應用於高溫煤焦油淨化系統的刮盤過濾裝置及淨化系統的製作方法
2023-07-08 22:44:36 1
應用於高溫煤焦油淨化系統的刮盤過濾裝置及淨化系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了應用於高溫煤焦油淨化系統的刮盤過濾裝置及淨化系統，本方案將高溫煤焦油先通過刮盤過濾器入口進入過濾筒體中，煤焦油中的固體雜質被截留在濾芯的內表面，濾出後的煤焦油一部分進入清洗罐，一部分由煤焦油排出管路排出。當過濾介質需要清潔時，刮盤通過上下不斷運動刮除介質表面沉積的固體雜質，當雜質從濾篩上脫離時，清洗盤將汙垢送入殼體底部的集渣室，最後從排渣口排出，實現對濾芯的清洗。長期運行一段時間後，對濾芯進行反向清洗，以便清除濾芯內表面無法刮除的雜質。本方案的刮盤技術過濾具有封閉式過程，直接過濾無需添加助濾劑，高耐腐蝕，高過濾精度，尤其適於高粘度的流體，低能耗這些顯著優點。
【專利說明】應用於高溫煤焦油淨化系統的刮盤過濾裝置及淨化系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及高溫煤焦油淨化技術，具體涉及可應用於高溫煤焦油淨化系統的刮盤過濾裝置、採用該刮盤過濾裝置的淨化系統以及進行淨化工藝。
【背景技術】
[0002]煤焦油又稱為煤膏、煤餾油、煤焦油溶液，是煤炭高溫乾餾過程中的副產物，約佔裝爐煤的3% -4%。煤焦油為黑色粘稠液體，具有特殊臭味，相對密度1.02-1.23g/cm3。它的成分組成高達上萬種，主要有苯、甲苯、二甲苯、萘、蒽等芳烴，以及芳香族含氧，含氮、含硫化合物等有機物；是生產塑料、纖維、橡膠、醫藥、耐高溫材料的重要原料。主要分為:低溫煤焦油(450-550°C )、中溫煤焦油(600-800°C )、高溫煤焦油(1000°C )，本專利所提到的煤焦油一般是高溫煤焦油。
[0003]由於煤焦油中的煤粉、焦粉和熱解炭等物質的存在，對煤焦油催化加氫製取汽油、柴油存在不利影響，所以在煤焦油加工之前，必須控制其含固質量分數。高溫煤焦油行業應用的分離常採用吸附、萃取精餾、超臨界流體萃取、電場淨化、共沸精餾、反應分離、膜分離、離心沉澱、過濾等方法中的一種或多種聯用。
[0004]從煤焦油中除塵、除渣，所用原理主要是電場脫渣脫水、過濾、離心沉降等，如專利200610105277.6,200720182609.0採用了電場脫水脫渣；專利00120621.4採用濾網過濾；專利200410043708.1提到了高壓和低壓分離器；專利201110371877.8採用了過濾、沉降、高壓電場的方法；專利201210009287.5採用了離心分離和自然沉降的方法；專利201210307558.5對煤焦油預處理採用的是自動反衝過濾器和隔膜式壓濾機；專利201220635254.7則是溶劑法和離心沉降相結合；唯一採取刮盤類的是專利201010145423.4，用於重油及煤焦油脫水，該裝置採取圓筒轉動，固定刮刀的方式，將脫水後的油I吳刮除。
[0005]上述的各種淨化方案，存在整體結構複雜、過濾時需要添加助濾劑、整體的過濾精度低、以及能耗高等問題。
[0006]在實際的應用過程中，過濾產生的物料濾餅很難去除、清洗，特別是在清洗時需要整個系統停工，大大影響工作效率。
實用新型內容
[0007]為了解決現有煤焦油淨化技術所存在的問題，本實用新型提供一種應用於高溫煤焦油淨化系統的刮盤過濾裝置。
[0008]基於上述的刮盤過濾裝置，本實用新型還提供一種採用該刮盤過濾裝置的高溫煤焦油淨化系統。
[0009]為了達到上述目的，本實用新型採用如下的技術方案:
[0010]應用於高溫煤焦油淨化系統的刮盤過濾裝置，該刮盤過濾裝置包括進料段、過濾筒體、過濾芯筒以及自動清洗裝置，所述進料段設置在過濾筒體的頂端，其上設置有進料口，並與過濾筒體連通；所述過濾筒體的底端設有集渣室，所述的集渣室底端設有排渣口，所述過濾筒體側壁上設有清液出口 ；所述過濾芯筒設置在過濾筒體內；所述自動清洗裝置設置在過濾筒體上並對濾筒體內的過濾芯筒進行自動清洗；
