專(zhuān)利名稱(chēng):用于煤氣高效洗滌凈化工藝的氣體分布器、次級(jí)煤氣洗滌塔、煤氣凈化裝置及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明總體涉及屬于煤氣化技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種用于煤氣高效洗滌凈化工藝的氣體分布器、包括其的煤氣凈化裝置及其應(yīng)用,尤其以煤、石油焦、生物質(zhì)、可燃工業(yè)廢棄物為原料的加壓氣化生產(chǎn)的煤氣的凈化工藝及裝置及其應(yīng)用。
背景技術(shù):
以煤、石油焦、生物質(zhì)、可燃工業(yè)廢棄物為原料的加壓氣化煤氣中,除了含有CO和H2 等有效成分外,還含有 C02、H2O, H2S, COS、CH4, N2, Ar、NH3> HCN、HCl, HCOOH 以及灰渣等組分,前期凈化的目的是脫除其中的NH3、HCN、HC1、HCOOH以及灰渣等,以供民用和進(jìn)一步變換、脫除C02、H2O, H2S, COS、CH4以及深度加工。尤其對(duì)于煤炭較為豐富、石油相對(duì)短缺的地區(qū)和國(guó)家,為提供氫源和煤氣、推進(jìn)煤直接液化與間接液化產(chǎn)業(yè)、發(fā)展整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)發(fā)電,煤氣的前期凈化脫除其中的NH3、HCN、HC1、HC00H以及灰渣將顯得更為重要。中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)第94117093. 4號(hào)中提出了一種由德士古發(fā)展公司發(fā)明的“銳孔或文丘里洗滌器,后面跟一種氣液洗滌柱”的煤氣凈化系統(tǒng)。實(shí)踐表明,銳孔或文丘里洗滌器容易發(fā)生堵塞或結(jié)垢;即使沒(méi)有發(fā)生堵塞,煤氣經(jīng)過(guò)銳孔或文丘里洗滌器也會(huì)產(chǎn)生O. 3MPa左右的壓力降,造成了能量損失,增加了操作費(fèi)用;該專(zhuān)利申請(qǐng)中的氣液洗滌柱常常發(fā)生帶水現(xiàn)象,影響下游工序如變換的正常運(yùn)作。中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)第01112700. 7號(hào)中提出,煤氣先在稀釋器中和水混合,接著進(jìn)入旋風(fēng)分離器中將大部分含灰渣水分離,然后進(jìn)入洗滌塔(為常規(guī)分離塔,包括填料塔或板式塔,板式塔中優(yōu)選泡罩塔)洗滌。在該工藝中,旋風(fēng)分離器只是將煤氣中的大部分大顆粒的灰渣分離,因此依然有一部分大顆?;以痛罅康募?xì)顆粒的煤灰塵粒被高速煤氣吹入到洗滌塔中。如果是填料塔或泡罩塔,其緊密的堆垛結(jié)構(gòu)或泡罩上的隙縫會(huì)造成大量煤灰塵粒在填料或泡罩上黏附沉積 最后導(dǎo)致堵塞,煤氣在填料或泡罩中的氣流分布將不再均勻,影響了洗滌效果,反過(guò)來(lái)又加重了堵塞,不利于長(zhǎng)期穩(wěn)定生產(chǎn)運(yùn)行;如果是普通的板式塔,則對(duì)于細(xì)微的塵粒無(wú)法達(dá)到良好的洗滌除塵效果。中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)第200810018399. O號(hào)提出如下的洗滌工藝洗滌塔循環(huán)泵將來(lái)自洗滌塔黑水儲(chǔ)槽的一部分黑水打入文丘里洗滌器內(nèi)與來(lái)自界外的粗煤氣進(jìn)行混合,然后進(jìn)入分離器;在分離器內(nèi)粗煤氣經(jīng)由分離器煤氣進(jìn)口進(jìn)入下降管,粗煤氣中的大部分灰渣等進(jìn)入液相向下流動(dòng),粗煤氣向上流動(dòng),再經(jīng)過(guò)旋流板進(jìn)行進(jìn)一步除水除塵;之后從分離器煤氣出口出去的經(jīng)一級(jí)洗滌后的煤氣,通過(guò)洗滌塔的洗滌塔煤氣進(jìn)口進(jìn)入洗滌塔下部的水浴而向上流動(dòng),在洗滌塔上部設(shè)置若干級(jí)塔盤(pán)中與從洗滌塔黑水內(nèi)循環(huán)進(jìn)口送入的來(lái)自洗滌水循環(huán)泵的一部分黑水和通過(guò)補(bǔ)充水入口加入的工藝補(bǔ)水,逆流接觸進(jìn)行洗滌,然后向上通過(guò)洗滌塔上部的折流板除沫器除去煤氣中的霧沫,經(jīng)過(guò)洗滌塔二級(jí)洗滌凈化后的煤氣通過(guò)洗滌塔的洗滌塔煤氣出口送入后續(xù)變換工序,洗滌塔產(chǎn)生的黑水通過(guò)洗滌塔黑水出口排入黑水處理系統(tǒng)。