[實用新型]高溫煤氣凈化裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020232293.3
• 申請日: 2010-06-22
• 公開（公告）號: CN201729817U
• 公開（公告）日: 2011-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 余江龍;常麗萍;王冬梅;尹豐魁;楊利;謝克昌
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽航空航天大學
• 主分類號: C10K1/20
• 分類號: C10K1/20
• 代理公司: 沈陽維特專利商標事務所 21229
• 代理人: 甄玉荃

技術(shù)領(lǐng)域：本實用新型涉及一種氣體一體化凈化裝置，尤其是一種高溫煤氣一體化凈化裝置。

背景技術(shù)：我國是以煤炭為主要一次能源的國家，煤炭占據(jù)一次能源的65％以上。目前我國煤炭產(chǎn)量和消費總量均列世界首位，而且煤炭產(chǎn)量仍在上升，2009年已經(jīng)達到近25億噸。我國大部分電力依靠燃煤電廠產(chǎn)生，每年由于燃煤產(chǎn)生大量的大氣污染物的排放，目前我國二氧化硫和氮氧化物的排放均為世界首位。因此，我國面臨能源供應安全和環(huán)境保護的雙重壓力，潔凈煤技術(shù)的發(fā)展刻不容緩。根據(jù)我國的實際情況，煤基多聯(lián)產(chǎn)和IGCC以及煤的液化技術(shù)將是我國煤炭清潔利用的主流技術(shù)，在保障我國能源供應安全方面將發(fā)揮巨大作用。

工藝匹配的脫硫凈化是多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)研發(fā)的主要技術(shù)之一，其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是作為燃料的燃氣用于煤氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電的煤氣高溫凈化和作為原料的醇醚燃料合成氣的中溫凈化，主要包括硫、脫氮氧化物的前驅(qū)體和焦油、顆粒物等的脫除。一般來說，燃氣輪機用煤氣要求硫化氫含量低于20-100ppmv，合成用原料氣的硫化氫含量要求低于0.5-10ppmv。國內(nèi)外氣體脫硫的方法較很多，但均存在操作復雜、選擇吸附性差和脫硫精度相對較低或成本高等缺點。尤其是，中高溫脫硫劑普遍存在循環(huán)穩(wěn)定性差、再生困難、氣氛效應嚴重等問題。開發(fā)低成本和高效率的中高溫煤氣脫硫劑對煤炭清潔轉(zhuǎn)化利用技術(shù)的開發(fā)起關(guān)鍵作用。

目前不同氣體雜質(zhì)的脫除是利用不同凈化單元分別進行的，脫氮和脫除焦油通過催化單元進行，顆粒物需要高溫過濾單元進行。各單元累積組成的體系的體積龐大，運行復雜，維護成本高，增加系統(tǒng)操作的復雜性，提高了系統(tǒng)的成本。

發(fā)明內(nèi)容：針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供了一種高溫煤氣一體化凈化裝置。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是：高溫煤氣凈化裝置，包括陶瓷高溫過濾單元和逆流移動床裝置。逆流移動床裝置包括熱煤氣入口、煤氣凈化出口、凈化劑入口、凈化劑排出口、漏斗型殼體和處于漏斗型殼體內(nèi)的固體凈化劑。陶瓷高溫過濾單元固定在逆流移動床裝置的上部。煤氣凈化出口穿過陶瓷高溫過濾單元。漏斗型殼體的中下部設(shè)有熱煤氣入口，上部設(shè)有凈化劑入口，漏斗型殼體下面設(shè)有凈化劑排出口。固體凈化劑通過凈化劑入口注入，處于陶瓷高溫過濾單元的下面。

該裝置的特點是凈化效率高，含雜質(zhì)的氣體從移動床底部與接近失效的凈化劑接觸，增加凈化劑的轉(zhuǎn)化率。在移動床上部，新鮮的凈化劑與低雜質(zhì)含量的氣體接觸，保證氣體凈化的高效率。當溫度為400℃-600℃時，對煤氣中雜質(zhì)的脫除效率達到99.9％以上。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式：

如圖1所示，高溫煤氣凈化裝置，包括陶瓷高溫過濾單元3和逆流移動床裝置，逆流移動床裝置包括熱煤氣入口6、煤氣凈化出口2、凈化劑入口4、凈化劑排出口7、漏斗型殼體1和處于漏斗型殼體1內(nèi)的固體凈化劑5。陶瓷高溫過濾單元3固定在逆流移動床裝置的上部。煤氣凈化出口2穿過陶瓷高溫過濾單元3。陶瓷高溫單元3中的過濾材料為多孔非金屬氧化物如氧化鋯、氧化鎂等。漏斗型殼體1的中下部設(shè)有熱煤氣入口6，上部設(shè)有凈化劑入口4，漏斗型殼體1下面設(shè)有凈化劑排出口7。固體凈化劑5通過凈化劑入口4注入，處于陶瓷高溫過濾單元3的下面。熱煤氣由逆流移動床裝置的熱煤氣入口6進入移動床凈化裝置，含有雜質(zhì)的熱煤氣與固體固體凈化劑5接觸后，雜質(zhì)由固體凈化劑5吸收，煤氣經(jīng)過上部的陶瓷高溫過濾單元3過濾后從煤氣凈化出口2進入下一單元。失效后的凈化劑從移動床裝置的凈化劑排出口7排出，用于制備工業(yè)催化劑產(chǎn)品。該移動床使用的凈化劑為褐煤半焦負載的多元金屬基固體凈化劑，該固體凈化劑具有極高的反應活性和高的孔隙率、高的比表面積，可以同時脫除含硫化合物、氮氧化物前驅(qū)體、汞蒸氣、焦油蒸汽等主要雜質(zhì)。本發(fā)明使用的固體凈化劑為鐵基凈化劑，成分為：Fe_yMo_x(Ce，Ca，Ni，Cu)_(0.6x)/C。其中x為0.1-0.6，y的值為0.6-0.9。