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一种热解煤气洗涤净化分离装置的制作方法

时间:2022-02-03 阅读: 作者:专利查询

一种热解煤气洗涤净化分离装置的制作方法

1.本实用新型涉及煤化工热解技术领域,具体涉及一种热解煤气洗涤净化分离装置。


背景技术:

2.煤的热解也称煤的热分解,是指煤在隔绝空气条件下进行加热,在不同温度下发生一系列物理变化和化学反应的复杂过程,将其中的挥发性物质从煤中拿出,提高煤的热值,降低硫含量。
3.煤低温热解是一个热解提质煤的过程,可制得气体、液体、固体三种形态的产品。其中,气态热解煤气是工业发展使用的重要能源,是极好的制氢、lng/lpg和燃料气的重要原料;但低温热解煤气中含有少量微米级粉尘和低沸点煤焦油凝液滴,难以满足后续深加工的要求。


技术实现要素:

4.因此,本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的低温热解煤气中有少量微米级粉尘和低沸点煤焦油凝液滴的缺陷,从而提供一种热解煤气洗涤净化分离装置。
5.为了解决上述技术问题,本实用新型提供的热解煤气洗涤净化分离装置,包括:
6.壳体,具有上下间隔的第一腔室和第二腔室,所述第一腔室与所述第二腔室之间设有环形通道;所述第一腔室的顶部开设有煤气出口,所述第二腔室上开设有煤气入口;
7.旋流分离器,通过转轴转动连接在所述第一腔室内,所述环形通道位于所述旋流分离器与所述壳体内壁之间;所述旋流分离器具有环绕所述转轴分布的多个挡板,所述旋流分离器的底部中心处具有与所述第一腔室连通的第一通孔,所述挡板上开设有多个第二通孔;
8.洗涤器,具有伸入所述第一腔室的雾化喷嘴,所述雾化喷嘴适于朝向所述旋流分离器的中部喷射洗脱液。
9.作为优选方案,所述第一腔室的侧壁上开设有吹扫口,所述吹扫口与所述旋流分离器相对设置。
10.作为优选方案,所述第一腔室内设置有除雾器,所述除雾器位于所述旋流分离器的正上方。
11.作为优选方案,所述除雾器是由环绕所述转轴设置的多个导流板组成,所述导流板与所述转轴同步转动。
12.作为优选方案,所述第二腔室的中部设置有一个分离腔,所述分离腔的侧壁上设置有溢流孔,所述分离腔通过所述溢流孔与所述第二腔室连通。
13.作为优选方案,所述分离腔为锥形结构,所述分离腔的横截面尺寸自下而上递减。
14.作为优选方案,所述旋流分离器包括:
15.底板,同轴连接在所述转轴上,所述底板将所述壳体分隔成上下间隔的第一腔室
和第二腔室;
16.挡板,垂直连接在所述底板上,所述挡板具有环绕所述转轴均布的多个;所述挡板的一侧靠近所述底板的轴心,所述挡板的另一侧远离所述底板的轴心;相邻所述挡板之间的夹角一致,所述挡板的近轴心侧能够连接成与所述底板同心设置的同心圆。
17.作为优选方案,所述挡板具有环绕所述转轴分布的两层,外侧挡板与内侧挡板一一对应,且相对应的外侧挡板与内侧挡板之间的夹角为锐角。
18.本实用新型技术方案,具有如下优点:
19.1.本实用新型提供的热解煤气洗涤净化分离装置,煤气依次经煤气进口、第一通孔向上进入旋流分离器内,旋流分离器内的煤气与洗脱液逆流接触、充分混合,使煤气中液尘质点增加;在旋流分离器旋转过程中,挡板对洗脱液进行剪切,将洗脱液被切割为微纳级的液滴、液丝、液膜等液体微元;液体微元小而密集,与气体中细颗粒物尺度匹配度高,挡板间的液体微元与煤气中粉尘和焦油颗粒多次碰撞、凝并;同时挡板间的液滴因离心作用,携带粉尘和焦油颗粒从第二通孔离心出来,经环形通道进入第二腔室,完成尘油与煤气的分离。上述的分离装置对煤气进行了洗涤净化,分离出了煤气中的油尘,便于热解煤气进行后续深加工。