在該工藝中,文丘里洗滌器在生產(chǎn)運(yùn)行的初期能夠有良好的洗滌效果,但經(jīng)過(guò)一段時(shí)間以后,文丘里洗滌器往往發(fā)生堵塞或結(jié)構(gòu),其噴頭也逐漸磨損嚴(yán)重,從而大大地影響其霧化效果和洗滌效果以及后面洗滌塔的洗滌效果,而且文丘里洗滌器往往造成壓降大能耗高;另外,在洗滌塔上部設(shè)置若干級(jí)塔盤(pán),一級(jí)洗滌凈化煤氣與洗滌塔塔底黑水(通過(guò)洗滌水循環(huán)泵傳輸)逆流接觸進(jìn)行洗滌,因?yàn)橄礈焖撞亢谒容^臟,這種洗滌方式往往會(huì)使高速煤氣夾帶含有雜質(zhì)的黑水霧沫通過(guò)除沫器,這樣,一級(jí)洗滌凈化煤氣不但沒(méi)有得到進(jìn)一步洗滌,長(zhǎng)時(shí)間往往還導(dǎo)致除沫器積灰堵塞;最后,單純的塔盤(pán)洗滌對(duì)于煤氣中的較細(xì)顆粒的除塵效果有限。所以此工藝隨著生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)間的增加,無(wú)法達(dá)到需要的洗滌除塵效果。本發(fā)明摒棄了造成易堵塞、易磨損、易結(jié)垢和壓降大的文丘里洗滌器,設(shè)計(jì)了一種包括霧化裝置、旋風(fēng)分離器、氣體分布器和噴霧螺旋式塔盤(pán)等新設(shè)備的新工藝,目的在于提供一種設(shè)備造價(jià)低、脫除NH3、HCN、HCl、HCOOH和灰渣粉塵效率高,克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的壓降大、能耗高、易堵塞、細(xì)微塵粒脫除率低和工作周期短等問(wèn)題的煤氣凈化設(shè)備。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題,本發(fā)明的目的是提供一種用于煤氣次級(jí)洗滌塔(精洗滌塔)的氣體分布器,以克服目前技術(shù)所采用的文丘里洗滌器所存在的易堵塞、易磨損、易結(jié)垢和壓降大的問(wèn)題,從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備造價(jià)低、脫除NH3、HCN、HCl, HCOOH和灰渣粉塵效率高,克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的壓降大、能耗高、易堵塞、細(xì)微塵粒脫除率低和工作周期短等缺陷。因此,在一個(gè)方面,本發(fā)明提供了一種用于煤氣高效洗滌凈化工藝的煤氣次級(jí)洗滌塔(即煤氣精洗滌塔)的氣體分布器。本發(fā)明的用于煤氣高效洗滌凈化工藝的煤氣次級(jí)洗滌塔的氣體分布器,其特征在于,包括
I)氣體緩沖室, 設(shè)置在 次級(jí)洗滌塔的底部區(qū)域,其由與次級(jí)洗滌塔的側(cè)壁相連的水浴的底部和其上設(shè)置的黑水排出管與次級(jí)洗滌塔的底部側(cè)壁和下壁構(gòu)成;2)初除塵煤氣入口管,貫穿次級(jí)洗滌塔的側(cè)壁并呈倒橫置的“L”型,其煤氣入口設(shè)置在次級(jí)洗滌塔的側(cè)壁之外,其煤氣出口設(shè)置在氣體緩沖室內(nèi)部并開(kāi)口向下;3)氣體分布構(gòu)件,其進(jìn)一步包括i)至少兩個(gè)大致同心設(shè)置的環(huán)形氣體分布管道;ii)至少第一連接橋和第二連接橋,設(shè)置在氣體分布構(gòu)件中的至少兩個(gè)環(huán)形氣體分布管道之間,至少第一連接橋和第二連接橋內(nèi)部為中空的,使得至少兩個(gè)環(huán)形氣體分布管道之間氣體連通;以及iii)至少一個(gè)導(dǎo)氣管,其設(shè)置在水浴內(nèi)并與第一連接橋的管道氣體連通,使得與氣體分布構(gòu)件氣體連通;其中,氣體分布構(gòu)件中的至少兩個(gè)環(huán)形氣體分布管道與至少第一連接橋和第二連接橋在其朝向水浴底部的方向上設(shè)置有多個(gè)直孔,且氣體分布構(gòu)件中的至少兩個(gè)環(huán)形氣體分布管道在其朝向水浴底部的方向上與多個(gè)直孔間隔交錯(cuò)設(shè)置有多個(gè)切向孔,多個(gè)切向孔的開(kāi)口設(shè)置為朝下向外側(cè)傾斜。