[0011]所述自動清洗裝置包括控制裝置、驅動裝置裝置和刮盤，所述驅動裝置通過氣缸支架支撐，安裝在過濾筒體的上方，所述驅動裝置的控制端連接控制裝置，動力輸出端連接活塞杆，所述的活塞杆的自由端穿過進料段後伸入過濾筒體內的過濾芯筒內，其上配合連接刮盤，所述刮盤與過濾芯筒內壁配合。
[0012]在該刮盤過濾裝置的優選方案中，所述的進料口和出料口之間通過管路連有壓差計，用於測定所述過濾芯筒內的壓差。
[0013]進一步的，所述刮盤過濾裝置的直徑可在200-2000mm變化，濾芯精度為15-500 μ m內變化。
[0014]進一步的，所述刮盤採用四氟混合耐高溫耐摩擦材料製成。
[0015]進一步的，所述驅動裝置採用氣缸驅動裝置、液壓驅動裝置或者電機驅動裝置。
[0016]進一步的，所述過濾芯筒採用楔形網或圓孔網。
[0017]基於上述的刮盤過濾裝置，本實用新型提供的高溫煤焦油淨化系統，其主要包括:至少一個刮盤過濾裝置、煤焦油進料管路、進料段取樣管路、煤焦油清液出料管路、出料段取樣管路、排渣管路、排渣段取樣管路、以及氣液反衝系統；
[0018]所述刮盤過濾裝置的進料口連接煤焦油進料管路，所述煤焦油進料管路上裝有流量指示計，並設有進料段取樣管路；所述進料段取樣管路出口用於檢測進料時顆粒的固含量和粒徑分布及粘度；
[0019]所述刮盤過濾裝置的清液出口連接煤焦油清液出料管路以及氣液反衝系統，所述清液出料管路上連接出料段取樣管路，該出料段取樣管路出口用來檢測濾出液中顆粒固含量和粒徑分布及粘度；
[0020]所述刮盤過濾裝置的的排渣口連接排渣管路；所述的排渣管路上設有排渣段取樣管路，該排渣段取樣管路出口用來檢測煤焦油中固含量和粒徑分布及粘度。
[0021]在該淨化系統的優選方案中，所述氣液反衝系統包括清洗罐、清洗罐進料管路、反衝氣源進料管路、反衝液進料管路、排空管路，所述清洗罐的進口通過清洗罐進料管路連接清液出料管路，通過反衝氣源進料管路連接反衝氣源，通過反衝液進料管路連接刮盤過濾裝置的清液出口，所述清洗罐上設置有排空管路以及液位計。
[0022]進一步的，所述刮盤過濾裝置為多個時，並列聯設置。
[0023]進一步的，所述高溫煤焦油進料管路、清液出料管路、清洗罐進料管路、排渣管路、反衝氣源進料管路和反衝液進料管路上均設有控制流量或壓力大小的氣動球閥；所述進料段取樣管路、出料段取樣管路、排渣段取樣管路和排空管路均設有調節流量和壓力的手動閥。
[0024]本實用新型提供的刮盤過濾器能夠耐受一定粘度和固含量的物料濾餅而不至快速堵塞，並且濾餅容易通過刮盤刮除的方式去除，所述的刮盤可以定時上下直線運動進行清洗濾芯，清洗時無需停工，無需更換過濾芯筒，所以所述裝置及工藝操作方便，省時，省力，不僅提高了工作效率，而且大大降低了投資成本。
[0025]本實用新型提供的高溫煤焦油淨化系統配合對應的淨化工藝，實現整個清洗過程不影響過濾的進行，保證了工藝高效的運行；同時還可以根據工藝和預算需要量身定做，安裝方便，通過調研可以發現，目前在煤焦油行業採用刮盤技術的專利和裝置極少；同時刮盤技術過濾具有封閉式過程，直接過濾無需添加助濾劑，高耐腐蝕，高過濾精度，尤其適於高粘度的流體，低能耗這些顯著優點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]以下結合附圖和【具體實施方式】來進一步說明本實用新型。
[0027]圖1為本實用新型中應用於高溫煤焦油淨化系統的刮盤過濾裝置的結構示意圖；
[0028]圖2為本實用新型中採用圖1所示刮盤過濾裝置的高溫煤焦油淨化系統的系統原理圖。
【具體實施方式】
[0029]為了使本實用新型實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。
