一種除塵脫水塔的製作方法

2023-11-12 06:31:42 1

本實用新型涉及一種氣體除塵脫水裝置，尤其是一種高效的合成氣除塵脫水塔。

背景技術：

在煤化工領域，從氣化爐出來的粗合成氣中含有大量固體顆粒和液體等雜質，為滿足後續工藝流程的使用要求，需要對粗合成氣中的固體顆粒和液體進行分離淨化，這一過程一般是在除塵脫水塔中完成的。

目前，在工業上使用的除塵脫水塔採用的是塔盤加除沫器進行洗滌除塵脫水，應用於幹煤粉氣流床氣化爐產生的粗合成氣淨化時出現除塵效果變差，從除塵脫水塔出來的合成氣帶灰帶水嚴重，導致後續單元壓力降增加，化學品中毒，影響整個系統的長周期運行。特別是對於在工業上要求經過洗滌的合成氣中固體含量小於1mg/Nm3，現有的技術滿足不了工業要求。

技術實現要素：

(一)要解決的技術問題

本實用新型所要解決的技術問題在於如何解決現有洗滌塔對合成氣洗滌除塵脫水效果不理想的問題。

(二)技術方案

為了實現上述目的，本實用新型提供了一種除塵脫水塔，包括殼體、合成氣入口、合成氣出口，還包括氣體分布洗滌器、管束離心分離器；所述氣體分布洗滌器位於所述殼體中下部；所述管束離心分離器位於所述殼體上部並與所述合成氣出口連通。

優選地，還包括一個或多個雙溢流塔盤；所述雙溢流塔盤位於所述氣體分布洗滌器與所述管束離心分離器之間。

優選地，所述氣體分布洗滌器包括洗滌主管和一個或多個洗滌支管，所述洗滌支管與所述洗滌主管連通並沿著所述洗滌主管的軸線平行排布；所述洗滌主管中部具有連通口與所述合成氣入口連通。

優選地，所述洗滌主管底部開有多個小孔；和/或所述洗滌支管底部開有多個小孔。

優選地，所述殼體包括下錐封頭，直筒段和上封頭；所述氣體分布洗滌器位於所述直筒段下部；所述合成氣出口位於所述上封頭頂部；所述合成氣入口位於所述直筒段中部。

優選地，所述下錐封頭完全浸有洗滌水，且所述直筒段下部浸有洗滌水；所述氣體分布洗滌器浸沒在所述直筒段下部的洗滌水中。

優選地，所述管束離心分離器包括一個或多個離心子，兩個管板，支撐筒體，固液收集腔，下降管，氣體匯集腔。

優選地，所述管板固定在所述支撐筒體上，所述離心子的上端和下端按上下交錯的方式均勻排列固定在所述管板上；所述固液收集腔與所述支撐筒體的下部連接；所述氣體匯集腔的一端與所述支撐筒體連接，另一端與殼體連接並與合成氣出口連通；所述下降管一端與所述固液收集腔底部連通，另一端下降延伸到所述雙溢流塔盤上。

優選地，所述支撐筒體中部具有單個或多個均布開孔。

優選地，還包括洗滌水進口、洗滌水出口、黑水出口；所述洗滌水進口位於所述雙溢流塔盤上方；所述洗滌水出口位於所述直筒段下部並位於所述氣體分布洗滌器下方；所述黑水出口位於所述下錐封頭底部。

(二)有益效果

本實用新型相比有顯著的優點和有益效果：

通過使合成氣依次通過氣體分布洗滌器、管束離心分離器，可高效去除合成氣中的固體和液體，特別是對於微米級的灰塵有良好的去除效果，能使合成氣中固體含量小於1mg/Nm3，從而可避免後續單元壓力降增加，以及因化學品中毒而影響整個系統長周期運行等問題，減少運行成本，同時，負荷調節範圍大，節能環保。本實用新型同時起到除塵脫水的效果，能夠節省投資。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例提供的一種除塵脫水塔的結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例提供的一種除塵脫水塔氣體分布洗滌器的結構示意圖；

圖3為本實用新型實施例提供的一種除塵脫水塔管束離心分離器中離心子排列示意圖。

圖中：

1、殼體，11、下錐封頭，12、直筒段，13、上封頭，2、氣體分布洗滌器，21、洗滌主管，22、洗滌支管，3、管束離心分離器，301、離心子，302、管板，303、支撐筒體，304、固液收集腔，305、下降管，306、氣體匯集腔，4、塔盤。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例以及附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

如圖1-3所示，本實用新型提供的一種除塵脫水塔，包括殼體1、合成氣入口、合成氣出口、氣體分布洗滌器2、管束離心分離器3以及多個雙溢流塔盤4；氣體分布洗滌器2位於殼體1中下部，這樣合成氣進入除塵脫水塔後先經過氣體分布洗滌器2去除大部分固體顆粒，再向上繼續處理；管束離心分離器3位於殼體1上部並與合成氣出口連通，合成氣在管束離心分離器3中進行最終洗滌與脫水處理，之後進入合成氣出口；雙溢流塔盤4位於氣體分布洗滌器2與管束離心分離器3之間；多個雙溢流塔盤4平行排布，雙溢流塔盤4的數量不少於6塊，以達到更好的除塵效果。經過氣體分布洗滌器2處理後的合成氣含有少量細顆粒，含有少量細顆粒的合成氣進入多個雙溢流塔盤4進行再次洗滌。

