1.本發(fā)明屬于除塵環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高溫含焦油熱解氣除塵方法與裝置。

背景技術(shù)：

2.高溫含焦油熱解氣廣泛存在于眾多工業(yè)生產(chǎn)線，如煤熱解提質(zhì)、生物質(zhì)、污泥、有機(jī)固廢等熱解氣化、煉鋼廠煉焦工藝、生活垃圾熱解發(fā)電等工藝中。

3.熱解氣溫度高，一般在300-600℃，含塵量高達(dá)幾百克/nm3。熱解氣成分復(fù)雜，含有co2、co、h2、ch4、c2h4、c3h6、h2o、眾多復(fù)雜大分子烴類(lèi)化合物及焦油。

4.熱解氣的除塵需要在高溫環(huán)境下進(jìn)行，當(dāng)熱解氣降溫冷凝之后，灰塵集中在熱解油中，焦油與塵的分離十分困難。熱解粉焦和熱解油氣高溫在線分離效果不理想，最終會(huì)導(dǎo)致煤焦油中的固含量偏高，油品質(zhì)量較差。而目前的技術(shù)難以經(jīng)濟(jì)有效的實(shí)現(xiàn)含塵焦油的分離提純，含塵焦油黏度增大、流動(dòng)性變差、容易附著器壁，極易造成輸送的管道、設(shè)備的堵塞，含塵焦油也易堵塞燃燒器噴嘴，降低燃燒穩(wěn)定性，進(jìn)而降低爐膛負(fù)荷穩(wěn)定性。

[0005]“高溫”、“含塵”、“含焦油”，是當(dāng)前熱解氣除塵工藝面臨的幾大難題。旋風(fēng)除塵器在除塵領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，但過(guò)濾精度相對(duì)粗糙，難以解決微小粉塵的過(guò)濾。布袋式除塵器可以實(shí)現(xiàn)較精細(xì)過(guò)濾，但布袋耐溫一般不超過(guò)260℃，溫度過(guò)高易發(fā)生“燒袋”現(xiàn)象，為保證濾材不受損傷，就需要使含塵氣體降溫以滿足濾材工作要求。而熱解氣中含有揮發(fā)性油品，當(dāng)溫度降低后，熱解氣中的焦油會(huì)析出而造成“糊袋”，使濾材喪失過(guò)濾能力，使設(shè)備堵塞，同時(shí)導(dǎo)致焦油無(wú)法回收利用。

[0006]

陶瓷膜除塵器解決了袋式除塵器不耐高溫的問(wèn)題，但是由于材質(zhì)原因，陶瓷濾芯機(jī)械強(qiáng)度較差，耐熱沖擊性較差，高溫環(huán)境由于溫度波動(dòng)容易脆裂，容易由于積灰結(jié)塊造成擠壓而使濾芯斷裂。由于其故障率較高，工作不穩(wěn)定性給后續(xù)熱解氣處理設(shè)施的穩(wěn)定運(yùn)行造成不利影響。使用壽命較短，濾芯更換頻率較高。同時(shí)陶瓷濾芯價(jià)格昂貴，造成了除塵系統(tǒng)運(yùn)行成本頗高。

[0007]

單一的除塵器難以有效清除不同粒徑的灰塵，而在采用旋風(fēng)除塵器作為預(yù)除塵的工藝中，其進(jìn)出口橫管段極易積灰堵塞，是設(shè)備難以長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

[0008]

綜上，一種除塵效率高，精度高，耐高溫，可靠運(yùn)行的除塵方法與裝置成為迫切需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

[0009]

本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是：克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種高溫生活垃圾熱解氣除塵工藝，在高溫環(huán)境下將熱解氣中的粉塵分離出來(lái)，得到潔凈的熱解氣。

[0010]

本發(fā)明解決技術(shù)的方案是：一種高溫含焦油熱解氣除塵裝置，包含反應(yīng)器、管道重力除塵器、二級(jí)除塵器、一級(jí)灰倉(cāng)、二級(jí)灰倉(cāng)、蒸汽緩沖罐；

[0011]

所述的管道重力除塵器包含一個(gè)與反應(yīng)器氣體出口相接的氣體入口，一個(gè)與二級(jí)

除塵器相接的氣體出口，一個(gè)與一級(jí)灰艙相連的排灰口，所述氣體入口與排灰口之間，以及氣體出口與排灰口之間設(shè)置傾斜流道，從反應(yīng)器出口進(jìn)入的氣體在所述傾斜流道內(nèi)由于慣性力以及碰撞再借助重力作用使塵粒下落至排灰口；所述排灰口與所述一級(jí)灰艙之間安裝排灰閥；

[0012]

所述二級(jí)除塵器用于對(duì)從管道沖力除塵器氣體出口流入的氣體進(jìn)行二次除塵，排塵出口通過(guò)排灰閥連接二級(jí)灰艙；

[0013]

