本實用新型屬于煤化工技術領域,涉及一種煤熱解油氣的除塵系統(tǒng),尤其涉及一種用于粉煤熱解油氣中粉塵脫除的內外旋風分離器組合除塵系統(tǒng)。
背景技術:
目前國內外已建成了多套煤熱解中試裝置,均未進行大規(guī)模工業(yè)化應用,其中一個重要原因是未能有效脫除熱解油氣中的粉塵。熱解油氣具有溫度高、易相變、成分復雜、重質焦油組分多、粉塵含量大、粉塵形狀不規(guī)則等特點。熱解粉焦、油氣高溫在線分離效果不理想,導致熱解系統(tǒng)運行不穩(wěn)定、焦油中粉塵含量高,油品質量較差,無法滿足煤焦油進一步深加工的質量指標,阻礙了粉煤熱解技術的工業(yè)化進程。因此,熱解煤氣的除塵技術成為低階煤熱解工業(yè)化過程中亟需解決的關鍵問題。
CN1363410A公開了一種用于流化催化裂化工藝的提升管出口氣固快速分離及沉降器方法及裝置,主要設備包括:旋流快分,下料管,旋風分離器或旋風管的組合、沉降器,一級旋流式快分3的下部是一級汽提段2,二級汽提段9位于一級汽提段2的下部,二級旋流式快分4位于一級旋流式快分3的上方與一級旋流式快分3串聯,在二級旋流式快分4的上方是集氣室5,集氣室5與油氣管線6相聯,可大大減小沉降器的尺寸,降低反應油氣的停留時間,可有效避免沉降器內的結焦,并能有效的改善產品分布。但是,所述裝置適用于流化催化裂化工藝的提升管出口氣。
用于煤熱解油氣中粉塵的分離的裝置還需要進一步的研究。
技術實現要素:
針對現有技術存在的不足,本實用新型的目的在于提供一種煤熱解油氣的除塵系統(tǒng),所述除塵系統(tǒng)尤其適用于粉煤熱解反應產物的氣固分離,能大幅降低煤焦油的塵含量,滿足了煤焦油進一步處理的質量指標。
本實用新型中涉及的旋風分離器是指普通的旋風分離器,其采用立式圓筒結構,內部沿軸向分為集液區(qū)、旋風分離區(qū)和凈化室區(qū)等,內裝旋風子構件,按圓周方向均勻排布亦通過上下管板固定;設備采用裙座支撐,封頭采用耐高壓橢圓型封頭。
所述多管旋風分離器是由多個小直徑的旋風分離器組合而成的旋風分離器組。
為達此目的,本實用新型采用以下技術方案:
本實用新型的目的之一在于提供一種煤熱解油氣的除塵系統(tǒng),包括沉降器,所述沉降器內設置氣固分離設備,所述氣固分離設備包括至少2個旋風分離器組,所述至少2個旋風分離器組并聯連接,每個旋風分離器組包括1-3個串聯的旋風分離器,所述沉降器外設置多管旋風分離器,并且所述多管旋風分離器的進氣口與所述氣固分離設備的出氣口相連。
所述旋風分離器的高徑比為2-7,如2.2、2.5、2.8、3.0、3.2、3.4、4.0、4.5、5.0、5.5或6.5等。
所述旋風分離器的直徑為400-1800mm,如410mm、420mm、430mm、450mm、480mm、500mm、520mm、550mm、560mm、580mm、590mm、600mm、800mm、1000mm、1200mm、1400mm或1600mm等。
所述旋風分離器的高徑比和旋風分離器的直徑在上述范圍內時氣固分離效率更高。
所述系統(tǒng)還包括氣體流量調節(jié)設備,所述氣固分離設備的進氣口處設置氣體流量調節(jié)設備。含塵氣體經所述氣體流量調節(jié)設備進入所述氣固分離設備中。所述氣體流量調節(jié)設備能夠調節(jié)進入所述氣固分離設備中的氣體氣速,從而使得分離效率更高。
所述氣固分離設備包括2-40個旋風分離器組,如所述氣固分離設備包括2個、3個、4個、5個、6個、10個、15個、20個、25個、30個、35個或38個等旋風分離器組。具體的個數可根據實際的待處理氣體進行調整。針對含有粉焦的氣體,所述沉降器內設置2-40并聯的旋風分離器組時,分離效率更高。
作為優(yōu)選的技術方案,所述煤熱解油氣的除塵系統(tǒng)包括沉降器,所述沉降器內設置氣固分離設備,所述氣固分離設備包括2-40個旋風分離器組,所述2-40個旋風分離器組并聯連接,每個旋風分離器組包括1-3個串聯的旋風分離器,所述沉降器外設置多管旋風分離器,并且所述多管旋風分離器的進氣口與所述氣固分離設備的出氣口相連;所述旋風分離器的直徑為400-1800mm,如410mm、420mm、430mm、450mm、480mm、500mm、520mm、550mm、560mm、580mm、590mm、600mm、800mm、1000mm、1200mm、1400mm或1600mm等;所述旋風分離器的高徑比為2-7,如2.2、2.5、2.8、3.0、3.2、3.4、4.0、4.5、5.0、5.5或6.5等。
