[发明专利]一种加压粉煤气化合成气除尘设备及除尘方法

说明书

技术领域

本发明属于粉煤气化技术领域，涉及一种加压粉煤气化合成气除尘设备及除尘方法。

背景技术

长期以来，我国的粉煤加压气化工艺一直被壳牌公司的壳牌粉煤加压气化技术和美国GE公司的德士古水煤浆加压气化技术等国外技术垄断，投资大，技术支撑难。

中国航天科技集团和山东润银生物化工股份有限公司合作研发的HT-L加压粉煤气化技术，具有流程简单，投资小、工期短、见效快，且运行稳定性更高，物耗、电耗更低等优点，技术先进，并实现了设备的国产化。该工艺采用的除尘方法为，将约4.0MPa、1300～1750℃的合成气经激冷、增湿后进入洗涤塔，先经水浴进行气固分离，然后通过洗涤塔板进一步洗涤，洗涤后的合成气经塔顶部的旋流板除沫器离开洗涤塔进入变换工序，合成气灰尘含量可由最初的约13g/m³降低为19mg/m³。上述除尘方法，可通过洗涤方法除去合成气夹带的绝大部分固体粉尘颗粒，但由于合成气本身压力高，流速大，经洗涤后的合成气仍会夹带部分固体颗粒和细微粉尘进入变换工序，相对来说，除尘效果并不够理想，洗涤水用量大，除尘操作仍较为复杂。

由于合成气夹带粉尘颗粒进入变换工序后，粉尘会附着于变换催化剂表面而影响变换催化剂的效率和寿命，因此，研究一种有效的去除加压粉煤气化合成气灰尘的方法及设备是非常必要的。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述缺点，提供一种适用于上述加压粉煤气化合成气除尘的、结构紧凑、占地面积小的除尘设备。

本发明还提供了一种流程简单，洗涤用水少，除灰效果好的加压粉煤气化合成气除尘方法。

本发明技术方案为：

一种加压粉煤气化合成气除尘设备，包括塔体，塔体底部设有沉灰槽，沉灰槽上方由下到上依次设有旋流除尘装置、喷淋洗涤装置和丝网过滤装置，塔体下部旁侧开孔垂直焊接合成气进口管，塔体顶部中心部位开孔焊接合成气出口管，其特征在于：

所述旋流除尘装置在塔体中央设有中心管，塔体与中心管之间水平安装折流板，塔体和中心管之间的环形空间设置螺旋格栅板，折流板位于螺旋格栅板上方；

所述喷淋洗涤装置，在塔体内设有筛板和喷淋器，喷淋器位于筛板上方，喷淋器包括漩涡形盘状布水管，漩涡形盘状布水管上均布离心雾化喷头；

所述丝网过滤装置包括三维立体蜂窝状结构的丝网层；

所述合成气进口管位于折流板的下方，直径800mm。

所述螺旋格栅板为不锈钢高密型钢格板，螺距为塔体内径的0.2～0.3倍，格栅板厚4mm，格栅间距20～30mm。

所述喷淋洗涤装置中，每间隔1～2层筛板设置一组喷淋器。

所述漩涡形盘状布水管的一端连接进水管，另一端设有堵头，所述离心雾化喷头为6～20个。

所述的丝网层，材质为不锈钢，厚度为500mm，蜂窝状结构孔径为0.05mm。首先由车削的不锈钢屑压制成单层的蜂窝状不锈钢丝网，然后将所需厚度的不锈钢丝网叠加，压制得到具有三维立体蜂窝状结构的不锈钢丝网层。

所述筛板材质为不锈钢板，厚度12mm，10～20层，间距为500-1000mm，筛板上均布φ10mm圆孔，圆孔中心距20mm，筛板用10^#槽钢制成的筛板支架支撑。

所述中心管的上端出口处设有气体分布器。

所述沉灰槽上边缘与塔体密封连接，沉灰槽上部旁侧设有溢流管，沉灰槽底部连接有灰水排出管，溢流管和灰水排出管出口端穿过塔体位于塔壁外侧；

所述折流板为圆环形，连接于塔体与中心管之间的环形空间，折流板上均布φ10mm圆孔，圆孔中心距100mm；

所述中心管直径为1m，长度为塔体内径的1.5倍。

所述的丝网层由下面的丝网支撑筛板和支架支撑，上面由丝网层上盖筛板和可拆卸压架固定。

上述除尘设备，在丝网层上方的塔体旁侧设有检修人孔，长期使用后从检修人孔进入清理丝网层。

一种加压粉煤气化合成气除尘方法，除尘过程在加压粉煤气化合成气除尘设备中进行，依次经过旋流除尘、喷淋洗涤和丝网过滤，其特征在于：包括以下步骤：

1）旋流除尘：来自加压粉煤气化炉的合成气从进口管沿切线方向进入塔体与中心管之间的环形空间形成旋流，合成气经进口管上方的折流板的阻挡，沿环形空间穿过螺旋格栅板向下旋转流动，分离出固体颗粒；