[发明专利]一种粉尘分离回收设备及方法

说明书

本发明公开了一种粉尘分离回收设备及方法，设备包括：外壳1、高温气固分离器2、内锥封头3、冷却装置4和气液分离器5；外壳1包括依次相连的上封头11、直筒段12，下锥封头13；内锥封头3设置在外壳1内，与直筒段12在其中上部相连；高温气固分离器2位于高温区内并在内锥封头3上部，高温气固分离器2包含合成气入口连接件21、内件支撑件22、高温气固离心分离元件23；冷却装置4包含冷却器41和气水下降管42；气液分离器5位于内锥封头3下部，气液分离器5的气液入口设置在其中部，气液分离器5分离后的气体出口设置在其上部并与直筒段12的低温气出口19相连。本发明可以实现对高温气体中的粉尘进行分离并降温回收。

技术领域

本发明涉及气体净化除尘技术领域，尤其适用于需要对含尘高温合成气进行粉尘分离和回收的煤化工领域，尤指一种粉尘分离回收设备及方法。

背景技术

在煤化工领域，对于全废锅流程工艺，经过辐射废锅换热从气化炉出来的合成气出来的温度为600℃～800℃，此粗合成气中含有大量的粉尘，同时粉尘在此温度下有一定的粘度，后续工段利用此合成气来生产饱和蒸汽或过热蒸汽的时候由于气体中粉尘含量太大，经常引起设备的堵塞，导致整套工艺不能够长周期的运行，对合成气中粉尘的处理成为此工艺路线的技术瓶颈。

对于高温带压、易燃易爆、杂质浓度高、粉尘粒径小(小于5～10μm)且易磨损易粘附易堵塞等工况条件，单一除尘机理的设备均无法满足气体高效净化的要求，结合湿法除尘及离心除尘两者机理成为最为合理的选择。

旋风分离器是利用气态非均一系，在作高速旋转时所产生的离心力，将粉尘从气流中分离出来的一种气固(液)分离设备。由于颗粒所受的离心力远远大于重力和惯性力，所以旋风分离器能经济地分离的最小粒径可达到5～10μm。此外，旋风分离器结构比较简单，操作、维护方便，性能稳定，又不受含尘气体的浓度、温度及物性等限制，且造价较低，所以已广泛地应用于石油、化工、煤炭、电力、环保及冶金等工业生产中。

干法旋风分离器对于粒径小于5μm的细微粉尘分离效果仍然不理想，原因在于粒径很小的颗粒在离心力的作用下被甩到壁面，到达壁面后很容易因壁面粗糙而弹跳至旋风中心环流区(即旋风内旋流)，从而被气流带出旋风分离器。

湿法旋风分离器目前在工业生产中已有少量应用，如中国专利申请公开的湿式多管旋风除尘器和具有上述除尘器的除尘系统，公告号为CN103157561A，该湿法多管旋风除尘器采用在进风管内用喷头喷水，喷淋出的水雾与气体充分混合后进入旋风子分离，多管旋风除尘器的排尘管插入水箱内进行密封，排出的水和灰尘直接排到水箱，水箱作为储水容器,净化后的气体从排风口排出。上述除尘器虽然能够实现比干法操作要高的除尘效率，但是也存在诸多缺陷：(1)该除尘器内水雾是由位于进风管内固定的喷头喷出的，喷头喷出的水雾化效果不理想，水雾难以与含尘气体充分混合，同时水雾不能均匀的进入旋风子，进而影响分离效果。(2)该除尘器的结构不适用于高温带压的工况，同时对高浓度粉尘分离效果差，使用具有局限性。

发明内容

以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

本发明实施例提供了一种粉尘分离回收设备及方法，能有效去除气体中的粉尘颗粒和其它杂质，以解决现有技术中的合成气中粉尘含量过高使得后续工段设备堵塞的问题，从而增加化工装置的经济效益。

为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种粉尘分离回收设备，所述粉尘分离回收设备包括：外壳1、高温气固分离器2、内锥封头3、冷却装置4和气液分离器5；

所述外壳1包括依次相连的上封头11、直筒段12，下锥封头13；下锥封头13和直筒段12下段共同形成洗涤池；直筒段12下部设有松动风入口16、冷却水入口17、黑水出口18和低温气出口19；所述上封头11中心设置有高温合成气出口14，直筒段12上部设置有合成气入口15，或者，高温合成气出口14设置在直筒段12上，合成气入口15设置在上封头11；