本发明专利技术公开了一种高温气体洗涤冷却装置，其包括一壳体，该壳体的顶部设有一用于接纳待洗涤冷却气体的开口，在该壳体的中部设有一导气管，该导气管的入口与该开口对接，并在对接的位置设有一洗涤冷却水分布环，该壳体的下方设有静态破渣器，在该壳体的四周设有若干用于向该壳体内部喷射水雾以降低待洗涤冷却气体温度的压力雾化器，该压力雾化器包括一本体，该本体上设有与洗涤冷却水水源连通的接口；该本体中设有一环形的导流片，该导流片的前端设有一喷头，该喷头指向该导气管的出口。本发明专利技术通过垂直降膜的喷淋流动与压力雾化过程相耦合，更有效地提高热质传递效果、减少设备出现堵渣的可能性、提高洗涤冷却室抗堵能力。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高温气体洗涤冷却装置。
技术介绍
气化炉多用于加工粗合成煤气，所述粗合成煤气由煤、天然气、页岩气、石油焦、生物质、污泥等碳氢化合物制取，以H2、C0、C02为主体组分，其一般压力为0.2 12MPa，温度为1000 18000C O煤气中含有灰渣，其干气成分C0+H2=75 94%, C02=2 23%, N2' Ar、H2S'COS、NH3> HCl、CH4、HCN、HCOOH 等为 3 5%。为了将合成煤气用于生产合成氨、甲醇、油品、烯烃等化学工业、联合循环发电(IGCC)、冶金工业(直接还原炼铁)等工业领域，须先对其洗涤，去除其中夹带的灰渣和飞灰。目前在气化领域高温气体处理应用最为广泛、技术最为成熟的为激冷流程，该流程用系统循环黑水来洗涤高温粗合成煤气，能较好地达到降温、除渣的效果，保证后续工段的正常运行，洗涤冷却室(或称激冷室)一般与气化室共同组成气化炉主体。一些引进的煤气化技术所采用的激冷室在运行过程中，常出现离开气化炉出口的合成煤气液体夹带、床层液位不稳定、固相灰渣洗涤效果差等问题。专利号为01112880.1和01112702.3的中国专利公开了一种新型洗涤冷却室，该结构采用喷淋床与鼓泡床相结合的一种复合床型，利用流体的喷淋流动与鼓泡运动达到气液固三相热质同时传递过程，根据流体流动特点，洗涤冷却室床层可分为气液并流区、鼓泡区、液固分离区和气液分离区等，洗涤冷却室的主要构件有洗涤冷却水分布环、洗涤冷却管和分隔板等。目前该洗涤冷却室已经成功应用于国内外30余家企业90余台气化炉之上。但是随着气化用煤有朝使用高灰分、高灰熔点或熔渣粘温特性较差的煤的趋势，该类煤在高温下的流动性较差、且受温度变化的影响大，使用现有的下降管或洗涤冷却管结构，在实际操作过程中出现渣口或管内堵渣的概率增加，造成高温气体的偏流而影响装置的长周期运行。
技术实现思路
本专利技术为了克服现有技术中渣口或管内堵渣的概率较高，造成高温气体偏流继而影响装置的长周期运行的缺陷，提供一种高温气体洗涤冷却装置。本专利技术通过如下技术方案解决上述技术问题:一种高温气体洗涤冷却装置，其包括一壳体，该壳体的顶部设有一用于接纳待洗涤冷却气体的开口，在该壳体的中部设有一导气管，该导气管的入口与该开口对接，并在对接的位置设有一洗漆冷却水分布环，该壳体的下方设有静态破洛器，其特点在于，在该壳体的四周设有若干用于向该壳体内部喷射水雾以降低待洗涤冷却气体温度的压力雾化器，该压力雾化器包括一本体，该本体上设有与洗涤冷却水水源连通的接口 ；该本体中设有一环形的导流片，该导流片的前端设有一喷头，该喷头指向该导气管的出口。洗涤冷却水经压力雾化器雾化后，喷射进入壳体，与从导气管出来的尚处于较高温的粗合成煤气直接接触，进一步发生热质同时传递过程。尤其是，通过该压力雾化器将部分洗涤冷却水形成雾化液滴较为集中地直接喷向导气管的出口处，以对出导气管出口的较高温度的粗合成煤气进一步的冷却和洗涤。其中，在该环形的导流片上设有若干导流槽，所述导流槽均从该导流片的内圈向外圈延伸，所述导流槽均与该内圈相切且形成同向倾斜分布，该导流槽将该接口与该喷头连通；洗涤冷却水经过该接口、所述导流槽以及喷头后喷射入该壳体中。在这些通向倾斜分布的导流槽的引导下，洗涤冷却水成漩涡状进入喷头，并在流体惯性的作用下更为均有有力地被射入壳体中，有效扩大了冷却范围同时提高了冷却效果。其中，所述压力雾化器相对该壳体的中轴线成中心对称分布。使得水雾对高温粗合成煤气的作业更为均匀有效。其中，所述压力雾化器的中轴线与该导气管的出口齐平。其中，贴着该壳体的内壁设有一溢流水夹套，该溢流水夹套位于该压力雾化器的上方，该溢流水夹套包括与洗漆冷却水的水源连接的一进水口和一出水口，该进水口位于该溢流水夹套的下部，该出水口位于该溢流水夹套的上部。