[实用新型]一种含杂质高温气体的处理设备

说明书

技术领域

本发明涉及能源化工领域，具体而言，涉及一种含杂质高温气体的处理设备。

背景技术

对含碳物质进行气化，包括含碳物质浆态（如水煤浆、石油焦浆、污泥、废液等）或粉态（如粉煤、固体废弃物、生物质等）进料，需要对含杂质的高温气体进行冷却、净化处理，例如，煤经过气化反应得到含灰渣的高温合成气，对其再进行冷却、分离、净化等处理后得到的工艺气体可作为合成氨或其它化工产品的原料气。

从已知现有技术来看，现有的技术方案是将含有液体和固态炉渣的高温气体部分急冷至700-1000℃的温度水平，并随后用冷却管组间接地将它们进一步冷却至150-400℃并同时产生蒸汽。虽然这些方法可以在运行时间开始时实现高的整体效率，但是它们在高投资成本之外还具有的另外的缺点，由于灰分和烟灰的沉积降低了气化设施的可利用性，增大了维护花费，因此附加获得蒸汽的优点远不能补偿所产生的缺点。

发明内容

本发明提供一种含杂质高温气体的处理设备，用以克服现有技术中存在的一个或多个问题。

为达到上述目的，本发明提供了一种含杂质高温气体的处理设备，包括：

设备壳体、导管和下降管，其中：

设备壳体上具有高温气体入口、气体出口和杂质出口，高温气体入口设置在设备壳体的顶部，气体出口设置在设备壳体的侧壁上，杂质出口设置在设备壳体的底部，设备壳体内的下部空间充有用于对含杂质的高温气体进行分离、净化、降温和增湿的冷却介质，设备壳体内的上部空间为环隙空间；

导管和下降管设置在设备壳体的内部，导管的上端与高温气体入口相连接，导管的上端与下降管的上端相连接，下降管的下端伸入设备壳体内下部空间的冷却介质中，导管和下降管上均设置有激冷环，通过激冷环分别向导管和下降管内喷淋冷却介质，对含杂质高温气体进行冷却。

可选的，导管为夹套结构，其中夹套结构内部充有冷却介质。

可选的，导管为盘管结构，其中盘管结构内部充有冷却介质。

可选的，下降管为夹套结构，其中夹套结构内部充有冷却介质。

可选的，下降管为盘管结构，其中盘管结构内部充有冷却介质。

可选的，下降管为圆筒结构。

可选的，导管为多级结构，在各级导管上均设置有激冷环，逐级对高温气体进行冷却，其中末级导管与下降管相连接。

可选的，高温气体入口与导管间、导管的多级结构间、导管与下降管间为密封结构，与环隙空间不相通。

可选的，喷淋环管设置在设备壳体内环隙空间的中上部，对冷却介质冷却净化后的气体进行喷淋，进一步净化和增湿。

可选的，设备壳体内的下部空间的冷却介质为水。

在上述实施例中，导管和下降管激冷环喷淋的冷却介质有利于对高温气体的热交换过程进行热负荷的分配，避免因单级下降管热交换过程在周向的不均匀分布，增加了高温气体处理系统的稳定性，保证了高温气体处理系统的长周期连续运行；冷却介质在导管和下降管内表面形成的均匀表面水膜，可以有效保护导管和下降管免受高温气体的侵蚀；高温气体中的杂质在低温冷却介质的作用下，大颗粒杂质受激冷破裂炸开，减少了积聚成团堵塞导管、下降管和杂质出口的可能性；含杂质的高温气体经过下降管导入水浴的洗涤过程，有利于增加气体的湿度、进一步降温，达到杂质与气体分离和气体净化的目的；在环隙空间中上部增设喷淋装置，可起到对经水浴冷却净化后的气体进一步降温、增湿和分离杂质的效果，也可起到保证导管内外侧温度均匀的作用，避免了因温度差异引起的应力破坏；多级导管和下降管的设置可有效减少因管径突扩而引起的阻力降损失和气流紊流。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一个实施例的含杂质高温气体的处理设备结构示意图；

图2为本发明一个优选实施例的具有两级导管的含杂质高温气体的处理设备结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。