一種基于重油吸收的氣化氣焦油深度脫除系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于產(chǎn)氣脫焦油技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于重油吸收的氣化氣焦油深度脫除系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]焦油作為含碳固體燃料在進行氣化反應(yīng)時的副產(chǎn)物之一，對氣化系統(tǒng)會造成很大的不利影響。例如，焦油低溫下會凝結(jié)，累積到一定程度會堵塞氣化系統(tǒng)后續(xù)管路，造成安全隱患；它含有大量碳?xì)湓?，容易降低氣化效率及?jīng)濟性；此外，還會影響監(jiān)測儀器測量精度并降低正常運行時間，給工業(yè)生產(chǎn)帶來損失。
[0003]目前處理焦油的措施主要包括化學(xué)脫除和物理脫除兩大類。對于物理脫除而言，水洗法作為最常見的濕式脫除方法，在燃?xì)饫鋮s后進行，操作溫度一般為20度至60度，但很難將焦油濃度降至低于50mg/m3，同時產(chǎn)生大量廢液，后續(xù)處理操作成本高。具體而言，水洗的本質(zhì)是降溫作用，對第I類和第5類重焦油具有良好的脫除效果，但是操作溫度較低，使焦油易于凝結(jié)，堵塞管道和閥門；水的強極性可實現(xiàn)第2類雜環(huán)原子類焦油的溶解和洗脫，但致使洗焦廢水成為復(fù)雜含酚懸濁液，處理費用極高；此外，水對第3類和第4類烴類焦油沒有親和性，因而脫除效果很差，而這類焦油實際上控制著燃?xì)庵薪褂偷穆饵c。因此，從凈化度、可再生性和連續(xù)操作的角度來看，水洗法不能取得令人滿意的脫焦油效果。
[0004]此外，荷蘭能源中心開發(fā)了一種OLGA(油基氣體洗刷器)，其分為兩級工作模式，第一級采用溶劑將重焦油冷卻凝結(jié)，第二級利用吸收劑來脫除輕質(zhì)焦油；又如，CN201210037246.7中公開了一種生物質(zhì)燃?xì)怦詈衔矫摻褂拖到y(tǒng)，并由噴淋冷卻塔、焦油吸附塔、冷卻器、儲罐及輔助的管線和閥門來組成系統(tǒng)。然而，進一步的研宄表明，上述這些油基脫焦油技術(shù)仍然存在以下的缺陷或不足:1)焦油的粘度較大，霧化困難，吸附速率慢；2)焦油低溫運行困難，必須借助相應(yīng)的保溫措施或者外加熱裝置，投資及運行成本都比較高；3)焦油里有許多含氧基團，具有腐蝕性，同時由于其穩(wěn)定性不高，長期循環(huán)使用可導(dǎo)致其品質(zhì)進一步惡化；4)焦油成分復(fù)雜種類繁多，焦油之間的混溶性不強，混在一起易出現(xiàn)分層現(xiàn)象；5)吸收劑吸附輕質(zhì)焦油后的廢液，存在二次處理問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進需求，本實用新型提供了一種基于重油吸收的氣化氣焦油深度脫除系統(tǒng)，其中通過對其內(nèi)部構(gòu)造的連接設(shè)置方式以及關(guān)鍵組件如鼓泡塔、冷卻塔等的特定結(jié)構(gòu)等進行研宄設(shè)計，同時采用了重油吸收產(chǎn)氣焦油的反應(yīng)機理，測試表明能夠很好地執(zhí)行焦油的深度脫除，并且系統(tǒng)裝置可長時間穩(wěn)定運行且無廢液產(chǎn)生，并具備運行成本低、低污染和適應(yīng)面廣等優(yōu)勢。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，按照本實用新型，提供了一種基于重油吸收的氣化氣焦油深度脫除系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括產(chǎn)氣輸入管路、冷卻塔、中間輸送管路、鼓泡塔、產(chǎn)氣輸出管路和除霧裝置，其中:
[0007]所述產(chǎn)氣輸入管路用于將富含焦油的氣化氣輸入至所述冷卻塔中；
[0008]所述冷卻塔的塔腔內(nèi)配備換熱管盤，并在底部安裝有焦油收集箱，用于使進入冷卻塔的氣化氣降溫，同時使氣化氣中的部分焦油冷凝流入該焦油收集箱，由此執(zhí)行對氣化氣的首次焦油脫除處理；
[0009]所述中間輸送管路的入口一端設(shè)置在所述冷卻塔上部，出口一端通入至所述鼓泡塔底部，并且在該入口一端附近設(shè)置有溫度檢測及調(diào)節(jié)單元，由此用于對從冷卻塔輸送至鼓泡塔的氣化氣的溫度執(zhí)行實時檢測，并進一步調(diào)節(jié)至所需溫度；
