[实用新型]用于制油的生物质合成气超高压冷却净化设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及合成气净化技术，具体地指一种用于制油的生物质合成气超高压冷却净化设备。

背景技术

随着化石燃料的逐渐枯竭，生物质可再生清洁能源的开发利用日益受到关注，并处于快速发展之中，因此，生物质制气和制油成为新能源开发领域的重要研究课题。

同煤制气一样，生物质制气也需经历冷却、除尘等净化过程。目前，有关生物质气化制备合成气的方法研究成果很多，但关于生物质合成气如何冷却和净化的研究却较少，大多是沿用传统煤气冷却和洗涤的老办法。传统的煤气初冷方式分为间接初冷、直接初冷、以及间直接初冷三种，初冷主要是指煤气从炭化室出来在进入电捕焦油器之前将其冷却到22～35℃。间接初冷时煤气与冷却介质不直接接触，两相只间接传热，不进行传质过程，煤气的冷却、净化效果较好。直接初冷时煤气与喷洒氨水直接接触，进行传质和传热过程。与间接初冷相比，直接初冷具有煤气冷却效率高、阻力小、设备造价低、动力消耗大的特点。间直接初冷是煤气先经过间接冷却再经过直接冷却的组合工艺方法，其特点是发挥了两者的长处。此外，煤气除尘的方法也有很多，包括沉降、过滤、旋风除尘、电除尘、水洗或文丘里除尘等，不同的方式除尘效果和阻力消耗差别也较大。

传统煤制气过程中从炭化室出来的粗煤气温度约在650℃左右，而现代气流床式生物质气化炉出口处合成气的温度往往在950℃以上，远远高于炭化室出口处的煤气温度，如果忽视生物质制气出口烟温比煤制气出口烟温高的具体情况，照搬照套煤气初冷的工艺方法，显然不能达到生物质合成气的冷却效果和净化指标。而且，如果简单模拟传统煤制气的净化方法，还存在系统复杂、流程长、能耗高、效率低、稳定性和经济性差的缺陷。因此，提供一种针对生物质气化炉合成气的冷却净化设备便显得极为必要。

发明内容

本实用新型的目的就是要提供一种用于制油的生物质合成气超高压冷却净化设备，该设备处理系统简捷、工艺流畅、冷却效率高、净化效果好、所需能耗低、经济效益好。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种用于制油的生物质合成气超高压冷却净化设备，包括集成式换热除尘装置、填料洗涤塔和湿式电除尘器，所述集成式换热除尘装置依次由高温换热器、旋风分离器和低温换热器紧凑串联衔接为整体结构，所述高温换热器的进气口与流化床式气化炉的合成气出口相连，所述低温换热器的出气口与填料洗涤塔的进气口相连，所述填料洗涤塔的出气口与湿式电除尘器的输入端相连，所述湿式电除尘器的输出端与高压储气罐的进气口相连。

进一步地，所述高温换热器的高压蒸汽出口通过高压蒸汽输送管与流化床式气化炉的气化剂入口相连。

进一步地，所述低温换热器的低压蒸汽出口通过低压蒸汽输送管与湿式电除尘器的湿气流入口相连。

进一步地，所述旋风分离器的底端粉尘出口与仓泵的进料口相连，所述仓泵的出料口与灰库相连。

进一步地，所述低温换热器的底部焦油出口与焦油槽斗的进料口相连。

更进一步地，所述湿式电除尘器的输出端还与尾气焚烧炉的进气口相连。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

其一，本实用新型设备可在超高压状态下运转，在保证冷却净化效果的前提下提高了气流速度，缩短了工艺流程与处理时间，大幅提高了处理效率，使得整个处理系统简捷、工艺流畅、冷却效率高、净化效果好、所需能耗低、经济效益好。

其二，本实用新型设备采用集成式换热除尘装置，该装置将高温换热和低温换热一体化布置，并在两级之间内置旋风分离器，结构紧凑省材料，换热效率高，大幅提升了冷却净化工艺的处理效率；生物质合成气中粉尘和焦油量相对较低，在两级换热器之间设置初除尘，采用集成式换热除尘装置自带的旋风除尘器，大幅提升了除尘效率，在第一级间接换热后将生物质合成气冷却至550～570℃时，旋风除尘器的除尘效率可达90％以上，冷却至555～565℃时，旋风除尘器的除尘效率甚至达到99.9％以上。

其三，本实用新型设备实现了重质焦油的集中收集处理，也为后续除尘处理提供了十分优良的处理条件；经两级、双压余热回收后再进行逐级除尘降温、除焦深度处理，最终使得处理后的生物质合成气中粉尘含量＜10mg/Nm³，焦油含量均＜10mg/Nm³，温度＜45℃，显热回收率大于80％，并副产高压及低压蒸汽。