所述的一級(jí)灰艙、二級(jí)灰艙均用于暫存塵粒，其出口均通過(guò)排灰閥接入反應(yīng)器；

[0014]

所述的蒸汽緩沖罐用于向所述管道重力除塵器、二級(jí)除塵器內(nèi)通過(guò)熱蒸汽，用于定期進(jìn)行吹掃。

[0015]

優(yōu)選的，所述管道重力除塵器的氣體入口、氣體出口之間形成v型流道，v型流道底部設(shè)置垂直向下的出口流道，所述v型流道與出口流道為等徑圓管流道，其中氣體入口前端入口管道直徑小于所述等徑圓管的直徑。

[0016]

優(yōu)選的，所述的傾斜流道的上壁面設(shè)有除塵翅片，所述的除塵翅片沿流道壁面交錯(cuò)排列，即各翅片在軸向上的投影按一定間距有序排列，在徑向上的投影不發(fā)生相互重疊。

[0017]

優(yōu)選的，所述管道重力除塵器外設(shè)置外夾套，通過(guò)高溫?zé)煔饣蜻^(guò)熱蒸汽作為高溫介質(zhì)，對(duì)管道重力除塵器進(jìn)行伴熱保溫。

[0018]

優(yōu)選的，所述的二級(jí)除塵器采用外夾套式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)上設(shè)置高溫含焦油熱解氣入口、高溫含焦油熱解氣出口、熱解氣灰分出口、煙氣入口、煙氣出口、煙氣灰分出口；

[0019]

結(jié)構(gòu)內(nèi)排列布置金屬濾袋管束，每個(gè)管束上方布置有脈沖閥門(mén)；待凈化氣體從高溫含焦油熱解氣入口進(jìn)入，經(jīng)內(nèi)排列的金屬濾袋管束除塵后從高溫含焦油熱解氣出口排出，脫除的灰分經(jīng)熱解氣灰分出口排出；高溫介質(zhì)從煙氣入口進(jìn)入外夾套層，從位于其上的煙氣出口排出，高溫介質(zhì)中的灰分沉降，從煙氣灰分出口排出。

[0020]

優(yōu)選的，通過(guò)設(shè)置在結(jié)構(gòu)上的二級(jí)除塵器蒸汽入口、采用過(guò)熱蒸汽通過(guò)脈沖閥進(jìn)行反吹實(shí)現(xiàn)除塵。

[0021]

優(yōu)選的，所述過(guò)熱蒸汽的蒸汽溫度≥400℃，蒸汽壓力4-6mpa。

[0022]

優(yōu)選的，所述的管道重力除塵器、二級(jí)除塵器上均設(shè)有溫控系統(tǒng)，在工作過(guò)程中控制除塵器溫度≥400℃。

[0023]

一種高溫含焦油熱解氣除塵方法，包括如下步驟：

[0024]

對(duì)所述的系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)熱；

[0025]

控制管道重力除塵器、二級(jí)除塵器的溫度保持在預(yù)設(shè)溫度；

[0026]

對(duì)所述的系統(tǒng)進(jìn)行惰性氣體置換，使熱解氣處于惰性環(huán)境中；

[0027]

置換完成后控制所述系統(tǒng)開(kāi)始工作；

[0028]

監(jiān)測(cè)一級(jí)灰艙、二級(jí)灰艙內(nèi)的料位高度，當(dāng)灰艙內(nèi)的料位達(dá)到設(shè)定的高料位時(shí)，關(guān)閉除塵器出口的排灰閥，控制對(duì)應(yīng)灰艙內(nèi)的灰料進(jìn)入反應(yīng)器，排灰結(jié)束后，打開(kāi)上述除塵器出口的排灰閥，繼續(xù)收集，循環(huán)往復(fù)，直至處理結(jié)束。

[0029]

優(yōu)選的，所述的預(yù)熱溫度、預(yù)設(shè)溫度均≥400℃。

[0030]

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是：本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)有機(jī)固廢熱解氣在高溫下的高效除塵，處理后含塵量達(dá)到1-2mg/m3。管道重力除塵器采用傾斜流道，有效避免采用水平橫管導(dǎo)致的管道堵塞。除塵器均采用獨(dú)特的夾套式設(shè)計(jì)，外夾套通過(guò)高溫介質(zhì)對(duì)除塵器

進(jìn)行保溫伴熱，使其在工作過(guò)程中焦油不析出凝結(jié)，防止熱解氣降溫焦油析出而導(dǎo)致設(shè)備及管道堵塞，減少焦油對(duì)管道及設(shè)備的腐蝕，保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性，解決粉塵與焦油混合難以分離的問(wèn)題，提高熱解氣和焦油的可利用價(jià)值。

附圖說(shuō)明

[0031]

圖1是一種高溫含焦油熱解氣除塵方法與裝置流程圖；

[0032]

圖2是本發(fā)明二級(jí)除塵器示意圖；

[0033]