本發(fā)明的氣體分布器,其中第一連接橋和第二連接橋內(nèi)部是中空的,使得與至少兩個(gè)環(huán)形氣體分布管道之間氣體連通,從在其氣體分布構(gòu)件和至少第一連接橋和第二連接橋上設(shè)置的多個(gè)直孔噴出的水煤氣從環(huán)形氣體分布管道以及第一連接橋和第二連接橋的附近上升,而從氣體分布構(gòu)件上設(shè)置的多個(gè)切向孔噴出來(lái)的氣體由于切向孔向外側(cè)傾斜的結(jié)構(gòu),使得從切向孔噴出的氣體向遠(yuǎn)離環(huán)形氣體分布管道的方向噴出,這樣,使得水煤氣在整個(gè)水浴內(nèi)盡可能獲得均勻的分布同時(shí)在一定程度上減少重新匯集成大氣泡的可能。優(yōu)選地,本發(fā)明的氣體分布器,進(jìn)一步包括4)氣體分布器支撐件,其設(shè)置在氣體分布構(gòu)件上,使得氣體分布構(gòu)件連接于煤氣精洗滌塔側(cè)壁的內(nèi)壁上。優(yōu)選地,其中氣體分布構(gòu)件由三個(gè)大致同心設(shè)置的環(huán)形氣體分布管道構(gòu)成,至少一個(gè)導(dǎo)氣管設(shè)置為2個(gè)導(dǎo)氣管并對(duì)稱(chēng)設(shè)置在水浴與第一連接橋的管道上,并且所述環(huán)形氣體分布管道為中空的環(huán)形圓柱結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地,其中水浴的底部設(shè)置為錐形,且其上設(shè)置的黑水排出管位于水浴底部的中心部。優(yōu)選地,其中至少兩個(gè)環(huán)形氣體分布管道上設(shè)置的多個(gè)直孔的直徑為5_80mm,多個(gè)切向孔的邊長(zhǎng)為5-80mm。更優(yōu)選地,至少兩個(gè)環(huán)形氣體分布管道上設(shè)置的多個(gè)直孔的直徑為5-50mm,多個(gè)切向孔的邊長(zhǎng)為5_50mm。進(jìn)一步優(yōu)選,至少兩個(gè)環(huán)形氣體分布管道上設(shè)置的多個(gè)直孔的直徑為10-30mm,多個(gè)切向孔的邊長(zhǎng)為10_30mm。優(yōu)選地,該環(huán)形氣體分布管道可以是垂直截面為圓的管道,其直徑為30 300mm。其中至少兩個(gè)環(huán)形氣體分布管道的直徑可以相同,也可以不同。該環(huán)形氣體分布管道也可以為一中空?qǐng)A柱結(jié)構(gòu),其為水平截面是環(huán)形、垂直截面是長(zhǎng)方形或正方形的中空?qǐng)A柱的形式,其內(nèi)外半徑之差為30 300mm,高為100 1000mm,其具體尺寸可以依據(jù)實(shí)際情況和負(fù)荷即煤氣量確定。其中至少兩個(gè)環(huán)形氣體分布管道的內(nèi)外半徑之差和高可以相同,也可以不同。優(yōu)選地,其中氣體分布器支撐件在第一連接橋的延伸方向上對(duì)稱(chēng)設(shè)置在氣體分布構(gòu)件的外壁上。在另一個(gè)方面,本發(fā)明提供了一種用于煤氣凈化的煤氣次級(jí)洗滌塔,其特征在于,次級(jí)煤氣洗滌塔中設(shè)置有以上所描述的本發(fā)明的氣體分布器。優(yōu)選地,本發(fā)明的煤氣次級(jí)洗滌塔,其中在煤氣次級(jí)洗滌塔內(nèi)部的液面上方還設(shè)置有圓周式螺旋塔盤(pán),其上部還設(shè)置有多層固閥塔盤(pán),在多層固閥塔盤(pán)的上方還設(shè)置有組合式除沫器。優(yōu)選地,本發(fā)明的用于煤氣洗滌塔的圓周式螺旋塔盤(pán),其特征在于,包括噴霧柱入口管道,設(shè)置在煤氣洗滌塔上部一側(cè)并與煤氣洗滌塔的塔壁基本上垂直,噴霧柱入口管道進(jìn)一步包括延伸出煤氣洗滌塔塔壁外側(cè)的噴霧柱入口 ;噴霧柱,其與噴霧柱入口管道在煤氣洗滌塔的大致中心處基本上垂直連接,并且在噴霧柱的四周均勻分布有多個(gè)噴霧孔;以及螺旋塔盤(pán)主體,螺旋塔盤(pán)主體的內(nèi)側(cè)由其下端邊緣起始環(huán)繞噴霧柱的外側(cè)向上盤(pán)旋設(shè)置,其外側(cè)與煤氣洗滌塔的內(nèi)壁接合。優(yōu)選地,其中噴霧柱的多個(gè)噴霧孔的直徑為O. 2 10mm。更優(yōu)選,噴霧孔的直徑為2 8mm。進(jìn)一步優(yōu)選,噴霧孔的 直徑為3 6mm。最優(yōu)選,噴霧孔的直徑為3 5mm。優(yōu)選地,其中噴霧柱向下延伸超過(guò)螺旋塔盤(pán)主體的下端,并在噴霧柱向下延伸超過(guò)螺旋塔盤(pán)主體下端的側(cè)壁和下端底面上均設(shè)置有多個(gè)噴霧孔。