具體地，殼體1包括下錐封頭11，直筒段12和上封頭13。

其中，氣體分布洗滌器2位於直筒段12下部；合成氣出口位於上封頭13頂部；合成氣入口位於直筒段12中部，並位於氣體分布洗滌器2的上方；下錐封頭11完全浸有洗滌水，且直筒段12下部浸有洗滌水，構成一個洗滌池；氣體分布洗滌器2浸沒在直筒段12下部的洗滌水中，使進入氣體分布洗滌器2的合成氣能在洗滌水中充分洗滌，除去固體顆粒；雙溢流塔盤4上方設置有洗滌水進口，來自洗滌水進口的洗滌水自上流經各個雙溢流塔盤4並在雙溢流塔盤4中對合成氣進行洗滌除塵，最後洗滌水流入到洗滌池中，並維持洗滌池的液面；直筒段12下部設置有洗滌水出口，並且該洗滌水出口位於氣體分布洗滌器2下方，合成氣中的粗固體顆粒由於重力作用大多沉降到洗滌池的下錐封頭11部分，洗滌池上部中含有粗顆粒較少的洗滌水通過洗滌水出口出去；下錐封頭11底部設置有黑水出口，下錐封頭11中洗滌水含有較多粗顆粒，含有較多粗顆粒的洗滌水從黑水出口去往黑水處理系統。

具體地，氣體分布洗滌器2包括洗滌主管21和多個洗滌支管22，洗滌支管22與洗滌主管21連通並沿著洗滌主管21的軸線平行排布，洗滌主管21直徑較大，洗滌支管22是直徑較小的洗滌管，洗滌主管21與洗滌支管22連接的地方相互貫通，使合成氣充分通過；洗滌主管21中部具有連通口與合成氣入口連通，來自合成氣入口的合成氣通過該連通口進入到氣體分布洗滌器2中；

其中，洗滌主管21底部開有多個小孔；洗滌支管22底部開有多個小孔。只在洗滌主管21與洗滌支管22的底部開孔，使得合成氣從氣體分布洗滌器2底部流出，以增大與洗滌水的接觸面積和接觸時間，使合成氣充分洗滌。

具體地，管束離心分離器3包括多個離心子301，多個管板302，支撐筒體303，固液收集腔304，下降管305以及氣體匯集腔306。

其中，管板302固定在支撐筒體303上，離心子301的上端和下端固定在管板302上；離心子301在圓周方向均勻排列,在豎直方向上錯開排列,使在固定的空間內儘可能多分布離心子301；固液收集腔304與支撐筒體303的下部連接；氣體匯集腔306的一端與支撐筒體303連接，另一端與殼體1連接並與合成氣出口連通；下降管305一端與固液收集腔304底部連通，另一端下降延伸到雙溢流塔盤4上；支撐筒體303中部具有開孔。合成氣由管束離心分離器3的支撐筒體303中部進入離心子301，合成氣沿離心子301的切線入口進入離心子301進行再次分離，在離心力的作用下，氣體中所夾帶的固體顆粒和液滴被甩向離心子301的內壁，被分離的固體顆粒和液滴沿著離心子301的內壁進行沉降，進入管束離心分離器3底部的固液收集腔304進行收集，然後沿下降管305進入到雙溢流塔盤4上，經過分離淨化的合成氣從離心子301頂部流入管束離心分離器3上部的氣體匯集腔306，然後由上封頭13上的合成氣出口進入下遊單元。

下面結合本實用新型實施例中的除塵脫水塔，詳細說明除塵脫水塔的除塵脫水過程。

含固體顆粒和水的粗合成氣從殼體1的合成氣入口進入氣體分布洗滌器2中，氣體分布洗滌器2沉浸在直筒段12下部的洗滌水中，粗合成氣通過氣體分布器2的洗滌主管21和洗滌支管22下部所開孔與筒體中的洗滌水相混合，去除合成氣中的大部分固體顆粒，得到含固體顆粒較多的洗滌水。具體的，洗滌水中的固體顆粒由於重量沉積，上部含粗顆粒較少含細顆粒較多的洗滌水通過洗滌水出口出去，下部含粗顆粒較多的洗滌水通過黑水出口去往黑水處理系統。

上述處理後的含有少量細顆粒的合成氣進入雙溢流塔盤4再次進行洗滌，雙溢流塔盤4的塔盤數量可以根據合成氣量進行調整。

經過雙溢流塔盤4的合成氣中還含有一定量的微米級固體顆粒和水，合成氣由管束離心分離器3的支撐筒體303中部進入離心子301，合成氣沿離心子301的切線入口進入離心子301進行再次分離，在離心力的作用下，氣體中所夾帶的固體顆粒和液滴被甩向離心子301的內壁，被分離的固體顆粒和液滴沿著離心子301的內壁進行沉降，進入管束離心分離器3底部的固液收集腔304進行收集，然後沿下降管305進入到雙溢流塔盤4上，經過分離淨化的合成氣從離心子301頂部流入管束離心分離器3上部的氣體匯集腔306，然後由上封頭13上的合成氣出口進入下遊單元。即完成粗合成氣的高效除塵脫水。

通過本實用新型提供的除塵脫水塔可有效對煤氣化工藝的合成氣進行除塵脫水，從而可避免後續單元壓力降增加，以及因化學品中毒而影響整個系統長周期運行等問題，並且能夠滿足煤化工氣化裝置安全連續運行的要求。本實用新型提供的除塵脫水塔具有除塵脫水效果好，負荷調節範圍大等優點，尤其適合於幹煤粉氣流床煤氣化工藝產生的合成氣的除塵脫水，可以根據氣化爐的壓力和負荷的不同，選用不同的尺寸結構或組合件。

以上所述，僅為本實用新型的一些具體實施方式，但本實用新型的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術範圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。因此，本實用新型的保護範圍應以所述權利要求的保護範圍為準。