其中，1-反應(yīng)器；2-管道重力除塵器；21-管道重力除塵器氣體入口；22-管道重力除塵器氣體出口；23-除塵翅片；24-管道重力除塵器蒸汽入口；25-管道重力除塵器外夾套；26-管道重力除塵器溫控系統(tǒng)；3-管道重力除塵器排灰閥；4-一級(jí)灰倉(cāng)；5-一級(jí)灰倉(cāng)料位計(jì)；6-一級(jí)灰倉(cāng)排灰閥；7-二級(jí)除塵器；8-蒸汽緩沖罐；9-二級(jí)除塵器排灰閥；10-二級(jí)灰倉(cāng)；11-二級(jí)灰倉(cāng)料位計(jì)；12-二級(jí)灰倉(cāng)排灰閥；71-高溫含焦油熱解氣入口；72-高溫含焦油熱解氣出口；73-熱解氣灰分出口；74-二級(jí)除塵器蒸汽入口；75-煙氣入口；76-煙氣出口；77-煙氣灰分出口；78-二級(jí)除塵器溫控系統(tǒng)。

具體實(shí)施方式

[0034]

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。

[0035]

在本發(fā)明的描述中，術(shù)語(yǔ)“上方”、“下方”、“右上方”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明而不是要求本發(fā)明必須以特定的方位構(gòu)造和操作，因此，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

[0036]

本發(fā)明提供了一種高溫含焦油熱解氣除塵方法與裝置路線。采用兩級(jí)除塵器串聯(lián)，一級(jí)除塵器作為初除塵裝置，二級(jí)除塵器作為精除塵裝置。除塵精度高、過(guò)濾效率高，可得到高純度熱解氣，防止濾材結(jié)焦堵塞，方便實(shí)現(xiàn)、容易操作，適用于工業(yè)化生產(chǎn)。

[0037]

一種高溫含焦油熱解氣除塵裝置，包含反應(yīng)器、一級(jí)除塵器(管道重力除塵器)、二級(jí)除塵器、一級(jí)灰倉(cāng)、二級(jí)灰倉(cāng)、蒸汽緩沖罐，具體的，反應(yīng)器1上方的一個(gè)氣體出口和管道重力除塵器2的管道重力除塵器氣體入口21相連接，管道重力除塵器2下方設(shè)有管道重力除塵器排灰閥3，管道重力除塵器排灰閥3的下方出口與一級(jí)灰倉(cāng)4相連接，一級(jí)灰倉(cāng)4下方出口設(shè)有一級(jí)灰倉(cāng)排灰閥6，一級(jí)灰倉(cāng)排灰閥6的出口與反應(yīng)器1相連接。蒸汽緩沖罐8的一個(gè)氣體出口與管道重力除塵器蒸汽入口24相連接，蒸汽緩沖罐8的另一個(gè)氣體出口與二級(jí)除塵器蒸汽入口74相連接。

[0038]

所述二級(jí)除塵器包括高溫含焦油熱解氣入口71，高溫含焦油熱解氣出口72，熱解氣灰分出口73，二級(jí)除塵器蒸汽入口74，煙氣入口75，煙氣出口76，煙氣灰分出口77。二級(jí)除塵器7下方設(shè)有二級(jí)除塵器排灰閥9，二級(jí)灰倉(cāng)10下方出口設(shè)有二級(jí)灰倉(cāng)排灰閥12。具體的，管道重力除塵器2的管道重力除塵器氣體出口22與二級(jí)除塵器7的高溫含焦油熱解氣入口71相連接，熱解氣灰分出口73與二級(jí)除塵器排灰閥9相連，二級(jí)除塵器排灰閥9的下方出口與二級(jí)灰倉(cāng)10相連接，二級(jí)灰倉(cāng)10下方出口與二級(jí)灰倉(cāng)排灰閥12相連接，二級(jí)灰倉(cāng)排灰閥12的出口與反應(yīng)器1相連接。

[0039]

所述的一種高溫含焦油熱解氣除塵方法與裝置，所述管道重力除塵器2采用等徑圓管流道設(shè)計(jì)，且流道橫截面積大于前端入口管道。高溫含焦油熱解氣進(jìn)入管道重力除塵

器后，由于流通管道橫截面積擴(kuò)大，氣體流速下降，大粒徑顆粒物在重力作用下發(fā)生沉降，達(dá)到除塵的目的。

[0040]

所述的一種高溫含焦油熱解氣除塵方法與裝置，所述管道重力除塵器2采用v型流道設(shè)計(jì)，高溫含焦油熱解氣從管道重力除塵器氣體入口21進(jìn)入，在經(jīng)過(guò)v型流道時(shí)，氣體中顆粒物由于慣性作用與器壁發(fā)生碰撞，或在器壁前形成滯止，使顆粒物與氣體分子的運(yùn)動(dòng)路徑發(fā)生變化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)大粒徑顆粒物與氣流主體的分離。

[0041]