更優(yōu)選地,本發(fā)明的圓周式螺旋塔盤(pán),進(jìn)一步包括液相分布器,在螺旋塔盤(pán)主體的下方環(huán)繞噴霧柱設(shè)置,所述液相分布器與煤氣洗滌塔的內(nèi)壁設(shè)置有一定間隔;以及圓周式組合泡罩塔板,設(shè)置在液相分布器下方并環(huán)繞噴霧柱;其中,噴霧柱向下延伸穿過(guò)液相分布器與所述圓周式組合泡罩塔板的中心部一段距離,并且在液相分布器與所述圓周式組合泡罩塔板之間的噴霧柱未設(shè)置噴霧孔,而噴霧柱向下延伸穿過(guò)圓周式組合泡罩塔板中心部的一段噴霧柱均勻設(shè)置有多個(gè)噴霧孔。更優(yōu)選地,其中液相分布器進(jìn)一步包括環(huán)形液相分配盤(pán),環(huán)繞噴霧柱設(shè)置,為呈一定寬度的環(huán)形凹槽;多個(gè)導(dǎo)液槽,均勻設(shè)置在環(huán)形液相分配盤(pán)的外側(cè),其側(cè)壁高于環(huán)形液相分配盤(pán)的側(cè)壁并與環(huán)形液相分配盤(pán)液體連通;以及多個(gè)布液口,分別設(shè)置于多個(gè)導(dǎo)液槽的每一個(gè)遠(yuǎn)離環(huán)形液相分配盤(pán)的一端,并與煤氣洗滌塔的內(nèi)壁之間具有一定間隙。優(yōu)選地,其中多個(gè)導(dǎo)液槽與多個(gè)布液口分別設(shè)置為四個(gè)、六個(gè)或八個(gè),多個(gè)布液口設(shè)置為喇叭形。 優(yōu)選地,其中圓周式組合泡罩塔板進(jìn)一步包括降液通道,圍繞噴霧柱設(shè)置,并與噴霧柱之間具有間隙;多個(gè)圓型泡罩,均勻設(shè)置在降液通道的外圍;以及至少兩層弧形泡罩,圍繞多個(gè)圓型泡罩設(shè)置,至少兩層弧形泡罩的每一層為均勻間隔開(kāi)的環(huán)形,且至少兩層弧形泡罩的相鄰層的弧形泡罩交錯(cuò)設(shè)置;其中,多個(gè)圓型泡罩與至少兩層弧形泡罩內(nèi)均設(shè)置有升氣孔,且至少兩層弧形泡罩的泡罩上均勻設(shè)置有多個(gè)排氣孔。優(yōu)選地,其中至少兩層弧形泡罩為三層弧形泡罩,且至少兩層弧形泡罩的每一層的弧形泡罩為四個(gè)、六個(gè)或八個(gè),相應(yīng)地,至少兩層弧形泡罩的相鄰兩層弧形泡罩之間分別錯(cuò)開(kāi)大約45°、30°或22. 5°。當(dāng)然,每一層的弧形泡罩也可以根據(jù)需要均勻設(shè)置為其他數(shù)目的弧形泡罩,相鄰的兩層弧形泡罩之間也分別交錯(cuò)開(kāi)設(shè)置即可。優(yōu)選地,其中多個(gè)布液口的每一個(gè)對(duì)應(yīng)設(shè)置在圓周式組合泡罩塔板的至少兩層弧形泡罩的最外層弧形泡罩的每一段大致中間位置的正上方。在第三方面,本發(fā)明提供了一種用于煤氣凈化的裝置,其特征在于,包括初級(jí)煤氣洗滌塔和次級(jí)煤氣洗滌塔,其中初級(jí)煤氣洗滌塔中設(shè)置有以上描述的螺旋塔盤(pán)主體的下端將噴霧柱的下端封閉的圓周式螺旋塔盤(pán)和位于圓周式螺旋塔盤(pán)下方的至少一層噴淋器,其中至少一層噴淋器對(duì)稱(chēng)設(shè)置有多個(gè)噴淋器,而次級(jí)煤氣洗滌塔中設(shè)置有以上描述的本發(fā)明的氣體分布器以及噴霧柱向下延伸超過(guò)螺旋塔盤(pán)主體的下端,并在噴霧柱的下端封閉的圓周式螺旋塔盤(pán)。優(yōu)選地,初級(jí)洗滌塔內(nèi)部設(shè)置的螺旋塔盤(pán)主體的下方分層設(shè)置兩層灰水霧化液噴淋器,每層可均勻?qū)ΨQ(chēng)分布有四個(gè)、六個(gè)、八個(gè)噴淋器,使得灰水霧化液滴從每一噴淋器噴出,對(duì)煤氣進(jìn)行增濕除塵。優(yōu)選地,本發(fā)明的用于煤氣凈化的裝置,進(jìn)一步包括
一級(jí)旋風(fēng)分離器,設(shè)置有粗煤氣進(jìn)口、煤氣出口、黑水出口和洗滌水入口 ;以及二級(jí)旋風(fēng)分離器,設(shè)置有煤氣進(jìn)口、煤氣出口、灰水出口和洗滌水入口 ;其中,一級(jí)旋風(fēng)分離器的煤氣出口連接至初級(jí)煤氣洗滌塔的下降管的入口,而二級(jí)旋風(fēng)分離器的入口與初級(jí)煤氣洗滌塔的煤氣出口連接,二級(jí)旋風(fēng)分離器的煤氣出口連接至次級(jí)煤氣洗滌塔的初除塵煤氣入口管的入口。更優(yōu)選地,次級(jí)凈化塔在噴霧柱入口管道的上方設(shè)置有多層固閥塔盤(pán),在所述多層固閥塔盤(pán)的上方設(shè)置有組合式除沫器。更優(yōu)選地,組合式除沫器由凹型導(dǎo)流式絲網(wǎng)除沫器和板翅式霧沫夾帶分離器構(gòu)成。在第四方面,本發(fā)明提供了一種本發(fā)明的氣體分布器在以煤、石油焦、生物質(zhì)、和/或可燃工業(yè)廢棄物為原料的加壓氣化生產(chǎn)的煤氣的凈化中的應(yīng)用。在第五方面,本發(fā)明提供了一種包括本發(fā)明的氣體分布器的次級(jí)煤氣洗滌塔在以煤、石油焦、生物質(zhì)、和/或可燃工業(yè)廢棄物為原料的加壓氣化生產(chǎn)的煤氣的凈化中的應(yīng)用。在第五方面,本發(fā)明提供了一種具有包括本發(fā)明的氣體分布器的次級(jí)煤氣洗滌塔的用于煤氣凈化的裝置在以煤、石油焦、生物質(zhì)、和/或可燃工業(yè)廢棄物為原料的加壓氣化生產(chǎn)的煤氣的凈化中的應(yīng)用。
