專利名稱：一種組合式回收煤焦油設(shè)備及其回收煤焦油方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種回收煤焦油設(shè)備及其方法，具體地說(shuō)，是一種包括離心分離回收部分、旋風(fēng)分離回收部分和循環(huán)焦油噴灑回收部分的組合式回收荒煤氣中煤焦油的設(shè)備及其回收煤焦油的方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有焦?fàn)t煤氣洗滌凈化及焦油回收裝置有橫管間接冷卻器、空噴塔、機(jī)械氨水焦油澄清槽和電捕焦油器，其煤焦油的回收方法有冷卻洗滌法、電捕焦油法和吸附法。冷卻洗滌法的主要設(shè)備有上升管、橋管、集氣管、初冷卻器。煤氣在橋管和集氣管中被氨水初步冷卻洗滌，煤氣中未冷卻的焦油在初冷器中初冷。初冷一般有間接冷卻、直接冷卻和間冷直冷相結(jié)合三種。所述三種煤焦油回收方法各有不同，可因生產(chǎn)規(guī)模、工藝要求以及其他條件選擇采用。電補(bǔ)焦油法的主要設(shè)備是電捕焦油器，電捕焦油器其結(jié)構(gòu)均由殼體、沉淀極、電暈極、上下吊架、煤氣再分布板、絕緣箱和饋電箱等部件組成。利用高電壓直流電流，使設(shè)備內(nèi)產(chǎn)生巨大電場(chǎng)，焦油帶電，在電場(chǎng)力的作用下被收集到極板上從而達(dá)到凈化效果，這種設(shè)備的凈化效率較高，工作阻力小，但在運(yùn)行過(guò)程中，電極表面容易集聚油垢形成油膜層，阻礙電極放電，嚴(yán)重降低處理效果，此外還存在著積聚油垢不易清洗、設(shè)備造價(jià)高，占地面積大。吸附法是通過(guò)吸收劑吸收煤氣中的焦油，此法吸收設(shè)備龐大，占地廣，吸收劑再生操作困難，難以循環(huán)再生利用?，F(xiàn)有公開號(hào)為CN2315117Y的一種“焦?fàn)t煤氣凈化與回收裝置”，采用了循環(huán)氨水吸收焦油，由上升管、橋管、吸氣管、集氣箱連接而成，焦油回收部分由沉渣池、沉清散熱分隔池、焦油中間池、氨水中間池。其回收方法為在橋管處噴灑氨水初步冷卻煤氣，回收部分煤焦油，最后在集氣箱中使煤氣穿過(guò)集氣箱中的水，由水吸收煤氣中的焦油。該法使用大量的水，且處理水困難并浪費(fèi)資源。公開號(hào)為CN20149(^92 U的一種“焦油煙氣回收裝置”，主要有煙道，該煙道的進(jìn)口與排煙口相連通，所述煙道由吸附室和緩沖室串接而成，吸附室內(nèi)有吸附煙氣的固化凈化板，該固化凈化板為土坯，該土坯的一端與所述吸附室連接，相鄰兩土坯交錯(cuò)平行地設(shè)置在吸附室相對(duì)應(yīng)的內(nèi)壁上。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所排出的氣體基本上消除了焦油煙氣，不能實(shí)現(xiàn)過(guò)程工業(yè)化。發(fā)明專利為CN18M369A公開了一種“利用超重力技術(shù)凈化含油煙氣體的方法及裝置”，其方法是通過(guò)引風(fēng)機(jī)葉片將油煙氣體從下面引入一個(gè)帶負(fù)壓的煙氣通道，經(jīng)過(guò)一個(gè)旋轉(zhuǎn)填料層，其中的固體顆粒、液滴、固液結(jié)合物等在高速旋轉(zhuǎn)的填料層中被捕獲，在強(qiáng)大離心力作用下，由填料帶動(dòng)并沿填料向外側(cè)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而擺脫氣體被甩向煙氣通道內(nèi)壁并流向底部，經(jīng)匯集由液體出口收集。分離后的干凈氣體穿過(guò)填料層排空。由于焦化廠煤焦油粘度大，產(chǎn)量高，此法處理量少，能耗高，不適用于處理煤氣焦油。
