[发明专利]一种复合急冷塔

说明书

技术领域

本发明涉及煤加压气化高温冷却过程设备，尤其涉及一种复合急冷塔。

背景技术

煤加压气化制得的粗煤气温度为500～600℃，在洗涤冷却器中用循环酚水冷却粗煤气，清洗夹带的煤粉和杂质。携带大量酚水的粗煤气进入废热锅炉，经初步油气分离后，在废热锅炉里换热降温。随后粗煤气进入冷凝系统中的间冷器，继续冷凝出焦油和水的混合物，经油水分离罐后粗煤气送入后续净化工序。该流程洗涤冷却器清洗冷却效率不高，进入废热锅炉的粗煤气夹带液体太多，传热效果不佳，流程设备多，占地面积大，成本较高。

发明内容

本发明提供一种复合急冷塔，集结多功能结构建立一体化复合高密度设备，对煤加压气化生产的粗煤气进行清洗、冷却、冷凝、分离等组合工艺，使粗煤气在复合急冷塔中完成多个工艺过程，增强清洗冷却效率，及时排除分离液及杂质，提高冷凝器传热效果，增加设备功用密度，减少流程设备，降低成本。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种复合急冷塔，为清洗、冷却、冷凝、分离多功能结构一体化复合高密度设备；包括塔体、固接于塔体顶部的洗涤冷却器，由上至下依次设置在塔体内的一级分气帽、一级排液区、冷凝冷却器、二级分气帽、二级排液区、旋转分离器以及集气管；塔体底部设有有斜底、焦油渣出口、以及上层液分离口。

所述第一排液区与第二排液区沿塔体一周均布若干分离口(即为一级分离口和二级分离口)。

所述洗涤冷却器底部设有竖直向上的循环液喷管，顶部为粗煤气入口。

所述一级分气帽与二级分气帽为圆锥形筒体结构。

所述一级排液区或二级排液区包括环形板与立筒，环形板水平固接在塔体内壁上，立筒垂直固接在环形板上，立筒外径等于环形板内径。

所述塔体的内壁上设有两块弓型板，所述冷凝冷却器只有管程换热管，换热管采用错排方式，并集中布置在弓形板之间。

所述旋转分离器由阻气罩和导流板组成，旋转分离器为圆拱形罩体结构，导流板圆周均布于阻气罩外部。

所述集气管为上升型立管，底部设有漏斗形锥板。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)粗煤气与循环液在洗涤冷却器中高速对撞形成的吸收层，使气液接触面积极大，且不断更新，大幅增强传质和传热效率，可将粗煤气冷却至绝热饱和温度附近。

2)一级分气帽和排液区将洗涤冷却器来的水、焦油和循环液分离排出复合急冷塔，减少冷凝冷却器的负荷，减小换热管外液膜厚度，提高传热系数。

3)弓形板使粗煤气流通面截面减小，加速流过冷凝冷却器，增强管外传热。

4)弓形板阻隔了急冷塔内无效的流动通道，避免短路，有利于传热。

5)二级分气帽和排液区将冷凝下来的液体分离排出，减少旋转分离器的处理量，对旋转分离器起到初步分离的效果，提高分离效率。

6)弧形阻气板将粗煤气分流至导流板处，导流板将粗煤气旋转分离，减小气阻，增强分离效果。

7)净化分离后的粗煤气经急冷塔底返回集气管上升至煤气出口，防止粗煤气夹带液体出急冷塔。

8)本发明整合流程多个设备，减少占地面积，降低综合成本。

附图说明

图1是本发明的结构示意及工艺原理图；

图2为图1的A-A向结构示意图；

图3为本发明一级排液区立体结构示意图；

图4为本发明旋转分离器立体结构示意图。

图中：1-洗涤冷却器 2-循环液喷管 3-一级分气帽 4-一级排液区 5-一级分离口 6-冷凝冷却器 7-弓形板 8-二级分气帽 9-二级排液区 10-二级分离口 11-阻气罩 12-导流板13-集气管 14-上层液分离口 15-斜底 16-焦油渣出口 17-换热管 18-旋转分离器 19-塔体 20-粗煤气入口 21-环形板 22-立筒 23-漏斗形锥板

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

如图1所示，本发明所述一种复合急冷塔，包括塔体19、固接于塔体19顶部的洗涤冷却器1，由上至下依次设置在塔体19内的一级分气帽3、一级排液区4、冷凝冷却器6、二级分气帽8、二级排液区9、旋转分离器18以及集气管13。

洗涤冷却器1底部设有竖直向上的循环液喷管2，顶部为粗煤气入口20。

一级分气帽3与二级分气帽8结构相同，均为采用钢板焊接而成的圆锥形筒体结构。