[0010]所述鼓泡塔的內(nèi)部貯存有液態(tài)重油，其中央部位設(shè)置沿著軸向方向分布的攪拌器，并在所述中間輸送管路的出口一端設(shè)置有氣流破碎器；以此方式，進入鼓泡塔的氣化氣由上向下流動并由氣流破碎器排出，延長在鼓泡塔中的停留時間和增大接觸面積，然后與重油充分接觸以實現(xiàn)焦油的二次脫除；
[0011]所述產(chǎn)氣輸出管路設(shè)置在所述鼓泡塔的上部，被重油吸收焦油后的氣化氣浮出重油液面，并經(jīng)由該產(chǎn)氣輸出管路繼續(xù)輸送至所述除霧裝置；該除霧裝置則用于將氣化氣中包含的大量液滴執(zhí)行去除，由此進一步凈化產(chǎn)氣并避免后續(xù)管線堵塞。
[0012]作為進一步優(yōu)選地，所述冷卻塔內(nèi)的換熱管盤優(yōu)選被設(shè)定為膜式水冷壁結(jié)構(gòu)。
[0013]作為進一步優(yōu)選地，所述鼓泡塔的內(nèi)部下側(cè)還優(yōu)選設(shè)置有PH值檢測單元，該PH值檢測單元用于對鼓泡塔內(nèi)吸收焦油后的混合重油執(zhí)行PH值的實時檢測，并在達(dá)到飽和PH值后予以排放。
[0014]總體而言，通過本實用新型所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要具備以下的技術(shù)優(yōu)點:
[0015]1、通過采用重油吸收與水冷脫除相結(jié)合執(zhí)行多次脫除的方式，這樣一方面能夠充分利用液態(tài)重油與有機物焦油彼此相溶的特性，與現(xiàn)有的常規(guī)吸附劑相比取得更好的吸收效果，并實現(xiàn)對產(chǎn)氣焦油的大部分脫除；另一方面還充分可利用水冷塔自身兼?zhèn)浣褂兔摮彤a(chǎn)氣降溫的性能，由此在對焦油執(zhí)行首次脫除的同時，還能夠讓初始的高溫氣化氣在降溫至適當(dāng)范圍后再進入到鼓泡塔中，避免潛在的爆炸或其他操作風(fēng)險；
[0016]2、通過對關(guān)鍵組件如鼓泡塔、冷卻塔等的特定結(jié)構(gòu)和設(shè)置方式進行研宄設(shè)計，能夠確保產(chǎn)氣在整個輸送過程中與各單元之間充分接觸和反應(yīng)，實際測試表明，本系統(tǒng)基本不存在廢水廢油等廢液，環(huán)境友好度好，而且脫除的焦油和吸收用的重油最后均被送往反應(yīng)爐進行燃燒供能，不存在二次污染和處理的問題；
[0017]3、按照本實用新型的焦油深度脫除系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)緊湊、便于操控，焦油脫除率高而且能效比高，并能夠?qū)崿F(xiàn)給水和重油的連續(xù)供給，保證水冷塔和鼓泡塔的長時間穩(wěn)定運行，因此尤其適用于各類工業(yè)化的大規(guī)模運用場合。
【附圖說明】
[0018]圖1是按照本實用新型優(yōu)選實施例的氣化氣焦油深度脫除系統(tǒng)的整體構(gòu)造示意圖。
【具體實施方式】
[0019]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。此外，下面所描述的本實用新型各個實施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0020]圖1是按照本實用新型優(yōu)選實施例的氣化氣焦油深度脫除系統(tǒng)的整體構(gòu)造示意圖。如圖1中所示，該系統(tǒng)主要包括產(chǎn)氣輸入管路e、冷卻塔15、中間輸送管路C、鼓泡塔7、產(chǎn)氣輸出管路b和除霧裝置5等組件，并通過對這些組件的相互連接方式以及關(guān)鍵組件的特定結(jié)構(gòu)和脫除工序等進行研宄設(shè)計，相應(yīng)能夠很好地執(zhí)行焦油的深度脫除，并且系統(tǒng)裝置可長時間穩(wěn)定運行無廢液產(chǎn)生。
[0021]具體而言，產(chǎn)氣輸入管路e譬如為細(xì)長的管路，它的一端沿著軸向方向插入至冷卻塔15的底部，由此用于將富含焦油且溫度為330°C?350°C的氣化氣輸入至冷卻塔15中。該冷卻塔15的塔腔內(nèi)配備譬如為膜式水冷壁結(jié)構(gòu)的換熱管盤13，并在底部經(jīng)由冷凝焦油出口 h、閥門16連接安裝有焦油收集箱17，由此使進入冷卻塔的氣化氣降溫至譬如110°C?150°C，同時使氣化氣中的部分焦油冷凝流入該焦油收集箱17內(nèi)，由此執(zhí)行對氣化氣的首次焦油脫除處理。此外，該冷卻塔15的底部還設(shè)置冷卻水入口 g，上部設(shè)有低參數(shù)蒸汽出口 f。
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