[发明专利]一种荒煤气高温除尘工艺及装置

说明书

本发明公开了一种荒煤气高温除尘工艺及装置，除尘器用半焦作为过滤介质。热解含尘荒煤气由热解设备排出后，由荒煤气管道直接接入固定床/颗粒床荒煤气高温除尘器底部，自下而上穿过滤料，过滤荒煤气中粉尘后，净化荒煤气由除尘器上部出口排出进入下游工序。整个过滤除尘过程，管道及除尘设备保持高温状态，防止焦油析出。过滤饱和后的半焦滤料，经排出装置由除尘器底部排出，落入熄焦余热回收装置冷却。除尘装置由除尘器本体、半焦预热器、出料锁斗三部分组成。本发明具有过滤介质易得、结构简单、操作方便、运行稳定、运行成本低、环保节能等特点。

技术领域

本发明属于能源清洁利用技术领域，具体涉及一种荒煤气高温除尘工艺及装置。

背景技术

煤热解是煤分质利用的核心技术，其原理是通过煤的干馏，将煤中挥发份和固定碳分离为气液两相，而气相中根据气体组成通过冷却又可分为油相(油品)和气相产品(燃气或合成气)。在干馏后气体降温收油前，往往存在大量微小粉尘的夹带。这部分粉尘如随降温进入油相，由于比重太过接近，很难有效分离。因此，从技术产品质量目标而言，需要气体在高温状态下去除夹带的粉尘。同样的问题在其他介质的小粒物料热解工业生产中同样存在，如油页岩热解、生物质热解等。

传统的旋风除尘器只能去除20微米以上粉尘，而许多热解装置产出的荒煤气中的粉尘20微米以下仍占有相当比例，旋风除尘器无法分离。其他除尘手段如：陶瓷和金属过滤器等措施，由于气体温度波动析出焦油的现象，造成过滤器堵塞不能长周期运行。荒煤气的除尘成为了困扰所有热解行业，尤其是小粒料热解领域的瓶颈性难题。

因此，开发一种易于执行大型化放大、运行稳定可靠的荒煤气高温除尘技术，是提高我国低阶能源综合利用率，资源分质分级利用的关键技术途径之一。

发明内容

为了克服现有荒煤气除尘解决方案中粉尘分离不彻底、运行不稳定、容易析出焦油以及由于温度波动引起焦油析出并带有大量粉尘，导致管道系统板结、堵塞等缺陷，本发明提供了一种运行稳定可靠、操作简单的固定床荒煤气高温除尘工艺及装置。

本发明为了实现上述目的所采用的技术方案是：

一种荒煤气高温除尘装置，包括除尘器本体、用以向除尘器内加半焦滤料和对半焦进行预热的半焦预热器和用以排出过滤饱和后含粉半焦的出料锁斗，所述除尘器本体顶部通过半焦预热器下阀体与半焦预热器底部连接，除尘器本体底部通过出料锁斗上阀体与出料锁斗顶部连接；所述除尘器本体内底部设有用于荒煤气分布、半焦及粉尘下料的宝塔型炉箅，在除尘器本体底部一侧设有含尘荒煤气入口管道，除尘器本体底部另一侧设有预热烟气进口管道，除尘器本体顶部侧面设有净化荒煤气出口；所述半焦预热器顶部设有半焦预热器上阀体，在半焦预热器上阀体上设有净滤料添加口，半焦预热器下阀体上设有滤料锁斗预热烟气进口；所述出料锁斗底部设有粉尘出口。

进一步地，所述除尘器本体、半焦预热器和出料锁斗同轴设置。

优选的，所述除尘器本体包括除尘器壳体、内胆耐火衬里、滤料床层。

进一步地，所述半焦预热器采用夹套结构设置，夹套层流通高温热烟气，用以预热原料半焦滤料，将半焦预热至400℃。半焦预热器上阀采用圆筒钟型阀结构，钟罩提起时半焦进入圆筒，流向预热器仓出口；半焦预热器上下阀采用锥形阀，向下放时，半焦经过锥形空隙落入除尘器本体内。半焦预热器锁斗设置定量容积，缓冲滤料。

优选的，所述半焦预热器下阀体的上下均为圆锥形封头，中间为圆筒形。

进一步地，所述出料锁斗通过出料锁斗上阀体定期承接除尘器本体中炉箅旋转排除的粉尘和滤料，再通过出料锁斗下料口排出，进入其他粉尘和滤料冷却装置。

优选的，所述出料锁斗上阀体顶部为凸型封头，底部为锥形封头，采用耐磨钢板，顶部和底部分别设上泄料阀和下泄料阀，用以滤料、粉尘缓冲及对荒煤气料封。