圖1a是示出了 根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的氣體分布器的氣體分布構(gòu)件沿Ql-Ql線的仰視示意圖;圖1b是示出了圖1a的氣體分布器的氣體分布構(gòu)件沿Q2-Q2線的俯視示意圖;圖2是示出了包括根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的氣體分布器的次級(jí)煤氣洗滌塔的縱剖示意圖;圖3是示出了包括根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的氣體分布器的煤氣凈化裝置的縱剖示意圖;圖4a是示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的次級(jí)煤氣洗滌塔的螺旋塔盤(pán)的縱剖示意圖;圖4b是示出了根據(jù)本發(fā)明的另一種實(shí)施方式的初級(jí)煤氣洗滌塔的螺旋塔盤(pán)的縱剖示意圖;圖4c是示出了圖4a的根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的次級(jí)煤氣洗滌塔的包括液相分布器和圓周式組合泡罩塔板的螺旋塔盤(pán)的縱剖示意圖;圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的次級(jí)煤氣洗滌塔的液相分布器的示意圖,從上至下依次示出液相分布器的縱剖圖、沿E-E線的俯視圖以及液相分布器的縱剖流道示意圖;圖6a是示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的次級(jí)煤氣洗滌塔的圓周式組合泡罩塔板沿F-F線的俯視圖;以及圖6b是示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的次級(jí)煤氣洗滌塔的圓周式組合泡罩塔板的弧形泡罩的正視圖。
具體實(shí)施例方式以下提供了本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解其中實(shí)施方式僅是為了說(shuō)明的目的,不應(yīng)被視為以任何方式限制由權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍。因此,本發(fā)明提供了一種用于煤氣高效洗滌凈化工藝的用于煤氣次級(jí)洗滌塔的氣體分布器。在一個(gè)具體實(shí)施方式
中,本發(fā)明提供了一種用于煤氣高效洗滌凈化工藝的用于煤氣次級(jí)洗滌塔2的氣體分布器60,其特征在于,包括I)氣體緩沖室240,設(shè)置在次級(jí)洗滌塔2的底部區(qū)域,其由與次級(jí)洗滌塔2的側(cè)壁22相連的水浴280的底部282和其上設(shè)置的黑水排出管242與次級(jí)洗滌塔2的底部側(cè)壁22和下壁22’構(gòu)成;2)初除塵煤氣入口管26,貫穿次級(jí)洗滌塔2的側(cè)壁22并呈倒橫置的“L”型,其煤氣入口 262設(shè)置在次級(jí)洗滌塔2的側(cè)壁22之外,其煤氣出口 264設(shè)置在氣體緩沖室240內(nèi)部并開(kāi)口向下;3)氣體分布構(gòu)件620,其進(jìn)一步包括i)至少兩個(gè)大致同心設(shè)置的環(huán)形氣體分布管道622,623,624 ;ii)至少第一連接橋640和第二連接橋660,設(shè)置在氣體分布構(gòu)件620中的至少兩個(gè)環(huán)形氣體分布管道622,62 3,624之間,至少第一連接橋640和第二連接橋660內(nèi)部為中空的,使得至少兩個(gè)環(huán)形氣體分布管道之間氣體連通;以及iii)至少一個(gè)導(dǎo)氣管284,其設(shè)置在水浴280內(nèi)并與第一連接橋640空腔內(nèi)的氣體連通,使得與氣體分布構(gòu)件620氣體連通;其中,氣體分布構(gòu)件620中的至少兩個(gè)環(huán)形氣體分布管道622,623,624與至少第一連接橋640和第二連接橋660在其朝向水浴280底部的方向上設(shè)置有多個(gè)直孔628,642,662,且氣體分布構(gòu)件620中的至少兩個(gè)環(huán)形氣體分布管道622,623,624在其朝向水浴280底部的方向上與多個(gè)直孔628間隔交錯(cuò)設(shè)置有多個(gè)切向孔626,多個(gè)切向孔626的開(kāi)口設(shè)置為朝下向外側(cè)傾斜。