所述的一種高溫含焦油熱解氣除塵方法與裝置，所述管道重力除塵器2的上壁面設(shè)有一組除塵翅片23，可增強(qiáng)對(duì)氣流的擾動(dòng)，強(qiáng)化除塵效果，同時(shí)所述除塵翅片23豎直向下，被攔截的灰塵會(huì)徑直落下，不會(huì)造成灰塵沉積，有利于系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。特別地，除塵翅片23采取交錯(cuò)排列的方式，即各翅片在軸向上的投影按一定間距有序排列，在徑向上的投影不發(fā)生相互重疊，使翅片的有效面積實(shí)現(xiàn)最大化利用，增強(qiáng)翅片對(duì)氣流的擾動(dòng)，加強(qiáng)除塵效果。

[0042]

所述的一種高溫含焦油熱解氣除塵方法與裝置，所述管道重力除塵器壁面具有一定坡度，有利用沉積顆粒物向下滑落，傾斜流道的設(shè)計(jì)有效避免了傳統(tǒng)橫管段導(dǎo)致了積灰堵塞。

[0043]

設(shè)置管道重力除塵器的目的在于，使熱解氣中較大顆粒粉塵進(jìn)行分離，達(dá)到預(yù)除塵的效果，使不同粒徑范圍的顆粒物實(shí)現(xiàn)分級(jí)、分段處理，減少高溫含塵氣體對(duì)后續(xù)裝置的沖刷、摩擦，有效減少二級(jí)除塵器入口氣體的含塵量，降低二級(jí)除塵器工作負(fù)荷，減少二級(jí)除塵器設(shè)備尺寸，提高整體除塵效率。

[0044]

所述管道重力除塵器2設(shè)有管道重力除塵器蒸汽入口24，采用過(guò)熱蒸汽定期對(duì)管道重力除塵器2進(jìn)行吹掃，防止管道重力除塵器2積灰、結(jié)焦。

[0045]

所述的一種高溫含焦油熱解氣除塵方法與裝置，所述管道重力除塵器2采用外夾套式設(shè)計(jì)，管道重力除塵器外夾套25位于管道重力除塵器2外側(cè)，采用低含塵高溫?zé)煔饣蜻^(guò)熱蒸汽作為高溫介質(zhì)，對(duì)管道重力除塵器2進(jìn)行伴熱保溫，防止焦油凝結(jié)析出造成設(shè)備及管道堵塞。

[0046]

所述的一種高溫含焦油熱解氣除塵方法與裝置，所述的二級(jí)除塵器7采用金屬濾袋除塵器，內(nèi)排列布置金屬濾袋管束，每個(gè)管束上方布置有脈沖閥門(mén)。待凈化氣體從高溫含焦油熱解氣入口71進(jìn)入，經(jīng)除塵后從高溫含焦油熱解氣出口72排出，脫除的灰分經(jīng)熱解氣灰分出口73排出。

[0047]

所述的一種高溫含焦油熱解氣除塵方法與裝置，所述的金屬濾袋除塵器，濾材為鐵鋁合金，致密多孔、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、耐高溫，過(guò)濾精度可達(dá)0.3um。

[0048]

所述的一種高溫含焦油熱解氣除塵方法與裝置，所述的金屬濾袋除塵器采用過(guò)熱蒸汽通過(guò)脈沖閥進(jìn)行反吹。優(yōu)選地，蒸汽溫度≥400℃，蒸汽壓力4-6mpa。采用蒸汽反吹有效清除濾材外附著濾餅的同時(shí)能夠有效防止濾材表面焦油析出而導(dǎo)致的糊袋，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)防止濾材堵塞，提高過(guò)濾效率、延長(zhǎng)濾材使用壽命。

[0049]

所述的一種高溫含焦油熱解氣除塵方法與裝置，二級(jí)除塵器采用外夾套式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，有機(jī)固廢的處置裝置中，往往會(huì)產(chǎn)生高溫?zé)煔?，系統(tǒng)產(chǎn)生的高溫?zé)煔鈴臒煔馊肟?5進(jìn)入二級(jí)除塵器外夾套層，在其中旋流上升，從煙氣出口76排出，煙氣中的部分灰分沉降，從煙氣灰分出口77排出。

[0050]

所述的二級(jí)除塵器采用夾套式設(shè)計(jì)具有以下兩個(gè)功能：

[0051]

(1)高溫?zé)煔庠谄渲型瓿纱殖龎m，減小后續(xù)煙氣凈化裝置除塵負(fù)荷；

[0052]

(2)利用高溫?zé)煔獾臒崃渴苟?jí)除塵器保持較高溫度(＞400℃)，使得熱解氣中的焦油不凝結(jié)析出，減少設(shè)備堵塞，提高系統(tǒng)整體的焦油回收率。

[0053]

(3)回收煙氣余熱，避免使用電加熱器使二級(jí)除塵器維持溫度，有效降低系統(tǒng)能耗。

[0054]