[0030]參見圖1，其所示為本實用新型提供的應用於高溫煤焦油淨化系統的刮盤過濾裝置的內部結構示意圖。
[0031]由圖可知，該刮盤過濾裝置主要包括進料段3、過濾筒體6、過濾芯筒7，驅動裝置1、活塞杆4、刮盤5以及控制裝置(圖中未示出)。
[0032]該過濾筒體6整體為一圓柱體，其頂端設置有進料段3，該進料段3與過濾筒體6連通，且在側壁上設置有進料口 10，將待淨化的高溫煤焦油引入到過濾筒體6中。
[0033]過濾筒體6的內部設置有過濾芯筒7，其用於對進入過濾筒體6內的高溫煤焦油進行過濾。該濾芯筒7的形狀與濾芯筒7內壁配合，其具體採用楔形網或圓孔網。
[0034]過濾筒體6的底端設有倒圓錐體結構的集渣室8，集渣室8與過濾筒體6連通，同時在集渣室底端設有排渣口 9，由此形成的集渣室8用於收集並排出經過濾芯筒7過濾後的雜質。
[0035]過濾筒體6的側壁上設置有清液出口 11，用於將經過濾芯筒7過濾後的清液排出。
[0036]在進料口 10和清液出口 11之間通過管路連有壓差計，用於測定過濾芯筒內的壓差。
[0037]驅動裝置1、活塞杆4、刮盤5以及控制裝置配合形成自動清洗裝置，該自動清洗裝置設置在過濾筒體6上，對其內過濾芯筒7上殘留的雜質進行自動清洗。
[0038]具體的，驅動裝置I通過氣缸支架2支撐，並安置在進料段3上，該驅動裝置I的控制端通過控制線路連接至控制裝置，而動力輸出端連接活塞杆4。
[0039]該活塞杆4的自由端穿過進料段後並伸入過濾筒體內的過濾芯筒內，其上配合連接刮盤5，並且該刮盤5與過濾芯筒7內壁配合。
[0040]其中，刮盤5採用四氟混合耐高溫耐摩擦材料製成；而驅動裝置I具體可採用氣缸驅動裝置、液壓驅動裝置或者電機驅動裝置。
[0041]由此形成的自動清洗裝置，控制裝置通過控制線路定時或自動控制驅動裝置I工作，驅動裝置I的動力輸出端驅動活塞杆4在過濾芯筒7內沿其中心軸線方向直線上下移動，繼而帶動其頂端的刮盤5沿過濾芯筒7的內壁直線上下移動，沿過濾芯筒7的內壁上下移動的刮盤5將對過濾芯筒7的內壁形成刮除動作，將過濾芯筒7的內壁上雜質刮除。而刮除後的雜質由刮盤5送入殼體底部的集渣室中。
[0042]整個自動清洗過程都在都在密閉的過濾筒體6內部進行，通過刮盤5的上下移動刮除，對過濾芯筒7的過濾工作沒有任何的影響，故在進行清洗時無需停工。通過刮盤5的上下刮除過濾芯筒7內壁上的雜質，使得過濾芯筒7可重複使用，無需更換過濾芯筒，不僅提高了工作效率，而且大大降低了投資成本。
[0043]根據上述方案形成的刮盤過濾裝置，其直徑可在200-2000mm變化，濾芯精度為15-500 μ m內變化，具體可根據實質需求而定。
[0044]參見圖2，其所示為採用上述方案構成的刮盤過濾裝置的高溫煤焦油淨化系統的系統原理圖。
[0045]由圖可知，整個淨化系統主要包括至少一個刮盤過濾器FlOl (該刮盤過濾器具體為上述方案中的刮盤過濾裝置)、高溫煤焦油進料管路PLS0101、進料段取樣管路PL0102、存儲濾後液的清洗罐V102、清液出料管路PL0201、出料段取樣管路PL0203、清洗罐進料管路PL0202、排渣管路PL0301、排渣段取樣管路PL0302、反衝氣源進料管路PG0401和反衝液進料管路PL0402。
[0046]該淨化系統中的刮盤過濾器FlOl可以為I個，也可以為多個，當為多個時，採用並聯安裝方式，刮盤過濾器FlOl的數量根據處理量來設定，處理量越多數量越多。
[0047]刮盤過濾器FlOl的進料口 10連接高溫煤焦油進料管路PLS0101，用於從刮盤過濾器FlOl的上部將要過濾的物料送入刮盤過濾器FlOl內部。高溫煤焦油進料管路PLS0101上裝有流量指示計FI，並設有進料段取樣管路PL0102，而流量指示計用於檢測流量，取樣管路出口用於檢測進料時顆粒的固含量和粒徑分布及粘度。
