[发明专利]用于低温干馏煤气除尘净化的方法及装置

说明书

技术领域：

本发明涉及能源化工技术领域，具体涉及一种用于低温干馏煤气除尘净化的方法及装置。

背景技术：

我国低价煤（褐煤、次烟煤）、页岩储量巨大，低温干馏可使其中的富氢组分直接转化为液态和气态燃料，实现气、液、固三种产物形式分离，提高经济使用价值。流化床低温干馏工艺可以利用粉煤或页岩为原料，以锅炉热灰、热半焦或高温气体为热源，生产低温焦油和高热值煤气，实现资源的分级提质利用，具有热效率高、焦油产率高、设备简单、处理能力大的优点。但由于流化床工艺操作气速高、粉尘夹带量大，旋风分离器除尘后，干馏气中粉尘浓度仍然达数百毫克以上，从而导致水洗油泥多，易堵塞，污染严重，且回收的焦油中粉尘含量高，给后续的加工利用带来困难。

目前通用的高温气体精除尘方法主要有袋滤器、金属管过滤器、陶瓷管过滤器等，但用于干馏气除尘具有很大的局限性，主要因为：（1）干馏煤气温度400-600℃，设备材料要求高；（2）干馏气中含有易冷凝和粘结大分子芳香类物质，容易导致过滤器堵塞；（3）干馏气含有硫化氢、氨等腐蚀性气体，甚至含有碱金属、重金属蒸气等，易造成过滤材料腐蚀。颗粒层过滤器滤料由于颗粒耐热性能好、造价低、不易堵塞、操作灵活，非常适合在腐蚀性高温气体的除尘过滤，是一种理想的高温煤气除尘装置。而且，过滤介质可以采用具有化学反应活性的颗粒，实现多种污染物的联合脱除（公开号CN11478872A）。

颗粒层过滤器按颗粒运动方式可分为固定床和移动床两种方式。固定床颗粒过滤器除尘效率高，操作方式简单，但由于滤料清灰困难，必须间歇操作，频繁切换气体，适合于气体处理规模较小的生产过程。移动床颗粒过滤器可连续操作，但滤料颗粒的提升和粉尘分离设备复杂。而且，现有颗粒床过滤器用于干馏煤气除尘净化时，由于干馏煤气含有大量焦油粘附物，颗粒滤料和粉尘分离困难，严重影响除尘效率，且工艺过程难以稳定连续运行。

发明内容：

本发明提出一种新型的颗粒床除尘方法及装置，清灰方式简单，效率高，彻底克服了含焦油粘结粉尘的脱除和分离难题，而且可根据颗粒循环量，灵活采用固定床和移动床操作方式，降低干馏气中的粉尘含量，简化焦油收集系统，降低焦油中的含尘量，减少煤泥和水污染。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种用于低温干馏煤气除尘净化的方法，该方法包括如下步骤：将固体滤料颗粒从料斗加入颗粒床过滤器；从预热烟气进口通入预热烟气；含尘的干馏煤气从含尘干馏煤气进口进入所述的颗粒床过滤器，进入提升管；所述的提升管底部通入热空气或高温烟气，燃烧除去滤料颗粒表面粘附的粉尘和焦油，吹送固体颗粒至顶部沉降器；所述的沉降器中的滤料颗粒返回颗粒床过滤器循环利用，夹带细粉的气体经除尘分离器处理并由粉尘收集罐收集细粉后，送后系统处理。    

所述的用于低温干馏煤气除尘净化的方法，所述的将固体滤料颗粒从料斗加入颗粒床过滤器，将直径0.5-5mm的固体滤料颗粒从料斗加入颗粒床过滤器，控制滤料颗粒层厚度0.5-1.5m，所述的固体颗粒滤料是石英砂、石灰石、铁矿石颗粒或成型的球状氧化铝、氧化硅陶瓷微球。

所述的用于低温干馏煤气除尘净化的方法，所述的从预热烟气进口通入预热烟气，通入400-700℃的预热烟气，所述的预热烟气的氧含量小于10%，预热所述的颗粒床过滤器至300-500℃，所述的滤料颗粒层的操作温度为350-550℃。

所述的用于低温干馏煤气除尘净化的方法，所述的含尘的干馏煤气从所述的进气口进入所述的颗粒床过滤器，经百叶窗分布器，向上穿过所述的滤料颗粒层，从顶部净化干馏气出口排出，含有粉尘的滤料颗粒层向下移动，进入所述的提升管。

所述的用于低温干馏煤气除尘净化的方法，所述的干馏煤气通过滤料颗粒层的表观气速为0.05-0.5m/s；所述的提升管内部的气体表观速度为4-20m/s；所述的提升管内部的操作温度为600-800℃；所述的沉降器内部的气体表观速度为0.5-2m/s。

一种用于低温干馏煤气除尘净化的装置，其组成包括：料斗，所述的料斗与颗粒床过滤器连接，所述的颗粒床过滤床与提升管连接，所述的提升管伸入沉降器内，所述的沉降器与粉尘分离器连接，所述的粉尘分离器与粉尘收集罐连接。