一種用於含塵、油的煤氣裂解淨化器的製作方法

2023-04-22 23:23:26 1

本實用新型屬於淨化器，特別涉及一種用於含塵、油的煤氣裂解淨化器。

背景技術：

能源是現代社會賴以生存和發展的基礎，能源的供給能力密切關係著國民經濟的可持續發展，是國家戰略安全保障的基礎之一。我國目前主要能源結構還是以煤為主導。雖然從長遠角度考慮，逐步增加可再生的能源利用，多元化發展。但是不論是以煤為主，還是可再生的生物質作為能源，其最清潔有效的利用方式為氣化或經乾餾分級利用，生產的燃料氣中都含塵、焦油，造成管道或設備堵塞和腐蝕，而且還帶來了二次汙染，是長期制約年輕煤及生物質利用發展的瓶頸。

中國專利，專利號：201210493250.4公開了一種生物質固定床加壓氣化製備合成氣的方法及其反應器，沒有解決氣化過程產生的含塵。油對設備造成堵塞和腐蝕問題。為此急需要開發一種用於含塵、油的煤氣裂解淨化器，加速年輕煤及生物質的有效、分級利用。

技術實現要素：

為了克服上述技術中的缺點和不足，本實用新型的目的在於提供一種有效分離，可長期運行的用於含塵、油的煤氣裂解淨化器。

本實用新型一種用於含塵、油的煤氣裂解淨化器，是對含有塵、烴類物質、焦油富碳原料，有機硫等的粗煤氣經過高溫裂解為CO、CO2、H2和H2S等小分子物質，然後經過淨化器淨化，回收熱量，同時還可以調節煤氣中的H2/CO比值。

本實用新型的一種用於含塵、油的煤氣裂解淨化器，它包括燒嘴，裂解器和淨化器，其特徵在於燒嘴、裂解器和淨化器耦合為一體，裂解器的頂端連接燒嘴，裂解器和淨化器通過殼體連接為一體，上部為裂解器，下部為淨化器。

如上所述燒嘴1設置有燃氣進口，氧氣進口，冷卻水進口，冷卻水出口和點火檢查裝置，從內到外，從上到下依次設置有燃氣通道，第一冷卻水通道，氧氣通道和第二冷卻水通道，燃氣通道有燃氣進口，第一冷卻水通道有第一冷卻水進口，第一冷卻水出口，氧氣通道有氧氣進口，第二冷卻水通道有第二冷卻水進口，第二冷卻水出口，在燃氣通道內有點火檢查裝置，點火檢查裝置的點火端位於燃氣和氧氣混合處。

如上所述的燒嘴為組合式結構，保證燒嘴處於低溫，擴大材料選擇範圍，延長燒嘴使用壽命，點火檢查裝置用於點火和檢測點火情況，點火通過電弧點火，檢測通過溫控檢查，具有結構簡單，使用安全、方便的特點。

所述裂解器包括殼體和絕熱保溫層，殼體內壁有絕熱保溫層，殼體的下部為錐形結構，內腔為燃燒腔，底部採用縮口結構。

如上所述的裂解器中絕熱保溫層的設計，減少散熱量，使燃燒腔溫度可以達到1500℃以上，高溫可以將煤氣中烴類物質、焦油等富碳原料，有機硫等裂解為CO、CO2、H2和H2S等小分子物質，同時消耗淨煤氣中的游離氧全部參與反應。

如上所述淨化器是包括殼體和雙層水夾套，雙層水夾套上端面與絕熱保溫層錐形的斜面平行，並組成多孔介質通道，多孔介質通道上有多孔介質進口，在雙層水夾套上端面向下有水夾套直段，水夾套直段與殼體形成淨煤氣通道，煤氣出口位於淨煤氣通道頂部，殼體底端有廢料排出口，雙層水夾套的底部有水夾套給水口，頂部有蒸汽出口。

進入淨化器的多孔介質可以是催化劑、活性炭、焦炭以及耐高溫過濾材料，多孔介質的裝填量佔淨化器體積的1/3-2/3。

本實用新型的有益效果如下：

(1)本實用新型的一體式裂解、淨化器巧妙地將熱解爐和淨化器耦合為一體，節約設備材料，減少設備佔地面積。

(2)組合式燒嘴、結構簡單、使用方便，適用範圍廣，可以用於生物質(低階煤)乾餾煤氣、氣化煤氣，焦爐煤氣甚至含塵焦油的氣化、裂解。

(3)裂解器內壁設有絕熱保溫層和縮口結構，可以使裂解溫度高達1500℃以上，對烴類物質、焦油等富碳原料，有機硫等一次裂解為CO、CO2、H2和H2S等小分子物質，氧氣全部參與反應。