每個旋風分離器組可包括3個串聯的旋風分離器。
作為優(yōu)選的技術方案,所述煤熱解油氣的除塵系統(tǒng)包括沉降器,所述沉降器內設置氣固分離設備,所述氣固分離設備包括2-40個旋風分離器組,所述2-40個旋風分離器組并聯連接,每個旋風分離器組包括3個串聯的旋風分離器,所述沉降器外設置多管旋風分離器,并且所述多管旋風分離器的進氣口與所述氣固分離設備的出氣口相連;所述旋風分離器的直徑為400-1800mm,如410mm、420mm、430mm、450mm、480mm、500mm、520mm、550mm、560mm、580mm、590mm、600mm、800mm、1000mm、1200mm、1400mm或1600mm等;所述旋風分離器的高徑比為2-7,如2.2、2.5、2.8、3.0、3.2、3.4、4.0、4.5、5.0、5.5或6.5等。
所述沉降器底部設置出料口。
與現有技術相比,本實用新型的有益效果為:
本實用新型提供的煤熱解油氣的除塵系統(tǒng),沉降器內設置多個并聯的旋風分離器組,每個旋風分離器組包括1-3個串聯的旋風分離器,沉降器外設置多管旋風分離器,其除塵效率能達到99.99%,出口含塵濃度能降到1g/Nm3。
本實用新型提供的煤熱解油氣除塵系統(tǒng)解決了粉煤熱解反應產物的氣固分離問題。
附圖說明
圖1為實施例1提供的煤熱解油氣的除塵系統(tǒng)的結構示意圖。
其中:1,沉降器;2,旋風分離器;3,多管旋風分離器;4,出料口;5,煤熱解裝置。
具體實施方式
下面結合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本實用新型的技術方案。
實施例1
一種煤熱解油氣的除塵系統(tǒng),如圖1所示。所述煤熱解油氣的除塵系統(tǒng)包括沉降器1;所述沉降器1內設置氣固分離設備,所述氣固分離設備包括至少2個旋風分離器組,所述至少2個旋風分離器組并聯連接,每個旋風分離器組包括1-3個串聯的旋風分離器2,所述沉降器1外設置多管旋風分離器3,并且所述多管旋風分離器3的進氣口與所述氣固分離設備的出氣口相連;所述氣固分離設備的進氣口處設置氣體流速調節(jié)設備,所述沉降器1底部設置出料口4,所述旋風分離器組的產生的固體顆粒經所述出料口4排出;
所述氣體流量調節(jié)設備可為氣體流速調節(jié)閥;
所述旋風分離器2的直徑為400-1800mm,如410mm、420mm、430mm、450mm、480mm、500mm、520mm、550mm、560mm、580mm、590mm、600mm、800mm、1000mm、1200mm、1400mm或1600mm等;
所述旋風分離器的高徑比為2-7,如2.2、2.5、2.8、3.0、3.2、3.4、4.0、4.5、5.0、5.5或6.5等;
所述沉降器1底部設置出料口4;
所述氣固分離設備可包括2-40個旋風分離器組,如2個、3個、4個、5個、6個、10個、15個、20個、25個、30個、35個或38個等旋風分離器組,所述2-40個旋風分離器組并聯連接,每個旋風分離器2組可包括1個、2個或3個串聯的旋風分離器2。
對上述煤熱解油氣的除塵系統(tǒng)的氣固分離效果進行了中試試驗。試驗中使用的含塵氣體為煤熱解裝置產生的粉煤熱解油氣。所述煤熱解油氣的除塵系統(tǒng)中設置2個旋風分離器組,每個旋風分離器組包括3個串聯的旋風分離器2。氣固分離流程具體如下:
粉煤熱解油氣通過進氣口進入設置在沉降器1中的并聯的兩個旋風分離器組中,并分別經過3個串聯的旋風分離器2后進入多管旋風分離器3,繼續(xù)進行分離,得到分離后的油氣,熱解焦粉由沉降器1底部的出料口4流出。
經檢測,經并聯的兩個旋風分離器組后流出的氣體,其塵含量可降至2.9g/Nm3;經過多管旋風分離器3后,出口油氣含塵濃度能降到1g/Nm3以下,即其除塵效率能達到99.99%??梢?,所述煤熱解油氣的除塵系統(tǒng)能夠使煤焦油的塵含量大幅度降低,滿足了其進一步加工的質量指標。
申請人聲明,以上所述僅為本實用新型的具體實施方式,但本實用新型的保護范圍并不局限于此,所屬技術領域的技術人員應該明了,任何屬于本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內,可輕易想到的變化或替換,均落在本實用新型的保護范圍和公開范圍之內。