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上述回收焦?fàn)t煤氣中煤焦油的設(shè)備及其方法，優(yōu)缺點(diǎn)各有不同，其存在的問(wèn)題是煤焦油回收率不高或者是不回收煤焦油，而且設(shè)備龐大且不符合節(jié)能環(huán)保要求。煤氣中回收不完全的焦油還影響后續(xù)設(shè)備的使用壽命以及后續(xù)的產(chǎn)品質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
基于現(xiàn)有煤焦油回收設(shè)備及其回收煤焦油的方法，本發(fā)明的問(wèn)題在于簡(jiǎn)化焦油回收設(shè)備，降低投資，提高煤焦油回收收率，并提供一種組合式回收煤焦油設(shè)備及其回收煤焦油方法。一種組合式回收煤焦油設(shè)備，包含一所述回收煤焦油設(shè)備中設(shè)置一離心分離回收部分、一旋風(fēng)分離回收部分和一循環(huán)焦油噴灑回收部分；其中
所述離心分離回收部分是由一電機(jī)軸中部連接有葉片，軸端頭連接有煤氣擋板；煤氣通道延伸至垂直中心線的葉片上面；
所述旋風(fēng)分離回收部分是葉片和煤氣擋板與相對(duì)應(yīng)的回收煤焦油設(shè)備的圓周內(nèi)壁面構(gòu)成；
所述循環(huán)焦油噴灑回收部分是一循環(huán)油泵及其焦油管連通有回收煤焦油設(shè)備下端的液封焦油儲(chǔ)罐和回收煤焦油設(shè)備中上部煤氣通道內(nèi)的焦油噴嘴；煤氣中心通道位于回收煤焦油設(shè)備中軸線連通煤氣出口。一種用于上述的一種組合式回收煤焦油設(shè)備的回收煤焦油方法，包括離心分離方法、旋風(fēng)分離方法和煤焦油相互吸附分離方法；其中
所述離心分離方法是荒煤氣在葉片的作用下產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力，使荒煤氣與煤焦油實(shí)現(xiàn)初步分離；
所述旋風(fēng)分離方法是荒煤氣在葉片的作用下形成旋流體，使得煤氣中的煤焦油旋流到煤焦油設(shè)備的圓周內(nèi)壁面而實(shí)現(xiàn)煤氣與焦油的分離；
所述煤焦油相互吸附分離方法是焦油噴嘴噴灑的焦油與荒煤氣中的焦油顆粒相互吸附，形成大顆粒的焦油液滴，使煤氣與焦油進(jìn)行分離開。本發(fā)明一種組合式煤焦油回收設(shè)備，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其煤焦油回收設(shè)備將離心分離回收部分、旋風(fēng)分離回收部分和循環(huán)焦油噴灑部分三部分結(jié)構(gòu)集于一體，使得煤焦油回收設(shè)備的結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)單，節(jié)約了成本，而且設(shè)備運(yùn)行安全可靠；
本發(fā)明一種用于煤焦油回收設(shè)備的煤焦油回收方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過(guò)離心分離回收、旋風(fēng)分離回收和循環(huán)焦油噴灑回收三部分焦油回收方法集于一體，有效地提高了煤焦油的收率，節(jié)約了能源，降低了成本，簡(jiǎn)化了后續(xù)工段及副產(chǎn)品的處理，也使得結(jié)構(gòu)和工藝更加簡(jiǎn)化，操作更加便。


圖1是本發(fā)明煤焦油回收設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-電機(jī)；2-煤氣通道；3-葉片；4-煤氣擋板；5-吸收室；6_煤氣出口 ；7_煤氣中心通道；8-旋風(fēng)分離器；9-焦油出口 ；10-分離焦油出口 ；11-液封焦油儲(chǔ)罐；12-循環(huán)油泵；13-焦油管；14-煤氣入口 ；15-焦油噴嘴。
具體實(shí)施例方式結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明如下 具體實(shí)施例1
