[发明专利]高温脱尘过滤设备、高温脱尘过滤系统及连续脱尘过滤的方法

说明书

技术领域

本发明涉及200~1200℃高温下，煤干馏热解，煤制油，油页岩热解，生物质热解的 油气过滤脱尘领域，尤其是在煤热解，生物质热解领域，煤热解在典型300~750℃高温下，生 物质热解在典型250~500℃高温下，煤气的高温脱尘过滤设备，高温脱尘过滤系统及脱尘过 滤的方法。

背景技术

在煤热解领域，有高温热解、中低温热解之分，高温热解主要工艺是炼焦，中低温 热解主要工艺是生产兰碳；前述两种工艺因炼焦炉是炉料相对静态，扬尘极少，兰碳是块 状，扬尘也极少，基本不用考虑煤气除尘问题，但这两种工艺焦油产率也相对较低。对于占 70%以上的碎煤，将煤中焦油尽可能全部提出来的热解工艺，其最大问题是煤气含尘量高 （每产1Nm3煤气，含尘量约1000g），含油量高（每产1Nm3煤气，焦油含量约2000g），普通的袋 式等过滤器无法满足这种煤气过滤的温度，一种飞灰过滤器成为一种选择，然这种过滤器 对粉尘含量相对较低的煤制气、煤制油等而言，虽然运行周期短，维护成本高，还勉强可用， 但对于含尘量和焦油量都偏高的煤气而言，仅依靠上述过滤设备是不够的，或者说是不完 备的；如果没有为过滤器设置整体预热装置和再生装置，过滤器设备过滤运行是非常短暂 的、运行是艰难的，过滤器过滤体再生更是异常艰难；如果没有设置相应两套和两套以上可 互相切换的过滤器，过滤设备更是不可能连续长周期一直连续运行的，即便在有反吹的情 况下（反吹是为将过滤体过滤粘附在过滤体外表面的浮灰吹掉，以减少灰尘在过滤体表面 过快的形成较厚的滤饼，减小过滤阻力，延长过滤使用周期，但其不等同于再生），一天时 间，甚至5小时不到就可能丧失过滤能力而进行不下去，过滤体表面覆盖了厚厚的一层含油 粉尘滤饼，导致热解设备被迫停下来。有建议用超声波的方法清洗，但超声波清洗一次几 根、几十根的清洗，效率过低、费用太高，且通过拆装和搬运，滤芯损坏的几率很高，所以用 这样的方法仅这一项足以使企业关门。直到有一天我们将过滤器打开，过滤器出现自燃，且 温度升的很快，虽然烧坏了部分滤体，但从中给了我们启发。

中低温煤焦油原料的碳氢比高，原料中不饱和的烯烃和芳烃含量高，中低温煤焦 油的这种性质易造成该种煤气遇到低于或高于煤气热解时的介质温度均会产生物理或化 学变化，遇到低温介质,煤气中的焦油气会析出，即在介质上出现液态煤焦油；而遇高温介 质，煤气中的煤焦油又产生深度热解裂化——大分子变成小分子、焦化——焦油分子失氢 碳化、不饱和烯烃缩合、烃链加长问题，那么在煤气进入过滤器介质时，如果过滤器温度较 低，就会在过滤器凝析出焦油，易与粉尘粘结一起快速堵塞过滤体；如果遇到过滤器内局部 高温，焦油气出现深度热解焦化，气态物质变成固态焦化物质，在过滤体微孔内和过滤体表 面形成的粘结滤饼微孔内容易产生沉积现象，形成微孔堵塞，从而使过滤体前后气体压差 迅速变大，过滤能力迅速下降；不饱和烯烃缩合现象，使焦油分子变大，气态容易变成液态， 也易与粉尘粘结在一起使滤饼快速增厚，且液态焦油易堵塞过滤体和滤饼的微空隙，使过 滤能力快速大幅降低。

申请号为99122833.2，公开号为CN1267562A的专利公开了“用于过滤合成气体的 方法和设备”，其采用了一对棒形过滤器，每个过滤器有一个用于接收需过滤的热的未过滤 合成气体的入口侧、以及一个用于排出滤过的合成气体的出口侧。可以用一个壳体容纳两 个过滤器，或者为每个过滤器提供一单独的壳体。对每个棒形过滤器交替地供应燃烧空气， 以便在燃烧掉沉积一个过滤器上的可氧化颗粒的同时让另一个过滤器过滤热的未过滤合 成气体。一个或多个切换阀连接于所述燃烧空气供给装置，用于在两个棒形过滤器之间交 替地供应燃烧空气。

申请号为201510456351.8，公开号为CN105056647A的专利公开了在进气腔和出气腔设 置加热装置2和3以防止结露和焦油析出，所述加热装置为电热管。

申请号为201220127866.5，公开号为CN202620953U的专利公开了用于高温含焦油 气体，包括反吹系统，本高温气体净化系统开机时，所述反吹系统作为对过滤器1C中的滤芯 1C01进行吹气预热的滤芯防结露系统（即预热装置）。