[0048]刮盤過濾器FlOl的清液出口 11連接至清液出料管路PL0201，用來將刮盤過濾FlOl過濾出的清液導出；同時出料管路上連接清洗罐進料管路PL0202，和出料段取樣管路PL0203，清洗罐進料管路PL0202連接清洗罐V102進口，用來輸送出料口的部分清液到清洗罐中；出料段取樣管路PL0203出口用來檢測濾出液中顆粒固含量和粒徑分布及粘度。
[0049]刮盤過濾器FlOl的排渣口 9連接排渣管路PL0301，用於排出集渣室排出的廢料；同時在排渣管路上設有排渣段取樣管路PL0302，該管路出口用來檢測煤焦油中固含量和粒徑分布及粘度。
[0050]清洗罐V102、反衝氣源進料管路PG0401、反衝液進料管路PL0402、排空管路PG0403組成氣液反衝系統，可將清洗罐V102中的清洗液導入刮盤過濾器FlOl中，實現對刮盤過濾器FlOl的反衝工藝。
[0051]具體的，清洗罐V102的進口連接清洗罐進料管路PL0202，其上設置有排空管路PG0403，其進氣口通過反衝氣源進料管路PG0401連接至反衝氣源；清洗罐V102的反衝出液口反衝液進料管路PL0402連接至刮盤過濾器FlOl。
[0052]在清洗罐V102側部裝有液位計LI，用於顯示清液罐內部液面的高低。
[0053]尤其需要指出的是，高溫煤焦油進料管路PLSO101、清液出料管路PL0201、清洗罐進料管路PL0202、排渣管路PL0301、反衝氣源進料管路PG0401和反衝液進料管路PL0402均設有控制流量或壓力大小的氣動球閥V011、V021、V023、V031、V041、V042。
[0054]同時在進料段取樣管路PLO102、出料段取樣管路PL0203、排渣段取樣管路PL0302和排空管路PG0403均設有調節流量和壓力的手動閥V012、V022、V032、V043。
[0055]基於上述的方案形成的高溫煤焦油淨化系統，進行高溫煤焦油淨化的過程如下:
[0056]高溫煤焦油先通過高溫煤焦油進料管路PLS0101從進料口 10進入刮盤過濾器FlOl過濾筒體6中(V011、V023、V021開，其他關)，高溫煤焦油的煤粉、焦粉和熱解碳等固態物質被截留在過濾芯筒7的內表面，濾出後的煤焦油清液從出料口 11排出。
[0057]排出後的煤焦油清液一部分經過清洗罐進料管路PL0202進入清洗罐V102 (清洗罐液位到達指定液位後，V023關)，一部分由清液出料管路PL0201排出。
[0058]當過濾介質需要清潔時(取決於壓差或手動選擇)，自動清洗裝置將控制其內的刮盤5通過上下不斷運動刮除過濾芯筒7表面沉積的固體雜質(具體過程如上所述，此處不加以贅述)。
[0059]當雜質從濾篩上脫離時，刮盤5將汙垢送入殼體底部的集渣室，進行排渣操作。排渣時，氣動閥門V031開，其他閥門保持不變，刮除下來的雜質煤粉、焦粉和熱解碳等固態物質經排渣口 9從排渣管路PL0301排出，排渣完成後，氣動閥門V031關。
[0060]根據工藝需求，一段時間後，需要進行濾芯反衝洗操作。首先關閉V011、V021，打開V031和排空閥，通過排渣管路PL0301把刮盤過濾器FlOl內的物料排盡；再打開V041、V042，在一定氣源壓力下，使用清洗罐V102中的濾液反衝過濾芯筒7，經排渣口 9從排渣管路PL0301排出。
[0061]由上可知，清洗過程不影響過濾的進行，保證了工藝高效的運行。還可以根據工藝和預算需要量身定做，安裝方便，通過調研可以發現，目前在煤焦油行業採用刮盤技術的專利和裝置極少；同時刮盤技術過濾具有封閉式過程，直接過濾無需添加助濾劑，高耐腐蝕，高過濾精度，尤其適於高粘度的流體，低能耗這些顯著優點。
