外一方面，由于跑掉的含碳颗粒较多，碳转化率很低，经济性也很非常差，尤其是对于大型化的工业装置来说，分离设备的效率决定了整套系统的可行性与经济性。现有技术的分离设备主要为常规的旋风分离器，由于粉煤具有飞灰颗粒低的特点，所以效率一直是瓶颈。

专利CN101422757A公布了一种高效低阻旋风分离器。其特征是包括：筒体、锥体和排灰斗，筒体、锥体和排灰斗从上到下依次连接在一起，筒体上开有进气口，筒体内装有排气管，排气管的上端伸出筒体外，其中排气管包括：直筒、上扩口锥环、开槽锥体和下扩口锥环，沿着开槽锥体的圆周方向开有开锥口。其效率高、压降低，它比一般高效旋风分离器的压降可降低10-20％，效率可提高2-3个百分点，并且操作弹性大、结构简单、实施容易和成本很低，尤其适合细微颗粒的捕集。

专利CN102615005B公布了一种带减阻装置的旋风分离器。减阻装置设置在旋风分离器顶部的芯管内；减阻装置设有一段与芯管同轴设置的圆管状叶片根，沿着叶片根周向设有多个叶片；叶片是连续光滑的曲面，叶片在圆管状叶片根外壁展开面上的内准线由上部的直线段和下部的光滑曲线构成，该直线段与圆管状叶片根的轴线平行。圆管状叶片根和叶片整体构成减阻装置。该带减阻装置的旋风分离器，能够将芯管中气流的旋转运动，部分转为直线运动，将部分气流的旋转动能转化为静压能，可有效减少旋风分离器的总压降，进而达到减阻增效的作用。该减阻装置制做成本较低，结构简单，无运动部件，带该减阻装置的旋风分离器在复杂工况下能够长时间稳定工作。

研究表明旋风分离器内的旋转流存在着明显的不稳定性，其表现形式为旋转流的旋转中心和旋风分离器的几何中心不同心，旋转中心线是一条摆动曲线，流场呈现非轴对称分布。这种不稳定性严重影响着旋风分离器对细粉的收集，也对设备的长期稳定运行有着潜在影响，表现在分离器内旋流压力信号上，压力信号具有明显的波动频率。因此，控制旋风分离器流动的不稳定，是有效提高细粉分离效率、降低旋风阻力的重要目标。

综上所述，粉煤流化气化技术的关键问题之一就是解决分离的问题，分离效率的低下导致碳转化率降低，影响了经济性与环保性，因而有必要开发一种能够压降低、分离效率高的分离装置及方法。

发明内容

本发明主要解决的技术问题之一是现有技术中旋风分离器内部流场不稳定、压降高、分离效率低、较多细颗粒从升气管中逃逸的问题，提供一种分离装置。该装置的气固分离效率高，压降低，能够达到经济又环保的要求。

本发明所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题之一相对应的粉煤流化气化的分离系统。

本发明所要解决的技术问题之三是提供一种与解决技术问题之一相对应的反应方法。