專利名稱：一種強化分離技術處理焦爐煤氣的裝置的制作方法
技術領域：
本實用新 型屬于煉焦行業(yè)的技術領域，具體涉及一種從焦爐煤氣中脫除少量微塵和霧滴的裝置。
背景技術：
焦爐煤氣又稱焦爐氣。是指用幾種煙煤配制成煉焦用煤，在煉焦爐中經(jīng)過高溫干餾后，在產(chǎn)出焦炭和焦油產(chǎn)品的同時所產(chǎn)生的一種可燃性氣體，是煉焦工業(yè)的副產(chǎn)品。焦爐氣是混合物，其產(chǎn)率和組成因煉焦用煤質(zhì)量和焦化過程條件不同而有所差別，其中氫氣、甲烷、一氧化碳、C2以上不飽和烴為可燃組分，二氧化碳、氮氣、氧氣為不可燃組分。焦爐氣屬于中熱值氣，適合用做高溫工業(yè)爐的燃料和城市煤氣；焦爐氣含氫量高，分離后可用于合成氨，其它成分如甲烷和乙烯可用做有機合成原料。焦爐煤氣中含有少量的有機烴類霧滴和細微聚合顆粒，因而在應用于不同的生產(chǎn)前都需要先除塵除霧。目前工業(yè)生產(chǎn)中一般是采用多級過濾器或者電捕焦油器。多級過濾器是指分別通過不同過濾精度的各種類型過濾器，對焦爐煤氣進行分級處理，這種方法設備投資大，過濾器的濾芯更換頻率很高或者反吹過于頻繁，而且很容易發(fā)生堵塞，從而被迫停車；電捕焦油器都是利用高壓靜電作用下產(chǎn)生正負極，使煤氣中的焦油霧在隨煤氣通過電捕焦油器時，由于受到高壓電場的作用被捕集下來。由于煤氣易燃易爆，就必須保證電捕焦油器的安全操作。另外，電捕焦油器電極間有電暈，可能會發(fā)生火花放電現(xiàn)象。如果煤氣中混有氧氣，當煤氣與氧氣的混合比例達到爆炸極限時就會發(fā)生爆炸?？梢姡瑢で笠环N高效安全的操作維修方便的焦爐煤氣除塵除霧方法，已經(jīng)成為煉焦行業(yè)十分關注的一個技術問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型為了解決現(xiàn)有焦爐煤氣凈化工藝易堵塞、操作維修復雜、分離精度低的技術問題，提供了一種強化分離技術處理焦爐煤氣的裝置。本實用新型采用以下的技術方案實現(xiàn)一種強化分離技術處理焦爐煤氣的裝置，包括強化分離設備，其特征在于，所述的強化分離設備包括殼體，殼體內(nèi)腔中設有轉(zhuǎn)鼓，轉(zhuǎn)鼓內(nèi)設有圓柱形的旋轉(zhuǎn)填料，殼體內(nèi)腔中心位置設有液體分布器，液體分布器位于旋轉(zhuǎn)填料的內(nèi)環(huán)之中并與旋轉(zhuǎn)填料的內(nèi)環(huán)之間留有間隙，轉(zhuǎn)鼓下部設有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)鼓同心連接并且下端穿出殼體與旋轉(zhuǎn)動力結(jié)構(gòu)連接；所述的殼體頂部設置液體進口和氣體出口以及壓力表，殼體底部設置液體出口和氣體進口，液體進口經(jīng)由泵裝置與水儲罐連接，氣體進口與尾氣來源連接，氣體出口連接自動反吹過濾器。強化分離設備的液體分布器的液體出口位置位于旋轉(zhuǎn)填料軸向厚度的1/3 1/2處。旋轉(zhuǎn)填料為金屬材質(zhì)或非金屬材質(zhì)，例如不銹鋼絲網(wǎng)，不銹鋼波紋板或者PTFE改性材料等。旋轉(zhuǎn)填料軸向厚度為殼體內(nèi)腔高度的1/4 1/2。轉(zhuǎn)軸與殼體之間設有機械密封裝置，通過連軸傳動或者皮帶輪傳動或者齒輪傳動實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)傳動。所述自動反吹過濾器，由多個單體過濾器聯(lián)接而成，過濾器包括過濾器殼體，過濾器殼體內(nèi)設有濾芯。管式自動反吹過濾器的濾芯可采用金屬燒結(jié)粉末濾芯(燭式)或者單通道陶瓷膜管(燭式)。