所述的一種高溫含焦油熱解氣除塵方法與裝置，所述一級(jí)灰倉(cāng)4、二級(jí)灰倉(cāng)10上分別設(shè)有料位測(cè)量裝置即一級(jí)灰倉(cāng)料位計(jì)5、二級(jí)灰倉(cāng)料位計(jì)11。通過(guò)料位計(jì)可以判斷料位高度，進(jìn)而控制管道重力除塵器排灰閥9、二級(jí)灰倉(cāng)排灰閥12的動(dòng)作。

[0055]

所述的一種高溫含焦油熱解氣除塵方法與裝置，所述管道重力除塵器2、一級(jí)灰倉(cāng)4、二級(jí)除塵器7、二級(jí)灰倉(cāng)10的下方均設(shè)有排灰閥。下面以一級(jí)除塵為例說(shuō)明其工作流程。當(dāng)一級(jí)灰倉(cāng)4內(nèi)料位高度未達(dá)到高料位設(shè)定值時(shí)，一級(jí)灰倉(cāng)排灰閥6關(guān)閉，管道重力除塵器排灰閥3打開(kāi)，一級(jí)灰倉(cāng)4處于收集灰分狀態(tài)。當(dāng)一級(jí)灰倉(cāng)4內(nèi)料位高度達(dá)到高料位設(shè)定值時(shí)，先關(guān)閉管道重力除塵器排灰閥3，然后打開(kāi)一級(jí)灰倉(cāng)排灰閥6，灰倉(cāng)進(jìn)入排灰狀態(tài)。當(dāng)一級(jí)灰倉(cāng)4內(nèi)壓力與反應(yīng)器1壓力相等或接近時(shí)，排灰結(jié)束，關(guān)閉一級(jí)灰倉(cāng)排灰閥6，打開(kāi)管道重力除塵器排灰閥3，一級(jí)灰倉(cāng)4再次進(jìn)入收集灰分狀態(tài)，如此循環(huán)往復(fù)。二級(jí)除塵排灰流程同理。

[0056]

所述的一種高溫含焦油熱解氣除塵方法與裝置，排灰閥采用蝶閥或閘閥。

[0057]

所述的一種高溫含焦油熱解氣除塵方法與裝置，除塵器捕捉到的灰分經(jīng)一級(jí)灰倉(cāng)排灰閥6、二級(jí)灰倉(cāng)排灰閥12直接送回反應(yīng)器1，該設(shè)計(jì)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

[0058]

(1)因熱解氣灰分中具有較高含量的熱解碳粉，本發(fā)明解決了熱解氣灰分直接作為飛灰排放難以達(dá)到處理標(biāo)準(zhǔn)的問(wèn)題；

[0059]

(2)熱解氣灰分排入反應(yīng)器后，后續(xù)進(jìn)入熱利用裝置，充分利用了碳粉的能量，相比直接排放提高了能量利用效率，同時(shí)減少排灰量；

[0060]

(3)縮短排灰路程，不需要設(shè)置氣力輸送裝置及管道，減少工藝復(fù)雜性，有效節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本。

[0061]

所述的一種高溫含焦油熱解氣除塵方法與裝置，兩級(jí)除塵器均設(shè)有溫控系統(tǒng)，在工作過(guò)程中控制除塵器溫度≥400℃，并可以通過(guò)溫控系統(tǒng)的反饋控制外夾套高溫氣體(高溫?zé)煔饣蛘羝?的流量，進(jìn)而對(duì)除塵器溫度進(jìn)行控制與調(diào)節(jié)。

[0062]

本發(fā)明高溫含焦油熱解氣除塵方法，步驟包括如下內(nèi)容：

[0063]

(1)預(yù)熱。因熱解氣中含有復(fù)雜高分子物質(zhì)，在溫度較低時(shí)可能會(huì)凝結(jié)析出，故除塵系統(tǒng)開(kāi)工前要進(jìn)行預(yù)熱，熱源可采用熱煙氣、熱氮?dú)?，可視工程系統(tǒng)條件而選擇，本文為方便說(shuō)明選擇熱煙氣。采用熱煙氣將管道重力除塵器、一級(jí)灰倉(cāng)、二級(jí)除塵器、二級(jí)灰倉(cāng)以沿途管路預(yù)熱到接近目標(biāo)熱解氣的溫度。在一個(gè)具體的實(shí)施案例中將除塵器的開(kāi)車(chē)預(yù)熱溫度控制在≥400℃。

[0064]

(2)控溫。管道重力除塵器及二級(jí)除塵器均為夾套式設(shè)計(jì)，外夾套通入高溫?zé)煔?，同時(shí)管道重力除塵器及二級(jí)除塵器設(shè)有溫控系統(tǒng)，通過(guò)調(diào)節(jié)煙氣流量，控制除塵器溫度在工作過(guò)程中≥400℃。

[0065]

(3)置換。因熱解氣中含有眾多可燃成分，當(dāng)除塵系統(tǒng)完成預(yù)熱后，利用熱氮?dú)膺M(jìn)