本發(fā)明的氣體分布器60,其中第一連接橋640和第二連接橋660內(nèi)部是中空的,使得與至少兩個(gè)環(huán)形氣體分布管道622,623,624之間氣體連通,從在其氣體分布構(gòu)件620和至少第一連接橋640和第二連接橋660上設(shè)置的多個(gè)直孔噴出的水煤氣從環(huán)形氣體分布管道622,623,624以及第一連接橋640和第二連接橋660的附近上升,而從氣體分布構(gòu)件620上設(shè)置的多個(gè)切向孔出來(lái)的氣體由于切向孔向外側(cè)傾斜的結(jié)構(gòu),使得從切向孔噴出的氣體向遠(yuǎn)離環(huán)形氣體分布管道622,623,624的方向噴出,這樣,使得水煤氣在整個(gè)水浴280內(nèi)盡可能獲得均勻的分布,同時(shí)在一定程度上減少重新匯集成大氣泡的可能。在一優(yōu)選實(shí)施方式中,氣體分布器60,進(jìn)一步包括4)氣體分布器支撐件680,其設(shè)置在氣體分布構(gòu)件620上,使得氣體分布構(gòu)件620連接于煤氣精洗滌塔2側(cè)壁22的內(nèi)壁上。在一優(yōu)選實(shí)施方式中,其中氣體分布構(gòu)件620由三個(gè)大致同心設(shè)置的環(huán)形氣體分布管道構(gòu)成,至少一個(gè)導(dǎo)氣管284設(shè)置為2個(gè)導(dǎo)氣管284并對(duì)稱(chēng)設(shè)置在水浴280與第一連接橋640的管道上。
在一優(yōu)選實(shí)施方式中,其中水浴280的底部設(shè)置為錐形,且其上設(shè)置的黑水排出管242位于水浴280底部的中心部。在一優(yōu)選實(shí)施方式中,其中至少兩個(gè)環(huán)形氣體分布管道622,623,624上設(shè)置的多個(gè)直孔628的直徑為5-80mm,多個(gè)切向孔626的邊長(zhǎng)為5_80mm。更優(yōu)選地,至少兩個(gè)環(huán)形氣體分布管道上設(shè)置的多個(gè)直孔628的直徑為5-50mm,多個(gè)切向孔626的邊長(zhǎng)為5_50mm。進(jìn)一步優(yōu)選,至少兩個(gè)環(huán)形氣體分布管道上設(shè)置的多個(gè)直孔628的直徑為10-30mm,多個(gè)切向孔626的邊長(zhǎng)為10-30mm。在一優(yōu)選實(shí)施方式中,該環(huán)形氣體分布管道可以是垂直截面為圓的管道,其直徑為30 300mm。其中至少兩個(gè)環(huán)形氣體分布管道622,623,624的直徑可以相同,也可以不同。在另一優(yōu)選實(shí)施方式中,該環(huán)形氣體分布管道也可以為一中空?qǐng)A柱結(jié)構(gòu),其為水平截面是環(huán)形、垂直截面是長(zhǎng)方形或正方形的中空?qǐng)A柱的形式,其內(nèi)外半徑之差為30 300mm,高為100 1000mm,具體尺寸可以依據(jù)實(shí)際情況和負(fù)荷即煤氣量確定。其中至少兩個(gè)環(huán)形氣體分布管道622,623,624的內(nèi)外半徑之差和高可以相同,也可以不同。在一優(yōu)選實(shí)施·方式中,其中氣體分布器支撐件680在第一連接橋640的延伸方向上對(duì)稱(chēng)設(shè)置在氣體分布構(gòu)件620的外壁上。在另一個(gè)具體實(shí)施方式