濾芯與筒體通過管板進行固定，并密封。管式自動反吹過濾器的自動控制系統(tǒng)可實現(xiàn)自動控制，無需人工操作，運行安全穩(wěn)定。該過濾系統(tǒng)由若干聯(lián)單體過濾器組成，當一個單體在反吹時，其余單體仍在正常工作，保證了操作的連續(xù)化。一種強化分離技術處理焦爐煤氣的裝置，在上述裝置中完成，包括如下工藝步驟開啟強化分離設備和自動反吹過濾設備，調(diào)節(jié)進氣閥門通入焦爐煤氣，同時開啟 水泵通入水，水通過液體分布器均勻分布，并與氣體在旋轉(zhuǎn)填料中充分接觸，從而捕捉焦爐煤氣中的微塵和霧滴，焦爐煤氣通過旋轉(zhuǎn)填料后從氣體出口排出，送入自動反吹過濾器；焦爐煤氣由氣體進口進入過濾系統(tǒng)，由外向內(nèi)經(jīng)濾芯，進入物料出口管流出。隨著過濾的進行，固體顆粒在濾芯上富集，形成濾餅層并進一步提高過濾精度。當過濾器壓降達設定值后，過濾器單體依次進行反吹，一個過濾器單體反吹時，其他過濾器單體正常工作。所有單體反吹完成后，過濾系統(tǒng)開始正常過濾工作，焦爐煤氣從反吹過濾器排出后進入燃氣輪機，雜質(zhì)從自動反吹過濾設備的排污口排出。強化分離設備中的氣液接觸方式包括逆流、錯流或者并流。在強化分離設備中的處理過程可以不加水，不加入水的情況下，尾氣單獨通過旋轉(zhuǎn)填料，同樣可以達到有效的脫除效果。焦爐煤氣包含氮氣、氧氣、氫氣、甲烷、一氧化碳、二氧化碳和有機烴類；高壓情況下存在聚合情況，形成細微顆粒。焦爐煤氣的固含量為50 70mg/m3，液含量為200 300mg/m3。焦爐煤氣中含有少量的有機烴類霧滴和少量的聚合物微粒。對于焦爐煤氣的處理工藝實質(zhì)上是一種濕法除塵技術，傳統(tǒng)的除塵設備對來料氣體的物性和組成要求苛刻，具有除塵效率低，適應性差和操作彈性低的不足之處。相比較而言，強化除塵技術與現(xiàn)有傳統(tǒng)除塵技術和設備相比存在明顯的優(yōu)勢，通過將強化分離技術與過濾技術相結(jié)合，便可以有效的延長設備壽命，提高除塵效率。強化分離設備作為自動反吹過濾設備的前置單元，使整條工藝具有明顯的優(yōu)勢。含塵含霧氣體進入旋轉(zhuǎn)填料后，由于塵粒、霧滴與氣體密度不同，其離心加速度要高于氣體的離心加速度，從而可以克服氣體的曳力達到轉(zhuǎn)鼓外壁。當旋轉(zhuǎn)填料內(nèi)壁被噴淋水所潤濕，含塵粒子則更容易被捕獲，而且也降低了返混的幾率。另外，強化分離設備也完全不會因為粉塵堆積過多而堵塞，從而大大提高了后續(xù)自動反吹過濾濾芯的使用壽命?？偨Y(jié)來說，本實用新型具有以下有益效果所述的焦爐煤氣凈化工藝利用強化分離設備和自動反吹過濾設備的串聯(lián)組合，相互輔助，解決了易堵塞、分離精度低、操作維修復雜等現(xiàn)有工藝存在的技術問題，使得整個工藝生產(chǎn)安全穩(wěn)定可靠，運行成本大大降低，同時提高生產(chǎn)效率。強化分離設備，具有除塵效率高，切割粒徑小，設備體積小，適應性好，操作彈性大，壓降小，操作維修方便等優(yōu)點。自動反吹過濾設備具有運行管理方便，過濾精度高，反吹簡單可靠，反吹后恢復的流通量大等優(yōu)點。
圖I為本實用新型的工藝流程圖。圖2為強化分離設備的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為管式自動反吹過濾器示意圖。圖I中1_氣液分離器；2_氣體流量計；3_進氣閥門；4_強化分離設備；5-排料閥；6_水儲罐；7-水泵；8_液體流量計；9_進液閥門；10_反吹過濾器；11_排料閥；12_燃氣輪機。 圖2中2. I-殼體；2. 2-旋轉(zhuǎn)填料；2. 3-轉(zhuǎn)鼓；2. 4_液體分布器；2. 5_轉(zhuǎn)軸；