20.2.本实用新型提供的热解煤气洗涤净化分离装置,蒸汽经吹扫口进入旋流分离器,蒸汽对挡板上凝聚的油尘进行吹扫,避免油尘堵塞挡板上的第二通孔。
21.3.本实用新型提供的热解煤气洗涤净化分离装置,旋转的导流板能够去除煤气中的部分水雾,同时能够促使煤气从煤气出口快速排出。
22.4.本实用新型提供的热解煤气洗涤净化分离装置,进入第二腔室的洗脱液中含有轻质煤焦油,轻质煤焦油因密度较小会漂浮在第二腔室的上层,轻质煤焦油能从溢流孔进入分离腔,实现轻质煤焦油与洗脱液的分离。
23.5.本实用新型提供的热解煤气洗涤净化分离装置,分离腔呈锥形结构,便于轻质煤焦油与洗脱液的快速分离。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本实用新型中提供的分离装置的结构示意图。
26.图2为旋流分离器的结构示意图。
27.图3为洗涤器与第一腔室的位置关系示意图。
28.附图标记说明:
29.1、壳体;2、旋流分离器;3、转轴;4、电机;5、第一腔室;6、第二腔室;7、环形通道;8、雾化喷嘴;9、导流板;10、煤气出口;11、煤气进口;12、分离腔;13、溢流孔;14、第一出口;15、第二出口;16、底板;17、内侧挡板;18、外侧挡板;19、第一通孔;20、筋板;21、喷杆总成;22、法兰;23、吹扫口。
具体实施方式
30.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
31.在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
32.在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.此外,下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
34.本实施例提供热解煤气洗涤净化分离装置,包括:壳体1、旋流分离器2、洗涤器以及除雾器。
35.如图1所示,所述壳体1为柱状结构,内部具有密闭的腔室。所述旋流分离器2设于所述壳体1腔室的中部,所述旋流分离器2的中部垂直连接有转轴3;所述转轴3与所述壳体1腔室同轴,所述转轴3的一端从所述壳体1的顶端伸出、并与电机4的输出端连接,所述电机4用于驱动所述转轴3带动所述旋流分离器2旋转;所述旋流分离器2将所述壳体1腔室分割成上下间隔的第一腔室5和第二腔室6,所述旋流分离器2的周向与所述壳体1的内壁之间具有间隔空间,该间隔空间为设置在所述第一腔室5与所述第二腔室6之间的环形通道7。所述洗涤器位于所述旋流分离器2的上方,所述洗涤器具有伸入所述第一腔室5的雾化喷嘴8,所述雾化喷嘴8用于向所述旋流分离器2的中部喷射洗脱液。所述除雾器连接在所述转轴3上,并位于所述雾化喷嘴8的上方,所述除雾器用于去除煤气中的水雾;所述除雾器是由环绕所述转轴3设置的多个导流板9组成,所述导流板9固定连接在所述转轴3上,所述导流板9与所述转轴3的夹角为60
°
,所述导流板9与所述转轴3同步转动;所述能够去除煤气中的部分水雾,同时能够促使煤气从煤气出口10快速排出。