實(shí)施本發(fā)明所提供的一種組合式回收煤焦油設(shè)備，是基于離心分離和吸附的原理設(shè)計(jì)的，包括在組合式回收煤焦油設(shè)備中設(shè)置的一離心分離回收部分、一旋風(fēng)分離回收部分和一循環(huán)焦油噴灑回收部分三部分有機(jī)結(jié)合構(gòu)成?；谖降脑?，設(shè)計(jì)出焦油噴灑系統(tǒng)。噴灑的焦油與煤氣中的焦油吸附，形成大顆粒焦油液滴。焦油與煤氣分離采用離心分離，離心分離出大顆粒焦油，旋轉(zhuǎn)分離小顆粒焦油。離心分離回收部分是吸收室5，由電機(jī)1、機(jī)座、葉片3、煤氣擋板4、煤氣出口 6構(gòu)成。在焦油吸收室5頂部有煤氣通道2，用于煤氣導(dǎo)入吸收室5。吸收室5上端設(shè)有機(jī)座，機(jī)座上固定有電機(jī)1，電機(jī)1軸上有用于旋轉(zhuǎn)甩出煤氣的葉片3，葉片3下面設(shè)有一固定擋板4，用于改變煤氣流動(dòng)方向，煤氣擋板4用支架支撐，煤氣入口位于葉片3上面。吸收室5 —側(cè)有凈煤氣出口 6，吸收室5中，煤氣通道2尾端中部有循環(huán)焦油噴嘴15噴灑焦油。焦油吸收室 5下端與旋風(fēng)分離器8連接的是一傾斜的通道。斜通道下部是旋風(fēng)分離器8，旋風(fēng)分離器8 下面是液封焦油儲(chǔ)罐11。由于煤氣管道末端有風(fēng)機(jī)葉片3，為便于煤氣旋轉(zhuǎn)甩出，選擇煤氣從設(shè)備上面進(jìn)入。為減少高速電機(jī)1運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)電機(jī)軸的離心力，盡量減少了機(jī)軸的長(zhǎng)度，高速電機(jī)1運(yùn)轉(zhuǎn)需要支架支撐，選擇支架設(shè)計(jì)在設(shè)備頂部，將電機(jī)直接安裝在設(shè)備上面。旋風(fēng)分離回收部分是由旋風(fēng)分離器8、焦油出口 9、煤氣中心通道7構(gòu)成。煤氣可在旋風(fēng)分離器8 上部、中部、下部進(jìn)入，由于制造成本、現(xiàn)有技術(shù)以及設(shè)備的連接性和一體化，本設(shè)備選擇了煤氣從上部進(jìn)入旋風(fēng)分離器8。循環(huán)焦油噴灑部分是由液封焦油儲(chǔ)槽11、循環(huán)焦油泵12和焦油噴嘴15組成。為了避免煤氣外泄和焦油中的氣體散發(fā)到空氣中，本設(shè)計(jì)選擇液封焦油儲(chǔ)罐11。循環(huán)焦油選擇在離心之前噴灑，可使煤氣中的焦油顆粒與噴灑的循環(huán)焦油充分混合，更有利于荒煤氣中煤焦油的吸收，煤氣和焦油旋轉(zhuǎn)甩出后，可使更多的焦油被甩在吸收室5的器壁上，減少了進(jìn)入旋風(fēng)分離回收部分的煤氣焦油含量。具體實(shí)施例2
荒煤氣進(jìn)入負(fù)壓煤氣通道2后，流動(dòng)的過(guò)程中，噴灑的循環(huán)焦油與煤氣中的焦油相互吸附而聚集，形成大顆粒焦油液滴，焦油下落過(guò)程中也可相互吸附變大，可以看到淡黃色的荒煤氣顏色明顯變淺，實(shí)現(xiàn)了煤氣與焦油初步分離。在經(jīng)過(guò)葉片3時(shí)，荒煤氣在葉片3的作用下產(chǎn)生強(qiáng)大的旋轉(zhuǎn)離心力，焦油隨煤氣旋轉(zhuǎn)甩出，大顆粒的焦油液滴被甩在器壁上而實(shí)現(xiàn)初步分離。煤氣旋轉(zhuǎn)甩出后，在旋風(fēng)分離器中向下旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，小顆粒的焦油液滴也被旋轉(zhuǎn)到器壁上而與煤氣分離，脫除焦油后的煤氣進(jìn)入裝置的中心通道7后，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)上升，可進(jìn)一步分離細(xì)小顆粒的焦油液滴。煤氣最后由煤氣中心通道7引出設(shè)備，分離的焦油最后匯集進(jìn)入設(shè)備下面的液封焦油罐11。用分光光度計(jì)可測(cè)得本設(shè)備凈化后的煤氣滿足化產(chǎn)的后續(xù)生產(chǎn)中對(duì)焦油含量的要求。具體實(shí)施例3