中,本發(fā)明提供了一種用于煤氣凈化的煤氣次級(jí)洗滌塔2,其特征在于,所述次級(jí)煤氣洗滌塔2中設(shè)置有以上所描述的本發(fā)明的氣體分布器60。在一優(yōu)選實(shí)施方式中,本發(fā)明的煤氣次級(jí)洗滌塔2,其中在煤氣次級(jí)洗滌塔2內(nèi)部的液面250上方還設(shè)置有圓周式螺旋塔盤(pán)10,其上部還設(shè)置有多層固閥塔盤(pán)225,在多層固閥塔盤(pán)225的上方還設(shè)置有組合式除沫器290。在一優(yōu)選實(shí)施方式中,本發(fā)明的用于次級(jí)煤氣洗滌塔2的圓周式螺旋塔盤(pán)10,包括噴霧柱入口管道202,設(shè)置在次級(jí)煤氣洗滌塔2上部一側(cè)并與次級(jí)煤氣洗滌塔2的塔壁22基本上垂直,噴霧柱入口管道202進(jìn)一步包括延伸出次級(jí)煤氣洗滌塔2塔壁外側(cè)的噴霧柱入口 204 ;噴霧柱206,其與噴霧柱入口管道202在次級(jí)煤氣洗滌塔2的大致中心處基本上垂直連接,并且在噴霧柱206的四周均勻分布有多個(gè)噴霧孔208 ;以及螺旋塔盤(pán)主體102,在螺旋塔盤(pán)主體102的內(nèi)側(cè)由其下端邊緣104起始環(huán)繞噴霧柱206的外側(cè)向上盤(pán)旋設(shè)置,其外側(cè)與次級(jí)煤氣洗滌塔2的內(nèi)壁22接合。在一優(yōu)選實(shí)施方式中,其中噴霧柱206的多個(gè)噴霧孔208的直徑為O. 2 10mm。更優(yōu)選,噴霧柱206的多個(gè)噴霧孔208的直徑為2 8mm。進(jìn)一步優(yōu)選地,噴霧柱206的多個(gè)噴霧孔208的直徑為3 6mm,最好為3_5mm。在一優(yōu)選實(shí)施方式中,其中噴霧柱206向下延伸超過(guò)螺旋塔盤(pán)主體102的下端,并在噴霧柱206的下端向下延伸超過(guò)所述螺旋塔盤(pán)主體102下端的側(cè)壁和下端底面上設(shè)置有多個(gè)噴霧孔208。在一更優(yōu)選實(shí)施方式中,本發(fā)明的圓周式螺旋塔盤(pán)10,進(jìn)一步包括液相分布器30,在螺旋塔盤(pán)主體102的下方環(huán)繞噴霧柱206設(shè)置,液相分布器30與煤氣洗滌塔2的內(nèi)壁22設(shè)置有一定間隔;以及
圓周式組合泡罩塔板50,設(shè)置在液相分布器30下方并環(huán)繞噴霧柱206 ;其中,噴霧柱206向下延伸穿過(guò)液相分布器30與圓周式組合泡罩塔板50的中心部一段距離,并且在液相分布器30與圓周式組合泡罩塔板50之間的噴霧柱206未設(shè)置噴霧孔,而噴霧柱206向下延伸穿過(guò)圓周式組合泡罩塔板50中心部的一段噴霧柱的側(cè)面和下端底面都均勻設(shè)置有多個(gè)噴霧孔208。在一更優(yōu)選實(shí)施方式中,其中液相分布器30進(jìn)一步包括環(huán)形液相分配盤(pán)302,環(huán)繞噴霧柱206設(shè)置,為呈一定寬度的環(huán)形凹槽;多個(gè)導(dǎo)液槽304,均勻設(shè)置在環(huán)形液相分配盤(pán)302的外側(cè),其側(cè)壁即垂直壁305高于環(huán)形液相分配盤(pán)302的側(cè)壁即垂直壁308并與環(huán)形液相分配盤(pán)302液體連通;以及多個(gè)布液口 306,分別設(shè)置于多個(gè)導(dǎo)液槽304的每一個(gè)遠(yuǎn)離環(huán)形液相分配盤(pán)302的一端,并與煤氣洗滌塔1,2的內(nèi)壁12,22之間具有一定間隙。在一更優(yōu)選實(shí)施方式中,其中多個(gè)導(dǎo)液槽304與多個(gè)布液口 306分別設(shè)置為四個(gè)、六個(gè)或八個(gè),多個(gè)布液口 306設(shè)置為喇叭形,具有凸緣307。在一更優(yōu)選實(shí)施方式中,其中圓周式組合泡罩塔板50進(jìn)一步包括降液通道502,圍繞噴霧柱206設(shè)置,并與噴霧柱206之間具有間隙;多個(gè)圓型泡罩504,均勻設(shè)置在降液通道502的外圍;以及至少兩層弧形泡 罩506,圍繞多個(gè)圓型泡罩504設(shè)置,至少兩層弧形泡罩506的每一層為均勻間隔開(kāi)的環(huán)形,且至少兩層弧形泡罩506的相鄰層的弧形泡罩506交錯(cuò)設(shè)置;其中,多個(gè)圓型泡罩504與至少兩層弧形泡罩506內(nèi)均設(shè)置有升氣孔508,且至少兩層弧形泡罩506的泡罩上均勻設(shè)置有多個(gè)排氣孔510。在一更優(yōu)選實(shí)施方式中,其中至少兩層弧形泡罩506為三層弧形泡罩506,且至少兩層弧形泡罩506的每一層的弧形泡罩為四個(gè)、六個(gè)或八個(gè),相應(yīng)地,至少兩層弧形泡罩506的相鄰兩層弧形泡罩506之間分別錯(cuò)開(kāi)大約45°、30°或22.5°。當(dāng)然,每一層的弧形泡罩也可以根據(jù)需要均勻設(shè)置為其他數(shù)目的弧形泡罩,相鄰的兩層弧形泡罩之間也分別交錯(cuò)開(kāi)設(shè)置即可。