一种分体组合式高温气体洗涤冷却装置,其特征在于,其包括一第一壳体和一第二壳体,该第一壳体的上部设有一经过洗涤降温后的气体的排放口,该第一壳体的下部设有一用于排出黑水的第一黑水出口,该第二壳体的下部设有一用于接纳该第一壳体导出的气体的气体导入管,该气体导入管与该排放口连接,该气体导入管的上部设有一气体分布器,且该气体分布器深入设置在该第二壳体内部的液池,在该第二壳体内还设有一组合式气泡分割器,该第二壳体上部设有一洗涤水入口,该洗涤水入口一端与该第一黑水出口连通,该洗涤水入口的另一端与一液体水分布槽相连,该第二壳体上部侧面设有一气体出口,用于排出经过冷却和洗涤的粗合成气。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供一种分体组合式高温气体洗涤冷却装置,其包括一第一壳体和一第二壳体,该第一壳体设有排放口、第一黑水出口,该第二壳体的下部设有气体导入管,该气体导入管与该排放口连接,该气体导入管的上部设有气体分布器,且该气体分布器设置在该第二壳体内部的液池,该第二壳体内还设有组合式气泡分割器,该第二壳体上部设有洗涤水入口,该洗涤水入口的一端与该第一黑水出口连通,该洗涤水入口的另一端与液体水分布槽相连,该第二壳体上部侧面设有气体出口。本技术通过垂直降膜的喷淋流动、压力雾化和鼓泡过程相耦合,更有效地提高热质传递效果、提升粗合成气洗涤、冷却效率,减少设备出现堵渣的可能性,降低设备投资费用。【专利说明】分体组合式高温气体洗涤冷却装置
本技术特别涉及一种分体组合式高温气体洗涤冷却装置。
技术介绍
气化炉多用于加工生产粗合成煤气,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?1800°C。煤气中含有灰渣,其干气成分CO和H2为75?94%,CO2为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、洗灰和除渣的效果,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。此外,对于由一个壳体完成高温气体的洗涤冷却,由于离开壳体的气体要达到气液相平衡状态,且气相中不带固体灰渣,因此要保证高温气体与洗涤冷却水有一相对较长的接触时间,才能实现工艺所要求的洗涤冷却效果,这就势必造成导气管的长度较长。
技术实现思路
本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,以及设备投资费用高等缺陷,提供一种分体组合式高温气体洗涤冷却装置。本技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题:一种分体组合式高温气体洗涤冷却装置,其特点在于,其包括一第一壳体和一第二壳体,该第一壳体的上部设有一经过洗涤降温后的气体的排放口,该第一壳体的下部设有一用于排出黑水的第一黑水出口,该第二壳体的下部设有一用于接纳该第一壳体导出的气体的气体导入管,该气体导入管与该排放口连接,该气体导入管的上部设有一气体分布器,且该气体分布器深入设置在该第二壳体内部的液池,在该第二壳体内还设有一组合式气泡分割器,该第二壳体上部设有一洗漆水入口,该洗漆水入口 一端与该第一黑水出口连通,该洗涤水入口的另一端与一液体水分布槽相连,该第二壳体上部侧面设有一气体出口,用于排出经过冷却和洗涤的粗合成气。较佳地,该第一壳体的顶部设有一用于接纳待洗涤冷却的高温气体的开口,在该第一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,该第一壳体的下方设有一静态破洛器,在该第一壳体的四周设有若干用于向该第一壳体内部喷射水雾以降低待洗漆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,该环形的导流片的前端设有一喷头,该喷头指向该导气管的出口。较佳地,该组合式气泡分割器水平设置,该组合式气泡分割器的下端与气泡接触的部位呈锯齿状或格栅状。较佳地,该第二壳体的直径为D,该第二壳体内液池上方的高度为H,Η/D的值为0.5 ?3。较佳地,该第二壳体的下部设有一第二黑水出口,用于排出黑水。较佳地,该导气管的长度为0.2m?2m。其中,该气体导入管内气体的流速为5m/s?30m/s。该第二壳体内气体的空塔流速为0.1?5m/s,气体在该第二壳体内的停留时间为10 ?60s。该第二壳体内气体的空塔流速为0.1?2m/s,气体在该第二壳体内的停留时间为20 ?40s。该导气管内的气体的流速为2m/s?10m/s ;该洗漆冷却水分布环的出口处的液体流速为0.5m/s?5m/s。该第一壳体由Il/4Cr-l/2Mo (SA387Gr11C12)堆焊 AISI316L(相当于国内CoCrl7Nil3Mo2)或复合316L,该洗涤水分布环、导气管采用InColoy825 ;第二壳体采用碳钢(16MnR)复合316L材质,该组合式气泡分割器采用不锈钢材质。在该环形的导流片上设有若干导流槽,所述导流槽均从该环形的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第一壳体中。该压力雾化器相对该第一壳体的中轴线成中心对称分布。该压力雾化器的中轴线与该导气管的出口齐平。贴着该第一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。该第一壳体的上部还设有一用于清洗该第一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第一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。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。该导气管的长度为0.2m~2m,该导气管内的气体的流速为2m/s~6m/s ;该洗漆冷却水分布环的出口处的液体流速为1.5m/s~3.5m/so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。该洗涤冷却水分布环为一下侧具有环形槽缝的环形圆管,该环形圆管上靠近的该环形圆管的中轴线的内壁还设有若干喷淋孔。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°。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°。本技术的积极进步效果在于:本技术的分体组合式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,用于形成喷雾撞击的压力雾化器和用于形成均匀鼓泡的气体分布器。通过所本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种分体组合式高温气体洗涤冷却装置,其特征在于,其包括一第一壳体和一第二壳体,该第一壳体的上部设有一经过洗涤降温后的气体的排放口,该第一壳体的下部设有一用于排出黑水的第一黑水出口,该第二壳体的下部设有一用于接纳该第一壳体导出的气体的气体导入管,该气体导入管与该排放口连接,该气体导入管的上部设有一气体分布器,且该气体分布器深入设置在该第二壳体内部的液池,在该第二壳体内还设有一组合式气泡分割器,该第二壳体上部设有一洗涤水入口,该洗涤水入口一端与该第一黑水出口连通,该洗涤水入口的另一端与一液体水分布槽相连,该第二壳体上部侧面设有一气体出口,用于排出经过冷却和洗涤的粗合成气。
【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,许建良,李伟锋,周志杰,代正华,郭庆华,陈雪莉,梁钦锋,郭晓镭,王兴军,
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:实用新型
国别省市:
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