稱取6. 68kg呼倫貝爾褐煤(空干基)放入熱解箱中熱解，從室溫開始加熱，以15°C /min 的升溫速率加熱到500°C，恒溫池。用水間接冷卻的方式收集煤熱解產(chǎn)生的焦油，焦油收率為4. 37%。重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，用間接冷卻的方式收集煤焦油，在冷卻管上面噴灑循環(huán)焦油，焦油收率為4. 73%。
重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，稱取6. 68kg呼倫貝爾褐煤(空干基)放入熱解箱中熱解，從室溫開始加熱，以15°C /min的升溫速率加熱到500°C，恒溫池。用本設(shè)備及其方法收集煤焦油，測(cè)得焦油收率為5. 11%。
權(quán)利要求
1.一種組合式回收煤焦油設(shè)備，包括回收煤焦油設(shè)備中設(shè)置的一離心分離回收部分、 一旋風(fēng)分離回收部分和一循環(huán)焦油噴灑回收部分；所述離心分離回收部分是由一電機(jī)(1)軸中部連接有葉片(3)，軸端頭連接有煤氣擋板(4)；煤氣通道(2)延伸至垂直中心線的葉片(3)上面；所述旋風(fēng)分離回收部分是葉片(3)和煤氣擋板(4)與相對(duì)應(yīng)的回收煤焦油設(shè)備的圓周內(nèi)壁面構(gòu)成；所述循環(huán)焦油噴灑回收部分是一循環(huán)油泵(12)及其焦油管(13)連通有回收煤焦油設(shè)備下端的液封焦油儲(chǔ)罐(11)和回收煤焦油設(shè)備中上部煤氣通道(2)內(nèi)的焦油噴嘴(15);煤氣中心通道(7)位于回收煤焦油設(shè)備中軸線連通有煤氣出口(6)。
2.一種用于權(quán)利要求1所述的組合式回收煤焦油設(shè)備的煤焦油回收方法，包括離心分離方法、旋風(fēng)分離方法和煤焦油相互吸附分離方法；所述離心分離方法是荒煤氣在葉片(3)的作用下產(chǎn)生離心力，使荒煤氣與煤焦油實(shí)現(xiàn)初步分離；所述旋風(fēng)分離方法是荒煤氣在葉片(3)的作用下形成旋流體，使得煤氣中的煤焦油旋流到煤焦油設(shè)備的圓周內(nèi)壁面而實(shí)現(xiàn)煤氣與焦油的分離；所述煤焦油相互吸附分離方法是煤焦油噴嘴(15)噴灑的焦油與荒煤氣中的焦油顆粒相互吸附，形成大顆粒的焦油液滴，使煤氣與焦油進(jìn)行分離開。
全文摘要
一種組合式回收煤焦油設(shè)備及其回收煤焦油方法，所述設(shè)備是由離心分離回收部分、旋轉(zhuǎn)分離回收部分和循環(huán)焦油噴灑部分構(gòu)成；所述方法是將荒煤氣導(dǎo)入負(fù)壓煤氣通道，進(jìn)入旋轉(zhuǎn)裝置，煤氣中的焦油在吸收室中與循環(huán)焦油形成大顆粒焦油液滴，沿管壁進(jìn)入帶有液封裝置的焦油收集器內(nèi)，荒煤氣中未被吸收的焦油經(jīng)組合式煤焦油回收設(shè)備下部所設(shè)置的旋風(fēng)分離器進(jìn)一步分離回收，凈化后的煤氣從旋風(fēng)分離裝置的中心管排出。本發(fā)明設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，投資低，處理量大；本發(fā)明方法操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行成本低，對(duì)荒煤氣中焦油的回收效率高。
文檔編號(hào)C10G5/04GK102304381SQ20111022316
公開日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2011年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月5日
發(fā)明者孫亞玲, 張國(guó)杰, 張永發(fā), 徐英, 陸桃軍 申請(qǐng)人:太原理工大學(xué)