一種超重力法處理含焦油塵煤鎖氣的裝置及工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于處理含焦油塵煤鎖氣的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種超重力法處理含焦油塵煤鎖氣的裝置及工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]煤鎖氣是在工業(yè)生產(chǎn)加煤過(guò)程中，當(dāng)煤鎖處于減壓狀態(tài)時(shí)，所釋放的一種氣體。由于其中的焦油塵含量可達(dá)100-1000mg/m3，造成對(duì)后續(xù)工藝段的堵塞和無(wú)法運(yùn)行。煤鎖氣在產(chǎn)生過(guò)程中，壓力較高，導(dǎo)致在排放口中氣流不穩(wěn)定。常規(guī)方法是通過(guò)對(duì)煤鎖氣點(diǎn)天燈處理，直接排放。這樣會(huì)造成對(duì)環(huán)境的污染，粉塵含量也得不到進(jìn)一步處理，在環(huán)保要求日益嚴(yán)格的今天，其傳統(tǒng)方法已經(jīng)不能有效的處理煤鎖氣的含焦油塵問(wèn)題。
[0003]目前常見(jiàn)凈化煤鎖氣的方法有水膜處理法和布袋除塵法。水膜處理法是一種靠強(qiáng)大離心力作用把含焦油塵的氣體甩向水膜壁，被側(cè)壁向下流的水沖走，進(jìn)而除去焦油塵。當(dāng)對(duì)于粉塵微小的顆粒，其慣性小，不能進(jìn)行有效去除。其主要是針對(duì)粒徑大于ΙΟμπι的顆粒進(jìn)行凈化，不適用于細(xì)微顆粒的除塵。布袋除塵是利用纖維編制的袋式過(guò)濾元件捕集含塵氣體中的固體顆粒物。布袋除塵結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，運(yùn)行也比較穩(wěn)定，但對(duì)高溫?zé)煔鈺r(shí)，其承受溫度能力有限制，所以要對(duì)煙氣進(jìn)行降溫處理，另外，布袋除塵阻力較大，一般壓力損失可達(dá)1000-1500Pa。其主要處理對(duì)象是粒徑為5-10μπι的顆粒物。傳統(tǒng)凈化方法只針對(duì)粒徑大、濃度高的焦油塵進(jìn)行處理，對(duì)于微米級(jí)的焦油塵無(wú)法實(shí)現(xiàn)超低脫除。此外，煤鎖氣中焦油塵的濃度、粒徑大小涵蓋比較廣，有懸浮的亞微米及顆粒，也有可沉降的毫米級(jí)粉塵，所以需要尋求一種適合范圍廣，處理效果好的除塵方法迫在眉睫。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了目前傳統(tǒng)塔極易堵塞填料，除塵阻力高，對(duì)細(xì)小顆粒物無(wú)法實(shí)現(xiàn)除塵等問(wèn)題，提供了一種超重力法處理含焦油塵煤鎖氣的裝置及工藝。
[0005]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種超重力法處理含焦油塵煤鎖氣裝置，包括設(shè)有氣體進(jìn)出口和液體進(jìn)出口的超重力旋轉(zhuǎn)填料床，超重力旋轉(zhuǎn)填料床的氣體進(jìn)口連接煤鎖氣氣源，超重力旋轉(zhuǎn)填料床的氣體出口連接除霧器和氣液分離器，超重力旋轉(zhuǎn)填料床的進(jìn)液口通過(guò)液栗連接吸收液源，超重力旋轉(zhuǎn)填料床的出液口通過(guò)U型液封裝置連接水處理裝置;超重力旋轉(zhuǎn)填料床的氣體進(jìn)口和氣體出口處還設(shè)有采樣分析系統(tǒng)。
[0006]所述超重力旋轉(zhuǎn)填料床內(nèi)部設(shè)有填料層，氣體進(jìn)口向內(nèi)安設(shè)導(dǎo)流板，超重力旋轉(zhuǎn)填料床出液口的旁側(cè)殼體上設(shè)有引流管，超重力旋轉(zhuǎn)填料床底部中心處設(shè)有軸封裝置，軸封裝置底部安設(shè)電機(jī)，電機(jī)周?chē)O(shè)有冷卻水裝置。所述導(dǎo)流板長(zhǎng)度為填料直徑的三分之一，寬度為氣體進(jìn)口直徑的三分之一，采用304不銹鋼或耐腐蝕PVC塑料制成。
