[發(fā)明專利]煤熱解產(chǎn)物分離與分離器清洗一體化裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711045589.7
• 申請(qǐng)日: 2017-10-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107970720A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張靜;唐亞鴿;李國(guó)強(qiáng);郝五興;魯陽(yáng);張永發(fā)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B01D50/00
• 分類號(hào): B01D50/00;C10K1/02
• 代理公司: 太原倍智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)14111
• 代理人: 戎文華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種煤熱解產(chǎn)物分離裝置，尤其是一種用于煤熱解氣的氣液固三相分離裝置，同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)對(duì)煤熱解產(chǎn)物分離裝置的快速清洗及干燥。

背景技術(shù)

現(xiàn)有煤熱解高溫氣液固產(chǎn)物分離主要是提高熱解產(chǎn)物溫度使液態(tài)焦油轉(zhuǎn)化成焦油蒸汽，通過(guò)旋風(fēng)分離器分離成氣態(tài)產(chǎn)物和固體半焦產(chǎn)物，相關(guān)研究人員為了提高分離效率采用旋風(fēng)分離器和旋風(fēng)除塵器聯(lián)合裝置。旋風(fēng)分離器因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資少，運(yùn)營(yíng)成本低等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)分離中深受歡迎。然而旋風(fēng)分離器對(duì)于煤熱解產(chǎn)物的分離卻困難重重：第一，煤熱解產(chǎn)物中的液態(tài)焦油容易和固體半焦粘黏在一起，不僅使焦油產(chǎn)率降低也會(huì)導(dǎo)致半焦產(chǎn)物純度低下，同時(shí)焦油液體也會(huì)粘在旋風(fēng)分離器的器壁上降低旋風(fēng)分離器的分離效率也會(huì)給旋風(fēng)分離器的清洗帶來(lái)很大難度；第二，焦粉及煤灰顆粒粒度細(xì)、密度小，容易漂浮且隨氣流流動(dòng)，不易被旋風(fēng)分離器分離；第三，熱解氣中的固體產(chǎn)物降溫速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于氣體，容易出現(xiàn)焦油氣冷凝粘在固體產(chǎn)物，降低焦油收率，也影響固體產(chǎn)物的純度；第四，若直接提高熱解產(chǎn)物的溫度，焦油容易在高于600℃發(fā)生二次熱解，溫度調(diào)節(jié)范圍太小，因此怎樣保持氣態(tài)焦油是提高煤熱解產(chǎn)物分離效率的關(guān)鍵。

分離裝置的清洗也一直是個(gè)難題，若長(zhǎng)期不清洗，內(nèi)壁粘黏的物質(zhì)則會(huì)越粘越多，嚴(yán)重影響分離效率，同時(shí)也會(huì)損壞分離裝置，增加投資成本。傳統(tǒng)的清洗方法主要依靠人工清洗，耗時(shí)長(zhǎng)，效率低，因此迫切需要一種能簡(jiǎn)單，快速，方便清洗的分離裝置。

黃培釗等人發(fā)明的《一種清除旋風(fēng)分離器內(nèi)結(jié)壁粉塵的方法》中提到，使用強(qiáng)度大的碳酸鈣石粉顆粒作為清理顆粒對(duì)分離器的筒體內(nèi)壁清除粉塵，這種方法主要針對(duì)結(jié)壁粉塵具有良好效果，然而針對(duì)粘有焦油的筒體內(nèi)壁效果卻不理想，一方面焦油在低溫時(shí)粘粘在筒體內(nèi)壁，碳酸鈣顆粒進(jìn)入分離器中會(huì)被焦油粘黏在筒體內(nèi)壁，適得其反；另一方面，長(zhǎng)期使用固體顆粒摩擦清除筒體內(nèi)壁粉塵，也會(huì)使得一些筒體內(nèi)壁做過(guò)特殊處理的分離器造成損壞，增加投資成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了煤熱解產(chǎn)物分離與分離器清洗一體化裝置，

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

所述煤熱解產(chǎn)物分離與分離器清洗一體化裝置，主要包括筒體，所述筒體由直筒部分和錐筒部分組成。筒體外壁，筒體內(nèi)壁以及擋板形成的兩排并列的螺旋狀?yuàn)A層通道，筒體上部設(shè)氣固進(jìn)料口，第一加熱介質(zhì)出口和第二加熱介質(zhì)進(jìn)口，氣固進(jìn)料口沿筒體內(nèi)壁切向設(shè)置，連通筒體內(nèi)腔。筒體下部設(shè)固體物料出口，第一加熱介質(zhì)進(jìn)口和第二加熱介質(zhì)出口。整個(gè)筒體內(nèi)外兩層壁關(guān)于中心軸成中心對(duì)稱分布。

所述煤熱解產(chǎn)物分離與分離器清洗一體化裝置的筒體上部沿軸線方向設(shè)有中心管，中心管上端連接靜電除塵裝置，下部設(shè)有氣體收集器，氣體收集器上方連接著金屬濾網(wǎng)，在金屬濾網(wǎng)和靜電除塵裝置的雙重作用下進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)高效分離。

所述的煤熱解產(chǎn)物分離與分離器清洗一體化裝置，其特征在于：加熱介質(zhì)分為兩股，第一加熱介質(zhì)從錐筒底部進(jìn)入，順著由筒體外壁和筒體內(nèi)壁以及隔板形成的夾層通道螺旋上升經(jīng)出口流出，第二加熱介質(zhì)從直筒上部進(jìn)口進(jìn)入，經(jīng)過(guò)螺旋下降之后由出口流出，兩個(gè)氣體加熱通道依次并排安裝，與水平方向的夾角δ為30o～60o，加熱介質(zhì)回收后循環(huán)使用，加熱介質(zhì)的溫度和流速根據(jù)實(shí)際需要自行調(diào)節(jié)，有利于保持氣固物料的溫度,防止液體從氣體中析出。

所述煤熱解產(chǎn)物分離與分離器清洗一體化裝置在進(jìn)料口處用法蘭連接有固體團(tuán)集裝置，主要對(duì)固體物質(zhì)進(jìn)行團(tuán)集增大，實(shí)現(xiàn)在旋風(fēng)裝置中的高度分離。

所述煤熱解產(chǎn)物分離與分離器清洗一體化裝置的頂部R/2處一圈均勻安裝6個(gè)智能噴頭，智能噴頭在升降器作用下在豎直方向上下移動(dòng),且每個(gè)噴頭能在豎直方向角β為90至270°范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn), 水平方向的旋轉(zhuǎn)角度γ為60～120°， 每個(gè)智能噴頭都可以獨(dú)立工作，可以根據(jù)實(shí)際需要選擇性開(kāi)啟一個(gè)或多個(gè)智能噴頭,保證整個(gè)筒體內(nèi)壁都能被洗滌液清洗，加之夾層通道的加熱保溫作用，實(shí)現(xiàn)筒壁的高效快速洗滌與烘干。

所述筒體的外壁采用耐高溫抗腐蝕絕熱材料，筒體內(nèi)壁采用導(dǎo)熱良好的耐高溫抗腐蝕材料，可以減少熱量的流失，合理利用熱能。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：