一種熱解高溫油氣除塵回收油的工藝裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于煤化工、油頁(yè)巖及生物質(zhì)熱解領(lǐng)域，具體涉及一種熱解高溫油氣除塵回收油的工藝裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)富煤少油，煤炭資源相對(duì)豐富，但是目前大多煤炭資源直接作為燃料發(fā)電；而另一方面隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，燃料油需求不斷增加，于是國(guó)內(nèi)多家科研院所和企業(yè)開發(fā)了粉煤(或油頁(yè)巖)熱解提質(zhì)工藝，并且將部分工藝裝置進(jìn)行了工業(yè)化放大。在煤炭燃燒或氣化前提出高附加值富氫組分的煤焦油，對(duì)綜合利用煤炭資源，減少?gòu)U氣中氮氧化物和硫化物排放，提高煤炭附加值，進(jìn)而增加制取燃油的原料來源具有十分重要的意義。然而國(guó)內(nèi)開發(fā)的粉煤熱解工藝雖然較多，但目前均存在熱解產(chǎn)生的油氣含塵量大，熱解氣冷凝時(shí)灰塵進(jìn)入油水當(dāng)中，形成油包水型浮化物，油、水、固(塵)難以分離，而將熱解產(chǎn)生的高附加值煤焦油不能回收利用成為了油泥，容易造成設(shè)備、管道、閥門的堵塞等，不能長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行，制約了粉煤熱解提取煤焦油工藝道路的發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足和存在的問題，本發(fā)明提供了一種熱解高溫油氣除塵回收油的工藝裝置，使熱解油氣除塵率高達(dá)99.98%,回收煤焦油的固含量< 0.4%，完全滿足后續(xù)焦油深加工藝技術(shù)要求。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0005]一種熱解高溫油氣除塵回收油的工藝裝置，包括螺旋電除塵器、帶有高溫?zé)峤鈿馊肟诤投鄠€(gè)子氣旋凈化氣出口的子母氣旋除塵裝置和帶有氣相口、洗油入口、渣油出口和熱解氣凈化氣出口的文丘里除塵裝置；
[0006]螺旋電除塵器包括絕緣瓷子、傾斜設(shè)置的筒體和螺旋彈簧形狀的螺旋芒刺線，筒體外壁上設(shè)置有保溫隔熱層，筒體側(cè)壁上設(shè)有供經(jīng)子母氣旋除塵裝置處理后的多個(gè)子氣旋凈化氣切向進(jìn)入的螺旋電除塵器入口和用于將收集的灰塵顆粒排出的電除塵器收集粉塵出口，筒體前后兩端為絕緣瓷子安裝腔，前后兩端的絕緣瓷子安裝腔中均安裝有絕緣瓷子，螺旋芒刺線與其兩端絕緣瓷子安裝腔中的絕緣瓷子相連，前后兩端的絕緣瓷子安裝腔上分別設(shè)有吹掃氣入口和供電除塵凈化氣排出的電除塵凈化氣出口，螺旋電除塵器入口與子母氣旋除塵裝置的多個(gè)子氣旋凈化氣出口相連，電除塵凈化氣出口與文丘里除塵裝置的氣相口相連通，文丘里除塵裝置的熱解氣凈化氣出口排出熱解氣凈化氣。
[0007]所述的文丘里除塵裝置包括文丘里除塵器、油氣分離器和循環(huán)油泵，所述的螺旋電除塵器的電除塵凈化氣出口與文丘里除塵器的氣相口相連，文丘里除塵器底部的氣液混合物出口與油氣分離器相連，油氣分離器的油氣入口供洗油進(jìn)入，油氣分離器的循環(huán)洗油出口經(jīng)循環(huán)油泵后與文丘里除塵器的液相入口相連，油氣分離器底部設(shè)有供油渣排出的油渣出口，熱解氣凈化氣從油氣分離器上部的熱解氣凈化氣出口排出。
[0008]所述的子母氣旋除塵裝置包括內(nèi)壁設(shè)有耐磨隔熱襯里的母氣旋筒體，母氣旋筒體內(nèi)部設(shè)置有多個(gè)進(jìn)行串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)的子氣旋分離器和子氣旋翼閥，母氣旋筒體上部設(shè)置有集合管箱，母氣旋筒體外壁上開設(shè)有供高溫?zé)峤鈿膺M(jìn)入的入口，多個(gè)子氣旋分離器均與集合管箱的多個(gè)子氣旋凈化氣入口連通，集合管箱的出口與螺旋電除塵器的螺旋電除塵器入口相連。
[0009]所述的母氣旋筒體下部為呈錐形的氣旋收集粉塵容納粉倉(cāng)。
[0010]母氣旋筒體內(nèi)部設(shè)置有三個(gè)或三個(gè)以上的進(jìn)行串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)的子氣旋分離器。
[0011]所述的子氣旋分離器采用不銹鋼材質(zhì)制成，內(nèi)部噴凃碳化鎢耐磨材料。
[0012]螺旋芒刺線兩端設(shè)置有鉤子，螺旋芒刺線兩端鉤子與其兩端的絕緣瓷子相連。
[0013]筒體的形狀為圓筒形，螺旋芒刺線采用高鎳不銹鋼制成。
[0014]筒體傾斜15度設(shè)置。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果:
[0016]本發(fā)明提供的熱解高溫油氣除塵回收油的工藝裝置，通過設(shè)置子母氣旋除塵裝置、第二級(jí)為螺旋電除塵器以及文丘里除塵裝置進(jìn)行除塵處理，能夠解決粉煤熱解除塵和焦油回收困難的問題，經(jīng)本發(fā)明裝置處理過的熱解油氣除塵率高達(dá)99.98%，回收煤焦油的固含量< 0.4%，完全滿足后續(xù)焦油深加工藝技術(shù)要求。
[0017]本發(fā)明的子母氣旋除塵裝置的母氣旋筒體內(nèi)藏有多個(gè)子氣旋分離器，母氣旋筒體主要作為預(yù)除塵，捕集15微米以上的粉塵顆，除塵效率可達(dá)96%以上，同時(shí)又利用介質(zhì)自身溫度為多個(gè)子氣旋分離器進(jìn)行保溫，并且母氣旋筒體下部錐體的延伸段又兼有氣旋收集粉倉(cāng)6容納粉倉(cāng)的作用。母氣旋筒體內(nèi)壁澆注耐磨隔熱襯里，起到自身保溫隔熱的作用。母氣旋筒體內(nèi)部的多個(gè)子氣旋分離器是由3個(gè)或3個(gè)以上的子氣旋進(jìn)行串聯(lián)、并聯(lián)、或串并聯(lián)組成的，其主要作用是捕集5-15微米之間的顆粒，除塵效率可達(dá)90%以上。子氣旋分離器是利用旋轉(zhuǎn)氣流所產(chǎn)生的離心力將塵粒從含塵氣流中分離出來的除塵裝置，均采用不銹鋼材質(zhì)，內(nèi)部噴涂碳化鎢耐磨材料。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積較小，無(wú)需特殊的附屬設(shè)備，造價(jià)較低.阻力適中，器內(nèi)無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，操作方便等優(yōu)點(diǎn)。
[0018]由于子氣旋的缺點(diǎn)是捕集微粒小于5微米的效率有限，為提高小于5微米以下的粉塵捕集率。經(jīng)過子母氣旋除塵裝置后的凈化氣仍需要再次進(jìn)行二級(jí)除塵。
[0019]二級(jí)除塵采用螺旋電除塵器，傳統(tǒng)的電除塵器均為方形殼體，并存在較多的角型焊接結(jié)構(gòu)，要么不能承受500?700°C高溫環(huán)境，要么容易出現(xiàn)受熱不均，造成殼體高溫變形、焊縫應(yīng)力開裂。本發(fā)明的螺旋電除塵器采用圓型筒體設(shè)計(jì)，使其在高溫狀態(tài)下能夠自由熱脹冷縮，保溫隔熱層置于螺旋電除塵器外部，使螺旋電除塵器的筒體兼作陽(yáng)極，而無(wú)需另外懸掛陽(yáng)極板。螺旋電除塵器裝置筒體切向進(jìn)氣結(jié)構(gòu)，使氣流在筒體內(nèi)螺旋流動(dòng)。陰極采用螺旋芒刺線，該螺旋芒刺線是用高鎳不銹鋼做成，繞制成螺旋彈簧形狀，兩端做成鉤形與絕緣瓷子連接。安裝時(shí)只需將螺旋芒刺線拉伸后將兩端鉤在絕緣瓷子上即可，依靠螺旋芒刺線自身的拉伸力來限制螺旋芒刺線的橫向移動(dòng)。振打螺旋芒刺線會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)，由于彈簧結(jié)構(gòu)的螺旋芒刺線會(huì)往復(fù)收縮，抖動(dòng)會(huì)持續(xù)一斷時(shí)間，因此振動(dòng)效果好于普通結(jié)構(gòu)的電除塵設(shè)備，進(jìn)而減少了振打螺旋芒刺線的頻率，減少了二次揚(yáng)塵的產(chǎn)生。螺旋芒刺線作為陰極能產(chǎn)生強(qiáng)烈的電暈放電，與陽(yáng)極板間能產(chǎn)生比較均勻的電流，使極板收塵區(qū)域大且分布均勻，所以除塵效率高達(dá)98%，能夠適用于高溫、高流速、高比電阻，具安全性能高、振打清灰效果好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、效率高、造價(jià)低廉、安裝容易等特點(diǎn)。為解決傳統(tǒng)高溫電除塵器絕緣瓷子多，絕緣瓷子積塵短路，本發(fā)明的螺旋電除塵器的陰極芒刺線端只有兩個(gè)，由掛鉤連接，采用吹掃氣體保護(hù)，該吹掃氣可以為熱氮?dú)狻⒒驘岫趸細(xì)獾确呛跣詺怏w，具有來原廣泛的特點(diǎn)，使絕緣瓷子與工藝介質(zhì)處于隔離狀態(tài)，進(jìn)而解決了目前電除塵器絕緣瓷子積塵短路的問題。而且該電除塵器可以根據(jù)不同介質(zhì)的含塵性質(zhì)不同，自由選擇不同的長(zhǎng)徑比的電除塵器，或使其多個(gè)螺旋電除塵器并聯(lián)，具有原料氣適應(yīng)性強(qiáng)，沒有溫度、氣量限制的特點(diǎn)。由于粉煤熱解產(chǎn)生的粉塵黏性較大，為解決傳統(tǒng)電除器排灰不暢的問題，本發(fā)明的螺旋電除塵器將電除器的筒體傾斜15度，依靠螺旋前進(jìn)的氣流推力將收集的灰塵顆粒送至螺旋電除塵器底部排出。
[0020]本發(fā)明在冷凝回收階段進(jìn)行第三級(jí)除塵，由于油、水、固(塵)三相容易出現(xiàn)油包水型乳化物其分離困難。又因?yàn)榉勖簾峤膺^程中產(chǎn)生水含量約為2?4% (以煤計(jì))左右，可以在熱解高溫油氣降溫過程中，水蒸汽沒有冷凝前，利用180?360°C之間的煤焦油餾分油作為洗油，將I微米和亞微米的粉塵顆粒讓洗油吸收，其除塵效率高達(dá)90%。使其冷凝后的液相