[0007]利用一種超重力法處理含焦油塵煤鎖氣裝置處理含焦油塵煤鎖氣的工藝，煤鎖氣和吸收液在超重力旋轉(zhuǎn)填料床中進(jìn)行接觸反應(yīng)，焦油塵吸附在吸收液中排出，具體包括如下步驟:將煤鎖氣與吸收液通入超重力旋轉(zhuǎn)填料床中，煤鎖氣和吸收液穿過(guò)高速旋轉(zhuǎn)的填料層，氣液兩相在填料層接觸反應(yīng)，完成除塵凈化作用，反應(yīng)后的氣體從氣體出口通過(guò)除霧器和氣液分離器排出；反應(yīng)后的液相從出液口排出，經(jīng)過(guò)U型液封裝置后進(jìn)入到水處理裝置。
[0008]所述的煤鎖氣含焦油塵的濃度為100-1000mg/m3，氣體溫度為0-60°C;通入超重力旋轉(zhuǎn)填料床的氣體壓力為10-150kPa。所述超重力旋轉(zhuǎn)填料的轉(zhuǎn)速為700-1000r/min;超重力旋轉(zhuǎn)填料床中的氣液比為1000-5000。所述煤鎖氣的焦油含量2 100g/m3時(shí)，超重力旋轉(zhuǎn)填料床內(nèi)部的填料為金屬絲網(wǎng)填料;所述煤鎖氣中焦油含量〈100 g/m3時(shí)，超重力旋轉(zhuǎn)填料床內(nèi)部的填料為鮑爾環(huán)填料。所述超重力旋轉(zhuǎn)填料床為錯(cuò)流超重力旋轉(zhuǎn)填料床或逆流超重力旋轉(zhuǎn)填料床。所述吸收液為工業(yè)排放的工藝水，如造氣循環(huán)水、冷卻循環(huán)水和管道沖洗水等。
[0009]采樣分析系統(tǒng)采用環(huán)保局認(rèn)可的自動(dòng)煙塵氣測(cè)試儀進(jìn)行采氣分析，實(shí)行等速、恒流采樣，可以自動(dòng)跟蹤煙氣流速，其操作簡(jiǎn)單、適應(yīng)性強(qiáng)、跟蹤精密度高。通過(guò)測(cè)定濾筒捕集的煙塵重量及抽取的氣體體積，計(jì)算除塵率。采集數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)在設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定一段時(shí)間后開(kāi)始采樣，通過(guò)設(shè)定采樣流速和時(shí)間后，方可進(jìn)行操作。
[0010]U型液封裝置是出于安全角度考慮的，防止液體倒吸，流回到反應(yīng)設(shè)備中，造成反應(yīng)設(shè)備的淹床，對(duì)氣體進(jìn)口的裝置造成損害。此外，對(duì)于有毒氣源，通過(guò)U型液封裝置，起到水封作用。
[0011]本發(fā)明利用超重力裝置處理煤鎖氣的焦油塵，讓煤鎖氣與工藝水在超重力旋轉(zhuǎn)填料床中進(jìn)行吸收反應(yīng)，煤鎖氣中的焦油塵與工藝水接觸后，在超重力的作用下，工藝水在填料的空隙中快速凝并和分散，為粉塵的浸潤(rùn)造成了有利條件，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)煤鎖氣中焦油塵的捕獲。
[0012]超重力旋轉(zhuǎn)填料床的氣體進(jìn)口底部設(shè)導(dǎo)流板，緩沖氣體，減小氣體壓力，導(dǎo)流板下端壓力小，氣體進(jìn)入旋轉(zhuǎn)填料床后，首先向下流動(dòng)，減輕了氣體對(duì)填料的沖擊，延長(zhǎng)了填料的使用壽命，同時(shí)也避免了填料堵塞。超重力旋轉(zhuǎn)填料床液體出口旁側(cè)設(shè)有引流管，避免了底部液量及時(shí)排不出去，造成對(duì)填料的淹沒(méi)，同時(shí)防止液體倒流;利用超重力旋轉(zhuǎn)填料床所處理完的粉塵顆粒濃度為10mg/m3以下，實(shí)現(xiàn)了超低排放。煤鎖氣中焦油塵含量濃度為100-1000mg/m3，粉塵顆粒粒徑不一，煤鎖氣的氣源一般為工業(yè)段的生產(chǎn)源。
[0013]本發(fā)明采用煤鎖氣與工藝水錯(cuò)流或逆流接觸，在超重力旋轉(zhuǎn)填料床的穩(wěn)定、強(qiáng)大的超重力環(huán)境下，工藝水在高分散、高湍動(dòng)、強(qiáng)混合及界面急速更新的情況下，與煤鎖氣錯(cuò)流或逆流接觸，極大地增加了氣液兩相接觸面積，增強(qiáng)了傳質(zhì)過(guò)程，極大地提高了除焦油塵效果。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)操作氣液比為1500-3000，轉(zhuǎn)速為700-1000r/min，煤鎖氣中的除焦油塵效可達(dá)到97%以上。