该溢流水夹套防止壳体的内壁可能接触未冷却的粗合成煤气而造成壳体损坏，对壳体内部起到保护作用，延长该装置的使用寿命。该支撑板为气化炉上的常规部件，在此不再赘述。其中，该壳体的上部还设有一用于清洗该壳体的顶部的支撑板的清洗装置，该清洗装置包括一设置在该壳体上的清洗介质入口，以及若干指向该支撑板的清洗介质出口。其中，该清洗装置为一环形喷水管，该环形喷水管位于该溢流水夹套的上方。其中，该导气管的长度为0.5nT4m，该导气管内的气体的流速为2m/iTl0m/S ;该洗涤冷却水分布环的出口处的水体流速为1.5m/s^5m/s0此时该导气管的出口处的气体温度从原来的1000°C 1800°C·被降至400°C、00°C。该技术方案能够完成高温粗合成煤气的洗涤和淬冷，同时最大限度保证导气管运行的稳定性和长周期。其中，该导气管的长度为0.5nT2m ;该导气管内的气体的流速为2m/iT6m/S ;该洗涤冷却水分布环的出口处的水体流速为2m/s 3.5m/s，此时该导气管的出口处的气体温度从原来的1000°C 1800°C被降至400°C 60(TC。其中，该静态破渣器的下方设有一液池，该液池包括一用于排渣的排渣出口以及一用于排出黑水的黑水出口。其中，该洗涤冷却水分布环为一下侧具有环形槽缝的环形圆管，该环形圆管上靠近该环形圆管的中轴线的内壁上还设有若干喷淋孔。洗涤冷却水自该环形槽缝和喷淋孔喷出，分别沿该导气管内壁形成垂直降膜和中心射流流动，对高温气体进行喷淋作用，使气体温度得以骤降，同时喷淋出的洗涤冷却水被汽化产生增湿效果，更为重要的是减轻了洗涤冷却管顶部液膜的热负荷。其中，所有所述喷淋孔的中心线与该导气管的中轴线的夹角范围均为10° ^80°。在垂直降幕对通过该导气管的气柱外形进行降温的同时，向下导气管的出口侧倾斜的喷淋孔集中对该气柱的中心部分进行降温，使得降温更为均匀，效果更好。其中，所有所述喷淋孔的中心线与该导气管的中轴线的夹角范围均为20。 60。。在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本专利技术各较佳实例。本专利技术的积极进步效果在于:本专利技术的高温气体洗涤冷却装置中含用于形成垂直降膜喷淋和中心射流喷淋的洗涤冷却水分布环和用于形成喷雾撞击的压力雾化器，通过所述喷淋流动与压力雾化过程相耦合，更有效地提高热质传递效果、减少设备出现堵渣的可能性、提高洗涤冷却室抗堵能力，解决了因原料煤灰分高及高温下煤灰渣粘度大等所造成导气管内的堵渣问题，保证装置的长周期运行，延长气化炉内件的使用寿命，避免安全事故的发生。附图说明图1为本专利技术的一较佳实施例中的高温气体洗涤冷却装置的结构示意图。图2为图1中的压力雾化器的剖视图。图3为图1中的压力雾化器的侧视图。图4为图1中的环形喷水管的俯视图。图5为图4中的A部放大图。具体实施例方式下面通过 实施例的方式进一步说明本专利技术，但并不因此将本专利技术限制在所述的实施例范围之中。如图1所示，本实施例中的高温气体洗涤冷却装置包括一壳体I，该壳体I的顶部设有一用于接纳待洗涤冷却气体的开口 10，在该壳体I内设有一垂直向下延伸的导气管4，该导气管4上方的入口与开口 10对接，并在对接的位置设有一洗涤冷却水分布环6，该壳体I的下部设有静态破渣器2。在壳体I的上方还设置一气体出口 11，在气体出口 11侧还设有一折流挡板12，从而气体出口侧的气体以折流方式本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高温气体洗涤冷却装置，其包括一壳体，该壳体的顶部设有一用于接纳待洗涤冷却气体的开口，在该壳体的中部设有一导气管，该导气管的入口与该开口对接，并在对接的位置设有一洗涤冷却水分布环，该壳体的下方设有静态破渣器，其特征在于，在该壳体的四周设有若干用于向该壳体内部喷射水雾以降低待洗涤冷却气体温度的压力雾化器，该压力雾化器包括一本体，该本体上设有与洗涤冷却水的水源连通的接口；该本体中设有一环形的导流片，该导流片的前端设有一喷头，该喷头指向该导气管的出口。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王亦飞，于广锁，龚欣，王辅臣，刘海峰，周志杰，代正华，许建良，郭庆华，陈雪莉，梁钦锋，李伟锋，郭晓镭，王兴军，郭强强，
申请(专利权)人：华东理工大学，上海熠能燃气科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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