36.如图1所示,所述第一腔室5的顶端开设有煤气出口10,所述第二腔室6的侧壁上开设有煤气进口11,未净化的煤气由所述煤气进口11进入后、上升至所述旋流分离器2内、完成洗涤净化后由煤气出口10排出。所述第二腔室6内具有同轴设置的分离腔12,所述分离腔12呈锥形结构;所述分离腔12的小头端抵接在所述旋流分离器2上,所述分离腔12的大头端连接在所述第二腔室6的底部;所述分离腔12的侧壁上开设有溢流孔13,所述溢流孔13靠近其小头端设置,所述分离腔12通过所述溢流孔13与所述第二腔室6连通。所述第二腔室6的侧壁上设有第一出口14,所述第一出口14用于排出所述第二腔室6内的洗脱液;所述分离腔12的底部设有第二出口15,所述第二出口15用于排出轻质煤焦油。
37.如图1、图2所示,所述旋流分离器2包括:底板16、以及垂直连接在所述底板16上的
内侧挡板17以及外侧挡板18,所述内侧挡板17的尺寸小于所述外侧挡板18的尺寸。所述底板16为圆形结构,所述底板16的中心处开设有第一通孔19;所述底板16同心套设在所述转轴3上,所述底板16与所述转轴3通过四个均布的筋板20进行连接固定。所述内侧挡板17具有环绕所述第一通孔19均布的八个,所述内侧挡板17的一端与紧贴所述第一通孔19的边缘设置,所述内侧挡板17的另一端背离所述第一通孔19向外倾斜;所述内侧挡板17具有与所述第一通孔19边缘重合的第一交点,所述第一交点和所述底板16轴心之间的连线与该内侧挡板17之间的夹角为120
°
。所述外侧挡板18具有环绕所述第一通孔19均布的八个,所述内侧挡板17的一端与紧贴所述底板16的边缘设置,所述外侧挡板18的另一端向内倾斜;所述外侧挡板18具有与所述底板16边缘重合的第二交点,所述第二交点和所述底板16轴心之间的连线与该外侧挡板18之间的夹角为90
°
。所述内侧挡板17与所述外侧挡板18上均设有多个第二通孔,所述第二通孔的孔径为10mm,相邻两个所述第二通孔之间的孔距为20mm。内侧挡板17与外侧挡板18同心环绕设置,且相对应的内侧挡板17与外侧挡板18之间的夹角为30
°
,进入旋流分离器2的洗脱液能够形成涡流,使气液之间接触更充分;同时,内侧挡板17与外侧挡板18生产的剪切力能够叠加,使气液的混合更加充分。
38.如图1所示,所述第一腔室5的侧壁上开设有吹扫口23,所述吹扫口23与所述旋流分离器2上的挡板相对设置;向吹扫口23内通入蒸汽,蒸汽对挡板上凝聚的油尘进行吹扫,避免油尘堵塞挡板上的第二通孔。
39.如图1、图3所示,洗涤器包括:喷杆总成21以及连接在所述喷杆总成21端部的雾化喷嘴8;所述喷杆总成21具有环绕所述第一腔室5均布的三个,所述喷杆总成21通过法兰22可拆卸地连接在所述第一腔室5的侧壁上;所述喷杆总成21的具有雾化喷嘴8的一端垂直伸入所述第一腔室5内,所述雾化喷嘴8垂直朝向所述底板16的中部位置处。
40.工作原理:
41.电机4驱动旋流分离器2快速转动,雾化喷嘴8向旋流分离器2的中部喷洒洗脱液,旋流分离器2上的挡板对洗脱液进行剪切,将洗脱液切割为微纳级的液滴、液丝、液膜等液体微元;
42.热解煤气由煤气入口进入第二腔室6,再经第二通孔进入旋流分离器2;
43.液体微元与煤气中粉尘和焦油颗粒多次碰撞、凝并,并在离心力的作用下,由挡板上的第二通孔飞溅至第一腔室5的内壁上,净化后的煤气经煤气出口10排出,实现气液的分离;
44.携带有油尘的洗脱液由第一腔室5的内壁滴落至第二腔室6内,此时洗脱液中含有轻质煤焦油,轻质煤焦油漂浮在洗脱液的上层;随着洗脱液的液位升高,轻质煤焦油经溢流孔13进入分离腔12内,实现油液分离。
45.显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。