行充分置換，使除塵系統(tǒng)形成惰性環(huán)境，確保操作安全。

[0066]

(4)當(dāng)置換完成后除塵系統(tǒng)便可投入工作。熱解原料在反應(yīng)器1中進(jìn)行高溫反應(yīng)，產(chǎn)生熱解碳和高溫?zé)峤鈿?。反?yīng)器1是發(fā)生熱解的核心裝置，可以是臥式、立式、回轉(zhuǎn)窯式、螺旋輸送式等現(xiàn)有及以后開(kāi)發(fā)的任何類(lèi)型的反應(yīng)容器。高溫?zé)峤鈿鉁囟确秶?00-600℃，其中含有氣態(tài)的熱解油。在一個(gè)具體的實(shí)施例中熱解氣含塵量為100～200g/nm3。

[0067]

(5)高溫?zé)峤鈿鈴姆磻?yīng)器1上方的一個(gè)氣體出口離開(kāi)，從管道重力除塵器氣體入口21進(jìn)入管道重力除塵器2，從管道重力除塵器氣體出口22排出，管道重力除塵器2實(shí)現(xiàn)粗除塵的目的，高溫含焦油熱解氣經(jīng)過(guò)管道重力除塵器2時(shí)，顆粒物由于慣性力與壁面及除塵翅片發(fā)生碰撞，再借助重力作用使塵粒下落。

[0068]

(6)管道重力除塵器2下方出口與管道重力除塵器排灰閥3相連接，管道重力除塵器排灰閥3下方出口與一級(jí)灰倉(cāng)4相連接，經(jīng)管道重力除塵器2產(chǎn)生的下落灰塵經(jīng)管道重力除塵器排灰閥3進(jìn)入一級(jí)灰倉(cāng)4。

[0069]

(7)一級(jí)灰倉(cāng)4設(shè)有一級(jí)灰倉(cāng)料位計(jì)5，可測(cè)量出一級(jí)灰倉(cāng)中的料位高度。在一級(jí)灰倉(cāng)4收集灰分過(guò)程中，管道重力除塵器排灰閥3開(kāi)啟，一級(jí)灰倉(cāng)排灰閥6關(guān)閉，當(dāng)一級(jí)灰倉(cāng)4中的灰塵不斷積累達(dá)到設(shè)定高料位時(shí)，首先關(guān)閉管道重力除塵器排灰閥3關(guān)閉，之后打開(kāi)一級(jí)灰倉(cāng)排灰閥6，一級(jí)灰倉(cāng)4中的灰塵下落至反應(yīng)器1中。

[0070]

(8)當(dāng)一級(jí)灰倉(cāng)4上部灰倉(cāng)壓力與反應(yīng)器壓力相同或接近時(shí)，排灰結(jié)束，一級(jí)灰倉(cāng)排灰閥6關(guān)閉，管道重力除塵器排灰閥3打開(kāi)，暫存于管道重力除塵器2下部的灰塵落入一級(jí)灰倉(cāng)4中，一級(jí)灰倉(cāng)4再次開(kāi)始灰塵收集工作，循環(huán)往復(fù)。

[0071]

(9)管道重力除塵器2采用夾套式結(jié)構(gòu)，外夾套通入低含塵高溫?zé)煔饣蜻^(guò)熱蒸汽，對(duì)管道重力除塵器進(jìn)行伴熱，保證其溫度≥400℃，防止焦油凝結(jié)析出。

[0072]

(10)管道重力除塵器2設(shè)有管道重力除塵器蒸汽入口24，根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行情況，定期通入過(guò)熱蒸汽對(duì)管道重力除塵器2進(jìn)行吹掃，防止其積灰、結(jié)焦。

[0073]

(11)經(jīng)過(guò)初除塵后，高溫?zé)峤鈿鈴墓艿乐亓Τ龎m器氣體出口22離開(kāi)，通過(guò)高溫含焦油熱解氣入口71進(jìn)入二級(jí)除塵器7，經(jīng)除塵后從高溫含焦油熱解氣出口72排出，脫除的灰分經(jīng)熱解氣灰分出口73排出。

[0074]

(12)在本發(fā)明中二級(jí)除塵器7采用金屬濾袋除塵器，濾材為金屬間化合物，致密多孔，能夠?qū)崿F(xiàn)含塵氣體精細(xì)過(guò)濾，過(guò)濾精度可以達(dá)到0.3um?；覊m被濾材攔截留在濾材外表面，經(jīng)過(guò)除塵后的潔凈氣體穿過(guò)多孔過(guò)濾原件進(jìn)入濾材的另一側(cè)，經(jīng)二級(jí)除塵器7的右上方氣體出口排出，進(jìn)入下游處理裝置，在一個(gè)具體的實(shí)施例中，二級(jí)除塵器7的出口含塵量可降至1～2mg/m3。

[0075]