(4)淨化器為水夾套結構，對裂解器產生的高溫氣體的顯熱進行充分回收，淨化器內部多孔介質可以是催化劑、活性炭、焦炭以及耐高溫過濾材料，對裂解後氣體攜帶的粉塵起到淨化作用，如果是焦炭或木炭層，還將可將焦油部分燃燒所產生的二氧化碳還原為可燃的一氧化碳，調節煤氣中的H2/CO比值。

附圖說明

圖1是本實用新型的一種用於含塵、油煤氣裂解淨化器結構示意圖。

圖中，1-燒嘴，2-裂解器，3-淨化器，4-燃氣進口，5-氧氣進口，6-1-第一冷卻水進口，7-1-第一冷卻水出口，6-2-第二冷卻水進口，7-2-第二冷卻水出口，8-點火檢查裝置，9-絕熱保溫層，10-雙層水夾套，11-多孔介質通道，12-水夾套直段，13-殼體，14-煤氣出口，15-廢料排出口，16-多孔介質進口，17-水夾套給水口，18-蒸汽出口。

具體實施方式

下面通過具體的實施例進一步說明本實用新型，但是應當理解為這些實施例僅僅是用於更詳細、具體地說明之用，而不應理解為用於以任何形式限制本實用新型。

以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式做更為詳細的說明。

實施例1

本實用新型的用於含塵、油的煤氣裂解淨化器，它包括燒嘴1，裂解器2和淨化器3，燒嘴1、裂解器2和淨化器3耦合為一體，裂解器2的頂端連接燒嘴1，裂解器2和淨化器3通過殼體13連接為一體，上部為裂解器2，下部為淨化器3。

燒嘴1設置有燃氣進口4，氧氣進口5，冷卻水進口，冷卻水出口和點火檢查裝置8，從內到外，從上到下依次設置有燃氣通道，第一冷卻水通道，氧氣通道，第二冷卻水通道，燃氣通道有燃氣進口4，第一冷卻水通道有第一冷卻水進口6-1，第一冷卻水出口7-1，氧氣通道有氧氣進口5，第二冷卻水通道有第二冷卻水進口6-2，第二冷卻水出口7-2，在燃氣通道內有點火檢查裝置8，點火檢查裝置8的點火端位於燃氣和氧氣混合處。

所述裂解器2包括殼體13和絕熱保溫層9，殼體13內壁有絕熱保溫層9，殼體13的下部為錐形結構，內腔為燃燒腔，底部採用縮口結構。

所述淨化器3是包括殼體13和雙層水夾套10，雙層水夾套10上端面與絕熱保溫層9錐形的鈄面平行，並組成多孔介質通道11，多孔介質通道11上有多孔介質進口16，在雙層水夾套10上端面向下有水夾套直段12，水夾套直段12與殼體13形成淨煤氣通道，煤氣出口14位於淨煤氣通道頂部，殼體13底端有廢料排出口15，雙層水夾套10的底部有水夾套給水口17，頂部有蒸汽出口18。

所述的燒嘴1為組合式結構，保證燒嘴處於低溫，擴大材料選擇範圍，延長燒嘴使用壽命，點火檢查裝置8用於點火和檢測點火情況，點火通過電弧點火，檢測通過溫控檢查，具有結構簡單，使用安全、方便的特點。

將焦爐煤氣和氧氣通過組合式燒嘴1點燃，使其在淨化器2燃燒腔發生燃燒，腔內的溫度可以達到1300℃以上，使得焦爐煤氣中的烴類物質、焦油等富碳原料，有機硫等裂解為CO、CO2、H2和H2S等小分子物質，同時消耗掉淨煤氣中的游離氧。裂解生成的小分子物質通過裝填佔淨化器3體積2/5，粒徑為8-12mm的活性炭多孔介質後得到不含塵和焦油的合成氣。

實施例2

將乾餾煤氣和氧氣通過組合式燒嘴在裂解器2中高溫裂解後的裂解氣，通過裝填佔淨化器體積3/7的，粒徑為6-8mm的沸石多孔介質後得到不含塵和焦油的合成氣。其餘如實施例1。

實施例3

將生物質熱解氣和氧氣通過組合式燒嘴在裂解器2中高溫裂解後的裂解氣，通過裝填了佔淨化器體積5/9，粒徑為8-15mm的焦炭多孔介質後得到不含塵和焦油的合成氣。其餘如實施例1。

實施例4

將固定床氣化煤氣和氧氣通過組合式燒嘴在裂解器2中高溫裂解後的裂解氣，通過裝填佔淨化器體積4/7，粒徑為6-12mm的半焦多孔介質後得到不含塵和焦油的合成氣。其餘如實施例1。