[发明专利]一种含尘油气的除尘装置及除尘方法

说明书

本发明公开了一种含尘油气的除尘装置及除尘方法，包括：多级旋风分离系统和过滤式催化分离系统；多级旋风分离系统的进气口用于通入含尘油气，多级旋风分离系统的出气口与过滤式催化分离系统的进气口相连通，过滤式催化分离系统的出气口用于输出除尘后的清洁油气；过滤式催化分离系统的过滤材料为无机膜过滤材料；多级旋风分离系统包括依次连通的多个旋风分离器；每个旋风分离器的筒体内均沿旋转气流的切线方向设置有一级或多级催化筛板；催化筛板为多孔板式结构，催化筛板的表面负载有催化剂。本发明可实现对高温高含尘油气的分级分离耦合同步催化，在去除颗粒灰尘的同时能够实现油气大分子挥发物向小分子的转化。

技术领域

本发明属于细颗粒有机物资源化、气固分离技术领域，具体涉及一种含尘油气的除尘装置及除尘方法。

背景技术

有机物(如煤、生物质)热解技术是分质高效清洁资源化利用的重要途径之一。以煤为例，煤热解技术是煤炭清洁高效转化的核心技术，但是煤热解过程中的油气中所含的焦粉及灰粉颗粒物是制约煤炭洁净热解利用的主要因素之一。粉煤热解中，颗粒物含量大，煤热解油成分复杂，其中80％以上属于芳香族化合物，这些大分子烃类物质极容易冷凝，热解油很容易和水、碳粒等结合在一起，形成粘稠的液体物质附着于管道内壁和有关设备的壁面上，堵塞输气管道，卡住阀门，腐蚀设备，由此可见，有效分离油气中的焦粉是进行煤清洁热解的关键。

传统的油气分离主要包括湿法(喷淋法、鼓泡水浴法)和干法(干式过滤法)等物理方法。目前我国实际工程中一般采用多级湿法联合分离及旋风分离技术，其存在污染大、能耗高、后续处理繁琐等问题，而且旋风除尘器压降一般较高，对于5μm以下的尘粒捕集效率低，故一般旋风除尘器只能作为预除尘设备。过滤除尘技术因其热损少、效率高，已成为高温除尘领域的研究热点，但是实际运行中大量微细焦粉的存在造成过滤材料的高负荷运行，因此减轻过滤材料的负荷强度并延长过滤材料过滤稳定性，是煤化工领域需要解决的一个关键问题。另外，煤热解过程中热解油气中含有大量的大分子挥发物，这些大分子挥发物很容易在较高温条件下凝结或形成碳烟，粘附于过滤材料表层或沉积在过滤材料骨料孔道内，造成膜管内外层压降升高。因此解决热解油气中大分子向小分子的催化转化，成为解决该问题的关键。

综上，亟需一种新型的含尘油气的除尘装置及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含尘油气的除尘装置及除尘方法，以解决上述存在的一个或多个技术问题。本发明通过在来流方向设置多级催化分离系统，可实现对高温高含尘油气的分级分离耦合同步催化，在去除颗粒灰尘的同时能够实现油气大分子挥发物向小分子的转化；可达到减轻过滤材料的负荷强度并延长过滤材料过滤稳定性的目的。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种含尘油气的除尘装置，包括：多级旋风分离系统和过滤式催化分离系统；

多级旋风分离系统的进气口用于通入含尘油气，多级旋风分离系统的出气口与过滤式催化分离系统的进气口相连通，过滤式催化分离系统的出气口用于输出除尘后的清洁油气；过滤式催化分离系统的过滤材料为无机膜过滤材料；

其中，多级旋风分离系统包括依次连通的多个旋风分离器；每个旋风分离器的筒体内均沿旋转气流的切线方向设置有一级或多级催化筛板；催化筛板为多孔板式结构，催化筛板的表面负载有催化剂；每个旋风分离器均设置有振动电机；振动电机与催化筛板固定连接，通过振动电机能够使催化筛板发生振动。

本发明进一步的改进在于，还包括：原位再生反吹系统；当过滤式催化分离系统中的过滤材料阻损超过预设过滤阻损指标时，原位再生反吹系统的出气口与过滤式催化分离系统的出气口相连通，通过原位再生反吹系统能够向过滤式催化分离系统内通入包含临界氧化还原剂的脉冲反吹气。

本发明进一步的改进在于，多级旋风分离系统的级数在3级以上。