[0062]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特徵和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和範圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型範圍內。本實用新型要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【權利要求】
1.應用於高溫煤焦油淨化系統的刮盤過濾裝置，其特徵在於，所述刮盤過濾裝置包括進料段、過濾筒體、過濾芯筒以及自動清洗裝置，所述進料段設置在過濾筒體的頂端，其上設置有進料口，並與過濾筒體連通；所述過濾筒體的底端設有集渣室，所述的集渣室底端設有排渣口，所述過濾筒體側壁上設有清液出口 ；所述過濾芯筒設置在過濾筒體內；所述自動清洗裝置設置在過濾筒體上並對濾筒體內的過濾芯筒進行自動清洗； 所述自動清洗裝置包括控制裝置、驅動裝置裝置和刮盤，所述驅動裝置通過氣缸支架支撐，安裝在過濾筒體的上方，所述驅動裝置的控制端連接控制裝置，動力輸出端連接活塞杆，所述的活塞杆的自由端穿過進料段後伸入過濾筒體內的過濾芯筒內，其上配合連接刮盤，所述刮盤與過濾芯筒內壁配合。
2.根據權利要求1所述的應用於高溫煤焦油淨化系統的刮盤過濾裝置，其特徵在於，所述的進料口和出料口之間通過管路連有壓差計，用於測定所述過濾芯筒內的壓差。
3.根據權利要求1所述的應用於高溫煤焦油淨化系統的刮盤過濾裝置，其特徵在於，所述刮盤過濾裝置的直徑可在200-2000mm變化，濾芯精度為15-500 μ m內變化。
4.根據權利要求1所述的應用於高溫煤焦油淨化系統的刮盤過濾裝置，其特徵在於，所述刮盤採用四氟混合耐高溫耐摩擦材料製成。
5.根據權利要求1所述的應用於高溫煤焦油淨化系統的刮盤過濾裝置，其特徵在於，所述驅動裝置採用氣缸驅動裝置、液壓驅動裝置或者電機驅動裝置。
6.根據權利要求1所述的應用於高溫煤焦油淨化系統的刮盤過濾裝置，其特徵在於，所述過濾芯筒採用楔形網或圓孔網。
7.高溫煤焦油淨化系統，其特徵在於，所述淨化系統包括:至少一個權利要求1至6中任一項所述的刮盤過濾裝置、煤焦油進料管路、進料段取樣管路、煤焦油清液出料管路、出料段取樣管路、排渣管路、排渣段取樣管路、以及氣液反衝系統； 所述刮盤過濾裝置的進料口連接煤焦油進料管路，所述煤焦油進料管路上裝有流量指示計，並設有進料段取樣管路；所述進料段取樣管路出口用於檢測進料時顆粒的固含量和粒徑分布及粘度； 所述刮盤過濾裝置的清液出口連接煤焦油清液出料管路以及氣液反衝系統，所述清液出料管路上連接出料段取樣管路，該出料段取樣管路出口用來檢測濾出液中顆粒固含量和粒徑分布及粘度； 所述刮盤過濾裝置的的排渣口連接排渣管路；所述的排渣管路上設有排渣段取樣管路，該排渣段取樣管路出口用來檢測煤焦油中固含量和粒徑分布及粘度。
8.根據權利要求7所述的高溫煤焦油淨化系統，其特徵在於，所述氣液反衝系統包括清洗罐、清洗罐進料管路、反衝氣源進料管路、反衝液進料管路、排空管路，所述清洗罐的進口通過清洗罐進料管路連接清液出料管路，通過反衝氣源進料管路連接反衝氣源，通過反衝液進料管路連接刮盤過濾裝置的清液出口，所述清洗罐上設置有排空管路以及液位計。
9.根據權利要求7所述的高溫煤焦油淨化系統，其特徵在於，所述高溫煤焦油進料管路、清液出料管路、清洗罐進料管路、排渣管路、反衝氣源進料管路和反衝液進料管路上均設有控制流量或壓力大小的氣動球閥；所述進料段取樣管路、出料段取樣管路、排渣段取樣管路和排空管路均設有調節流量和壓力的手動閥。
10.根據權利要求7所述的高溫煤焦油淨化系統，其特徵在於，所述刮盤過濾裝置為多個時，並列聯設置。
【文檔編號】B01D29/60GK204170488SQ201420575152
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年9月30日 優先權日:2014年9月30日
【發明者】楊積志, 單祥雷, 孫貴超, 黃哲峰 申請人:上海安賜機械設備有限公司