[0014]由于工業(yè)上所排放的工藝水，水源充足，凈化程度符合處理含焦油塵煤鎖氣的要求，也節(jié)省能源，使資源二次利用，具有環(huán)保意義。采用超重力進(jìn)行除焦油塵，突破了填料易堵塞、去除率低的劣勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了高效快速與液體混合，提供了一個(gè)快速反應(yīng)的環(huán)境。采用本發(fā)明所述方法，可以使操作氣液比降低，反應(yīng)設(shè)備減小，大大減小工藝水的通入量，填料實(shí)現(xiàn)自清洗，使反應(yīng)時(shí)間和設(shè)備體積大大減小，處理效果提高、運(yùn)行成本降低，使之能在小型設(shè)備中進(jìn)行反應(yīng)。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明所述一種超重力法處理含焦油塵煤鎖氣裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明所使用的超重力旋轉(zhuǎn)填料床反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中:1-超重力旋轉(zhuǎn)填料床;1.1-氣體進(jìn)口 ； 1.2-氣體出口 ； 1.3-進(jìn)液口 ； 1.4-出液口； 1.5-填料層；1.6-軸封裝置；1.7-電機(jī);2-煤鎖氣氣源;3-除霧器;4-氣液分離器;5-液栗;6-吸收液源;7- U型液封裝置;8-水處理裝置;9-采樣分析系統(tǒng)；10-導(dǎo)流板;11-引流管；12-7令卻水裝置。
[0017]【具體實(shí)施方式】:
下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
[0018]如圖1、圖2所示，一種超重力法處理含焦油塵煤鎖氣裝置，包括設(shè)有氣體進(jìn)出口和液體進(jìn)出口的超重力旋轉(zhuǎn)填料床I，超重力旋轉(zhuǎn)填料床I的氣體進(jìn)口 1.1連接煤鎖氣氣源2，超重力旋轉(zhuǎn)填料床的氣體出口 1.2連接除霧器3和氣液分離器4，超重力旋轉(zhuǎn)填料床的進(jìn)液口 1.3通過(guò)液栗5連接吸收液源6，超重力旋轉(zhuǎn)填料床的出液口 1.4通過(guò)U型液封裝置7連接水處理裝置8;超重力旋轉(zhuǎn)填料床I的氣體進(jìn)口和氣體出口處還設(shè)有采樣分析系統(tǒng)9。
[0019]所述超重力旋轉(zhuǎn)填料床I內(nèi)部設(shè)有填料層1.5，氣體進(jìn)口1.1向內(nèi)安設(shè)導(dǎo)流板10，超重力旋轉(zhuǎn)填料床I出液口 1.4的旁側(cè)殼體上設(shè)有引流管11，超重力旋轉(zhuǎn)填料床I底部中心處設(shè)有軸封裝置1.6，軸封裝置1.6底部安設(shè)電機(jī)1.7，電機(jī)周?chē)O(shè)有冷卻水裝置12。所述導(dǎo)流板長(zhǎng)度為填料直徑的三分之一，寬度為氣體進(jìn)口直徑的三分之一，采用304不銹鋼或耐腐蝕PVC塑料制成。對(duì)于特定的吸收液(酸堿性溶液)，可采用耐腐蝕PVC塑料。
[0020]利用所述超重力法處理含焦油塵煤鎖氣的裝置處理含焦油塵煤鎖氣的工藝，煤鎖氣和吸收液在超重力旋轉(zhuǎn)填料床中進(jìn)行接觸反應(yīng)，焦油塵吸附在吸收液中排出，具體包括如下步驟:將煤鎖氣與吸收液通入超重力旋轉(zhuǎn)填料床I中，煤鎖氣和吸收液穿過(guò)高速旋轉(zhuǎn)的填料層1.5，氣液兩相在填料層接觸反應(yīng)，完成除塵凈化作用，反應(yīng)后的氣體從氣體出口 1.2通過(guò)除霧器和氣液分離器排出；反應(yīng)后的液相從出液口 1.4排出，經(jīng)過(guò)U型液封裝置7后進(jìn)入到水處理裝置8。
[0021]所述的煤鎖氣含焦油塵的濃度為100-1000mg/m3，氣體溫度為0-60°C;通入超重力旋轉(zhuǎn)填料床的氣體壓力為10-150kPa。所述超重力旋轉(zhuǎn)填料的轉(zhuǎn)速為700-1000r/min;超重力旋轉(zhuǎn)填料床中的氣液比為1000-5000。所述煤鎖氣的焦油含量2 100g/m3時(shí)，超重力旋轉(zhuǎn)填料床內(nèi)部的填料為金屬絲網(wǎng)填料;所述煤鎖氣中