(13)在本發(fā)明中二級(jí)除塵器7采用夾套式結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)產(chǎn)生的高溫?zé)煔鈴臒煔馊肟?5進(jìn)入二級(jí)除塵器7的外夾套層，在其中旋流上升，從煙氣出口76排出，煙氣中的部分灰分沉降，從煙氣灰分出口77排出。此夾套式設(shè)計(jì)可以使高溫?zé)煔庠谄渲型瓿纱殖龎m，同時(shí)利用高溫?zé)煔獾臒崃渴苟?jí)除塵器保持較高溫度(＞400℃)，使得熱解氣中的焦油不凝結(jié)析出，減少設(shè)備堵塞，提高系統(tǒng)整體的焦油回收率。

[0076]

(14)在二級(jí)除塵器7中，被濾材攔截的灰塵逐漸在濾材表面積累，當(dāng)二級(jí)除塵器7的進(jìn)出口壓差達(dá)到設(shè)定值時(shí)，開(kāi)啟脈沖反吹。由系統(tǒng)提供的高壓過(guò)熱蒸汽在蒸汽緩沖罐8內(nèi)緩存，由二級(jí)除塵器蒸汽入口74進(jìn)入二級(jí)除塵器7，通過(guò)高溫脈沖閥對(duì)濾芯進(jìn)行在線反吹，

高壓過(guò)熱蒸汽攜帶大量動(dòng)能，將濾材外壁上的濾餅層吹落，實(shí)現(xiàn)濾材潔凈再生。同時(shí)脈沖氣流加速粉塵沉降，粉塵經(jīng)過(guò)熱解氣灰分出口73排出，經(jīng)過(guò)二級(jí)除塵器排灰閥9進(jìn)入二級(jí)灰倉(cāng)10中。

[0077]

(15)二級(jí)灰倉(cāng)10設(shè)有二級(jí)灰倉(cāng)料位計(jì)11，可測(cè)量出二級(jí)灰倉(cāng)中的料位高度。在二級(jí)灰倉(cāng)10收集灰分過(guò)程中，二級(jí)除塵器排灰閥9開(kāi)啟，二級(jí)灰倉(cāng)排灰閥12關(guān)閉，當(dāng)二級(jí)灰倉(cāng)10中的灰塵不斷積累達(dá)到設(shè)定高料位時(shí)，首先關(guān)閉二級(jí)除塵器排灰閥9，然后打開(kāi)二級(jí)灰倉(cāng)排灰閥12，一級(jí)灰倉(cāng)中的灰塵下落至反應(yīng)器1中。

[0078]

(16)當(dāng)二級(jí)灰倉(cāng)10上部灰倉(cāng)壓力與反應(yīng)器壓力相同或接近時(shí)，排灰結(jié)束，二級(jí)灰倉(cāng)排灰閥12關(guān)閉，二級(jí)除塵器排灰閥9打開(kāi)，二級(jí)灰倉(cāng)10再次開(kāi)始灰塵收集工作，循環(huán)往復(fù)。

[0079]

(17)由一級(jí)灰倉(cāng)4、二級(jí)灰倉(cāng)10排入反應(yīng)器1中的灰塵，與熱解原料在反應(yīng)器1中產(chǎn)生的熱解碳一同從反應(yīng)器1下方出口排出，熱解碳及灰塵中的碳粉在后續(xù)裝置中完成能量的回收及利用。

[0080]

上所述為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，在本領(lǐng)域內(nèi)，很多技術(shù)人員在本發(fā)明的基礎(chǔ)上，可通過(guò)適當(dāng)?shù)淖冃魏透倪M(jìn)做出其他的凈化方案，這些通過(guò)變形和改進(jìn)的方案也應(yīng)視為該發(fā)明的保護(hù)范圍。

[0081]

本發(fā)明未詳細(xì)說(shuō)明部分屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知常識(shí)。技術(shù)特征：

