[发明专利]用于从蒸汽气体混合物分离固体颗粒的分离器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于从蒸汽气体混合物分离固体颗粒的分离器。分离器包括：除尘室、旋风分离器、灰尘排放输送机和在所述部件之间的相互连接的管道和斜道。分离器是用于通过热处理而处理含有化石（fossil）或有机烃物质的固体的设备的一部分。

背景技术

文献EE 200100111公开了一种用于从蒸汽气体混合物分离固体颗粒的分离器，其中，分离器包括：除尘室（主体），其具有放置在其内表面上的耐火衬；用于从回转炉来到除尘室的主体的蒸汽气体混合物的入口；第一级和第二级旋风分离器，它们放置在除尘室的主体的内部；和用于分离的半焦化颗粒的出口。

由于工艺的原因，蒸汽气体混合物不应当在与容器的壁接触期间冷凝。因此，壁温度必须维持在500℃以上，并且壁应当抵抗有研磨作用的细固体颗粒。在冷凝的情况下，细固体和冷凝的气体蒸汽将形成凝聚物，所述凝聚物在壁和开口处堆积。这会导致大的操作障碍或甚至导致工艺的总体故障。

文献WO 2009/030241 A1公开了一种用于从蒸汽气体混合物分离固体颗粒的分离器（除尘室），所述分离器包括：主体，所述主体具有放置在其内表面上的耐火衬；和第一级和第二级旋风分离器，它们放置在除尘室的主体外部。除尘室的主体在其全高度上具有均匀的直径，其中在圆柱形主体的中部设置有用于含有半焦化颗粒的蒸汽气体混合物的入口并且在圆柱形主体的底部设有用于去除半焦化颗粒的出口。

虽然在文献WO 2009/030241中说明的用于从蒸汽气体混合物分离固体颗粒的分离器具有改进和结构变化，但是该分离器具有一定的缺点，其降低了分离器的分离效率和可用性。这些问题是由内部耐火衬所导致，这是因为内部耐火衬必须抵抗蒸汽气体混合物的成分和温度。蒸汽气体混合物的温度是大约480℃至520℃，并且蒸汽气体混合物含有固体颗粒和腐蚀性元素，例如，硫，所述固体颗粒导致耐火衬砌磨损。由于耐火材料的多孔性和热循环所导致的潜在的裂纹，蒸汽气体混合物渗入耐火层，这导致蒸汽气体混合物中的烃蒸汽冷凝在除尘室的主体的金属内壁上。该冷凝是由于耐火衬的温度和金属表面的温度总是低于蒸汽气体混合物的温度。从蒸汽气体混合物分离出的固体颗粒粘到这些表面并且产生相当大的材料层。因为这些层对装置的分离效率有不利影响，所以需要在设备关闭期间频繁地去除这些层。对设备操作的这种中断显著地降低了设备的可用性。

该分离器的另一个缺点在于以下事实，即，在第一级和第二级旋风分离器中从蒸汽气体分离出的小颗粒部分被排放到除尘室的主体的下部分。从该处半焦化细颗粒（灰尘颗粒）的某些部分将再次被携带到进入除尘室的蒸汽气体混合物流中。建立起灰尘回路，所述灰尘回路降低了整个装置的分离效率。

发明内容

本发明的目的是提高效率和可靠性以及减少维护和修理时间并且克服上述问题。

因此，本发明提出：

-用外部隔热体（热壁式设计）替换内部耐火衬砌（冷壁式设计）；

-将整个装置的金属外表面保持在高于或等于进入该装置的蒸汽气体混合物的温度的温度水平；

-通过电伴热使金属表面升温并维持该温度；

-通过将除尘室入口喷嘴的下边缘与灰尘排放螺旋输送机叶片（flight）的上边缘之间的高度减小到结构所允许的最小值而减小进入除尘室的固体的下落高度；

-增大灰尘排放输送机的容量以将除尘室下部分中的灰尘保留时间减少到绝对最小值；

-将旋风分离器中分离出的半焦化的小颗粒部分直接排出到除尘室排放输送机的壳体中（以便破坏细尘回路）。

所提出的系统包含高于蒸汽气体混合物的露点温度的温度控制，并且受控的排出保证气密的系统。平滑的钢壁还避免蒸汽气体混合物渗透和粘住。

根据本发明，提供一种用于从蒸汽气体混合物分离固体颗粒的分离器，所述分离器包括除尘室，所述除尘室具有主体，所述主体具有入口和出口斜道，所述入口用于含有半焦化颗粒的蒸汽气体混合物，所述出口斜道在主体的底部以用于去除半焦化颗粒，其中，主体的上部分连接到旋风分离器的入口以用于从蒸汽气体混合物去除细的半焦化颗粒，并且螺旋输送机单元连接到主体的底部分，其中，所述主体用外部隔热体覆盖。

优选地，电伴热电缆与除尘室的主体的外表面接触。

根据优选的实施例，在电伴热电缆的外侧上安装有耐热不锈钢层以保护电缆以防受到隔热体的破坏，并且不锈钢层以允许泄漏气体排放的不气密的方式安装。

优选地，主体的外部隔热体的材料是多孔矿物棉材料以使泄漏气体能够从分离器排放到外表面。