2.6-液體進口 ；2. 7-氣體進口 ；2. 8-排料口 ；2. 9-氣體出口。圖3中3. I-氣體流量計；3. 2-殼體；3. 3_濾芯；3. 4_壓差計；3. 5_氣體進口 ；
3.6-壓縮空氣進口 ；3. 7-氣體出口 ；3. 8-排污口 ；V1 V12-氣動球閥；V13-電磁閥。
具體實施方式
結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步說明。參看圖I-圖3。本實用新型所述的焦爐煤氣中脫除少量微塵和霧滴的裝置包括氣液分離器I的氣體出口經(jīng)由氣體流量計2和進氣閥門3與強化分離設備4的氣體進口 2. 7連接，水儲罐6的出口與水泵7連接，水泵7的出口經(jīng)由液體流量計8和進液閥門9與強化分離設備4的液體進口 2. 6連接，強化分離設備4的液體出口 2. 8經(jīng)由排料閥5與水儲罐6連接，強化分離設備4的氣體出口 2. 9與反吹過濾器10的氣體進口 3. 5連接，反吹過濾器10的氣體出口 3. 7與燃氣輪機12連接。本實用新型所述的焦爐煤氣凈化工藝是在強化分離設備4和反吹過濾器10中共同完成的。強化分離設備4中的液體分布器2. 4的液體出口位置位于旋轉(zhuǎn)填料2. 2軸向厚度的1/3 1/2處。旋轉(zhuǎn)填料2. 2是金屬材質(zhì)或非金屬材質(zhì)，例如不銹鋼絲網(wǎng)，不銹鋼波紋板或者PTFE改性材料等。旋轉(zhuǎn)填料2. 2的軸向厚度為殼體2. I的內(nèi)腔高度的1/4 1/2。轉(zhuǎn)軸2. 5與殼體2. I和轉(zhuǎn)鼓2. 3之間設有機械密封裝置，通過連軸傳動或者皮帶輪傳動或者齒輪傳動實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)傳動。反吹過濾器10的濾芯3. 3可米用金屬燒結(jié)粉末濾芯(燭式)或者單通道陶瓷膜管(燭式)。焦爐煤氣中脫除少量微塵和霧滴的工藝，包括如下步驟啟動強化分離設備4和反吹過濾器10，調(diào)節(jié)進氣閥門3將來自氣液分離器I的焦爐煤氣經(jīng)由氣體流量計2引入強化分離設備4，同時調(diào)節(jié)進液閥門9將水由水儲罐6中經(jīng)由水泵7和液體流量計8送入強化分離設備4 ;處理過的焦爐煤氣由強化分離設備4的氣體出口 2. 9排出，送入反吹過濾器10，氣體由外向內(nèi)經(jīng)過濾芯3. 3后，由反吹過濾器10的氣體出口 3. 7排出，進入燃氣輪機12，過濾得到的雜質(zhì)從反吹過濾器10的排污口 3. 8排出。本實用新型所述的焦爐煤氣中脫除少量微塵和霧滴的工藝也可以選擇在強化分離設備中不加水的情況下進行。焦爐煤氣通過旋轉(zhuǎn)填料的過程中，固體微粒和有機氣體霧 滴會被填料捕捉并被甩到筒體內(nèi)壁上，可以通過定期水沖洗或者周期性刮除的方式進行清理。[0029]本實用新型所述的焦爐煤氣包含氮氣、氧氣、氫氣、甲烷、一氧化碳、二氧化碳和有機烴類。在高壓情況下存在聚合情況，形成細微顆粒。實例例I啟動強化分離設備4和反吹過濾器10，調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)填料的轉(zhuǎn)速為700r/min，穩(wěn)定5min后，調(diào)節(jié)進氣閥門3將來 自氣液分離器I的焦爐煤氣經(jīng)由氣體流量計2引入強化分離設備4，氣體流量為IOONmVh ;同時調(diào)節(jié)進液閥門9將水由水儲罐6中經(jīng)由水泵7和液體流量計8送入強化分離設備4，水流量為100kg/h。穩(wěn)定30min后，分析得到強化分離設備4的出口氣體中液固總含量為24mg/m3 ;反吹過濾器10的出口氣體中液固含量為O。實例例2在例I的操作下，關閉進液閥門9，使強化分離設備4在不加水的情況下運轉(zhuǎn)。穩(wěn)定60min后，分析得到強化分離設備4的出口氣體中液固總含量為27mg/m3 ;反吹過濾器10的出口氣體中液固含量為O。以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等同物界定。