1.一種高溫含焦油熱解氣除塵裝置，其特征在于，包含反應(yīng)器、管道重力除塵器、二級(jí)除塵器、一級(jí)灰倉(cāng)、二級(jí)灰倉(cāng)、蒸汽緩沖罐；所述的管道重力除塵器包含一個(gè)與反應(yīng)器氣體出口相接的氣體入口，一個(gè)與二級(jí)除塵器相接的氣體出口，一個(gè)與一級(jí)灰艙相連的排灰口，所述氣體入口與排灰口之間，以及氣體出口與排灰口之間設(shè)置傾斜流道，從反應(yīng)器出口進(jìn)入的氣體在所述傾斜流道內(nèi)由于慣性力以及碰撞再借助重力作用使塵粒下落至排灰口；所述排灰口與所述一級(jí)灰艙之間安裝排灰閥；所述二級(jí)除塵器用于對(duì)從管道沖力除塵器氣體出口流入的氣體進(jìn)行二次除塵，排塵出口通過(guò)排灰閥連接二級(jí)灰艙；所述的一級(jí)灰艙、二級(jí)灰艙均用于暫存塵粒，其出口均通過(guò)排灰閥接入反應(yīng)器；所述的蒸汽緩沖罐用于向所述管道重力除塵器、二級(jí)除塵器內(nèi)通過(guò)熱蒸汽，用于定期進(jìn)行吹掃。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于：所述管道重力除塵器的氣體入口、氣體出口之間形成v型流道，v型流道底部設(shè)置垂直向下的出口流道，所述v型流道與出口流道為等徑圓管流道，其中氣體入口前端入口管道直徑小于所述等徑圓管的直徑。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于：所述的傾斜流道的上壁面設(shè)有除塵翅片，所述的除塵翅片沿流道壁面交錯(cuò)排列，即各翅片在軸向上的投影按一定間距有序排列，在徑向上的投影不發(fā)生相互重疊。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于：所述管道重力除塵器外設(shè)置外夾套，通過(guò)高溫?zé)煔饣蜻^(guò)熱蒸汽作為高溫介質(zhì)，對(duì)管道重力除塵器進(jìn)行伴熱保溫。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于：所述的二級(jí)除塵器采用外夾套式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)上設(shè)置高溫含焦油熱解氣入口、高溫含焦油熱解氣出口、熱解氣灰分出口、煙氣入口、煙氣出口、煙氣灰分出口；結(jié)構(gòu)內(nèi)排列布置金屬濾袋管束，每個(gè)管束上方布置有脈沖閥門(mén)；待凈化氣體從高溫含焦油熱解氣入口進(jìn)入，經(jīng)內(nèi)排列的金屬濾袋管束除塵后從高溫含焦油熱解氣出口排出，脫除的灰分經(jīng)熱解氣灰分出口排出；高溫介質(zhì)從煙氣入口進(jìn)入外夾套層，從位于其上的煙氣出口排出，高溫介質(zhì)中的灰分沉降，從煙氣灰分出口排出。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于：通過(guò)設(shè)置在結(jié)構(gòu)上的二級(jí)除塵器蒸汽入口、采用過(guò)熱蒸汽通過(guò)脈沖閥進(jìn)行反吹實(shí)現(xiàn)除塵。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于：所述過(guò)熱蒸汽的蒸汽溫度≥400℃，蒸汽壓力4-6mpa。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于：所述的管道重力除塵器、二級(jí)除塵器上均設(shè)有溫控系統(tǒng)，在工作過(guò)程中控制除塵器溫度≥400℃。9.一種高溫含焦油熱解氣除塵方法，其特征在于包括如下步驟：對(duì)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)熱；控制管道重力除塵器、二級(jí)除塵器的溫度保持在預(yù)設(shè)溫度；對(duì)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)進(jìn)行惰性氣體置換，使熱解氣處于惰性環(huán)境中；置換完成后控制所述系統(tǒng)開(kāi)始工作；監(jiān)測(cè)一級(jí)灰艙、二級(jí)灰艙內(nèi)的料位高度，當(dāng)灰艙內(nèi)的料位達(dá)到設(shè)定的高料位時(shí)，關(guān)閉除

塵器出口的排灰閥，控制對(duì)應(yīng)灰艙內(nèi)的灰料進(jìn)入反應(yīng)器，排灰結(jié)束后，打開(kāi)上述除塵器出口的排灰閥，繼續(xù)收集，循環(huán)往復(fù)，直至處理結(jié)束。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于：所述的預(yù)熱溫度、預(yù)設(shè)溫度均≥400℃。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明涉及一種高溫含焦油熱解氣除塵裝置及方法，裝置中的管道重力除塵器包含一個(gè)與反應(yīng)器氣體出口相接的氣體入口，一個(gè)與二級(jí)除塵器相接的氣體出口，一個(gè)與一級(jí)灰艙相連的排灰口，所述氣體入口與排灰口之間，以及氣體出口與排灰口之間設(shè)置傾斜流道，從反應(yīng)器出口進(jìn)入的氣體在所述傾斜流道內(nèi)由于慣性力以及碰撞再借助重力作用使塵粒下落至排灰口；所述排灰口與所述一級(jí)灰艙之間安裝排灰閥；所述二級(jí)除塵器用于對(duì)從管道沖力除塵器氣體出口流入的氣體進(jìn)行二次除塵，排塵出口通過(guò)排灰閥連接二級(jí)灰艙；所述的一級(jí)灰艙、二級(jí)灰艙均用于暫存塵粒，其出口均通過(guò)排灰閥接入反應(yīng)器；所述的蒸汽緩沖罐用于向所述管道重力除塵器、二級(jí)除塵器內(nèi)通過(guò)熱蒸汽，用于定期進(jìn)行吹掃。用于定期進(jìn)行吹掃。用于定期進(jìn)行吹掃。

技術(shù)研發(fā)人員：張彥軍 杜閏萍 宋小飛 陳慶楠 于丹 張頻 張哲 張飛祥 陳祥樹(shù) 方子星

受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京航天石化技術(shù)裝備工程有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.12.06

技術(shù)公布日：2022/4/1