權利要求1.一種強化分離技術處理焦爐煤氣的裝置，包括強化分離設備，其特征在于，所述的強化分離設備包括殼體，殼體內(nèi)腔中設有轉(zhuǎn)鼓，轉(zhuǎn)鼓內(nèi)設有圓柱形的旋轉(zhuǎn)填料，殼體內(nèi)腔中心位置設有液體分布器，液體分布器位于旋轉(zhuǎn)填料的內(nèi)環(huán)之中并與旋轉(zhuǎn)填料的內(nèi)環(huán)之間留有間隙，轉(zhuǎn)鼓下部設有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)鼓同心連接并且下端穿出殼體與旋轉(zhuǎn)動力結(jié)構(gòu)連接；所述的殼體頂部設置液體進口和氣體出口以及壓力表，殼體底部設置液體出口和氣體進口，液體進口經(jīng)由泵裝置與水儲罐連接，氣體進口與尾氣來源連接，氣體出口連接自動反吹過濾器。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種強化分離技術處理焦爐煤氣的裝置，其特征在于，所述的液體分布器的液體出口位置位于旋轉(zhuǎn)填料軸向厚度的1/3 1/2處。
3.根據(jù)權利要求I所述的一種強化分離技術處理焦爐煤氣的裝置，其特征在于，其特征在于，所述的旋轉(zhuǎn)填料的軸向厚度為殼體內(nèi)腔高度的1/4 1/2。
4.根據(jù)權利要求I所述的一種強化分離技術處理焦爐煤氣的裝置，其特征在于，其特征在于，所述的旋轉(zhuǎn)填料為金屬材質(zhì)或非金屬材質(zhì)。
5.根據(jù)權利要求I所述的一種強化分離技術處理焦爐煤氣的裝置，其特征在于，其特征在于，所述的轉(zhuǎn)軸與殼體之間設有機械密封裝置，通過連軸傳動或者皮帶輪傳動或者齒輪傳動實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)傳動。
6.根據(jù)權利要求I所述的一種強化分離技術處理焦爐煤氣的裝置，其特征在于，所述自動反吹過濾器，由多個單體過濾器聯(lián)接而成，過濾器包括過濾器殼體，過濾器殼體內(nèi)設有濾芯。
專利摘要本實用新型提供一種強化分離技術處理焦爐煤氣的裝置，裝置包括強化分離設備，其特征在于，所述的強化分離設備包括殼體，殼體內(nèi)腔中設有轉(zhuǎn)鼓，轉(zhuǎn)鼓內(nèi)設有圓柱形的旋轉(zhuǎn)填料，殼體內(nèi)腔中心位置設有液體分布器，液體分布器位于旋轉(zhuǎn)填料的內(nèi)環(huán)之中并與旋轉(zhuǎn)填料的內(nèi)環(huán)之間留有間隙，轉(zhuǎn)鼓下部設有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)鼓同心連接并且下端穿出殼體與旋轉(zhuǎn)動力結(jié)構(gòu)連接。本實用新型克服了過濾器的缺陷，具有分離精度高、易于操作、安全穩(wěn)定的優(yōu)點，大幅度的提高了焦爐煤氣中固體微塵和液體霧滴的脫除效率。
文檔編號C10K1/00GK202415498SQ20112051113
公開日2012年9月5日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權日2011年12月9日
發(fā)明者單祥雷, 李海波, 楊積志, 魯琦 申請人:上海安賜機械設備有限公司