在一更優(yōu)選實(shí)施方式中,其中多個(gè)布液口 306的每一個(gè)對(duì)應(yīng)設(shè)置在圓周式組合泡罩塔板50的至少兩層弧形泡罩506的最外層弧形泡罩的每一段大致中間位置的正上方。這樣洗滌水落到弧形泡罩的外沿后即可沿著弧形泡罩兩側(cè)向著兩段弧形泡罩之間的間隔處流動(dòng),之后洗滌水在由兩段弧形泡罩之間的間隔處流向下一層弧形泡罩的中間位置,從而延長(zhǎng)洗滌水的流程。在本發(fā)明又一實(shí)施方式中,提供了一種用于煤氣凈化的裝置1000,其特征在于,包括初級(jí)煤氣洗滌塔I和次級(jí)煤氣洗滌塔2,其中初級(jí)煤氣洗滌塔I中設(shè)置有以上所描述的螺旋塔盤(pán)主體102的下端將噴霧柱206的下端封閉的圓周式螺旋塔盤(pán)10和位于圓周式螺旋塔盤(pán)下方的至少一層噴淋器13,其中至少一層噴淋器13對(duì)稱(chēng)設(shè)置有多個(gè)噴淋器,而次級(jí)煤氣洗滌塔2中設(shè)置有以上描述的本發(fā)明的氣體分布器60以及噴霧柱206向下延伸超過(guò)螺旋塔盤(pán)主體102的下端、并在向下延伸超過(guò)螺旋塔盤(pán)主體102下端的噴霧柱側(cè)面和下端底面上都均勻設(shè)置有多個(gè)噴霧孔208的圓周式螺旋塔盤(pán)10。在一優(yōu)選實(shí)施方式中,初級(jí)洗滌塔I內(nèi)部設(shè)置的螺旋塔盤(pán)主體102的下方分層設(shè)置兩層灰水霧化液噴淋器13,每層可均勻?qū)ΨQ(chēng)分布有四個(gè)、六個(gè)、八個(gè)噴淋器,使得灰水霧化液滴從每一噴淋器噴出,對(duì)煤氣進(jìn)行增濕除塵。在本發(fā)明另一實(shí)施方式中,提供了一種用于煤氣凈化的裝置1000,其特征在于,包括初級(jí)煤氣洗滌塔I和次級(jí)煤氣洗滌塔2,其中初級(jí)煤氣洗滌塔I中設(shè)置有以上所描述的螺旋塔盤(pán)主體102的下端將噴霧柱206的下端封閉的圓周式螺旋塔盤(pán)10和位于圓周式螺旋塔盤(pán)下方的至少一層噴淋器,其中至少一層噴淋器13對(duì)稱(chēng)設(shè)置有多個(gè)噴淋器,而次級(jí)煤氣洗洚塔2中設(shè)置有以上描述的本發(fā)明的氣體分布器60以及噴霧柱206向下延伸超過(guò)螺旋塔盤(pán)主體102的下端、并在向下延伸超過(guò)螺旋塔盤(pán)主體102下端的噴霧柱側(cè)面和下端底面上都均勻設(shè)置有多個(gè)噴霧孔208的圓周式螺旋塔盤(pán)10。在一優(yōu)選實(shí)施方式中,本發(fā)明的用于煤氣凈化的裝置1000中的初級(jí)洗滌塔I內(nèi)部設(shè)置的螺旋塔盤(pán)主體102的下方分層設(shè)置兩層灰水霧化液噴淋器13,每層可均勻?qū)ΨQ(chēng)分布有四個(gè)、六個(gè)、八個(gè)噴淋器,使得灰水霧化液滴從每一噴淋器噴出,對(duì)煤氣進(jìn)行增濕除塵。在一優(yōu)選實(shí)施方式中,本發(fā)明的用于煤氣凈化的裝置1000,進(jìn)一步包括一級(jí)旋風(fēng)分離器7,設(shè)置有粗煤氣進(jìn)口 702、煤氣出口 704、黑水出口 706和洗滌水入口 708 ;以及二級(jí)旋風(fēng)分離器9,設(shè)置有煤氣進(jìn)口 902、煤氣出口 904、灰水出口 906和洗滌水入Π 908 ;其中,一級(jí)旋風(fēng)分離器7的煤氣出口 704連接至初級(jí)煤氣洗滌塔I的下降管16的入口,而二級(jí)旋風(fēng)分離器9的入口與初級(jí)煤氣洗滌塔I的煤氣出口 110連接,二級(jí)旋風(fēng)分離器9的煤氣出口 904連接至次級(jí)煤氣洗滌塔2的初除塵煤氣入口管26的入口。在一更優(yōu)選實(shí)施方式中,次級(jí)洗滌塔2在噴霧柱入口管道202的上方設(shè)置有多層固閥塔盤(pán)225,在多層固閥塔盤(pán)225的上方設(shè)置有組合式除沫器290。在一更優(yōu)選實(shí)施 方式中,組合式除沫器290由凹型導(dǎo)流式絲網(wǎng)除沫器292和板翅式霧沫夾帶分離器294構(gòu)成。以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的用于煤氣洗滌塔的圓周式螺旋塔盤(pán)和用于煤氣凈化的裝置進(jìn)行具體描述。如圖2所示,本發(fā)明的氣體分布器60,其設(shè)置于煤氣次級(jí)洗滌塔(即精洗滌塔)2的底部。本發(fā)明的氣體分布器60,包括氣體緩沖室240,初除塵煤氣入口管26,氣體分布構(gòu)件620,和氣體分布器支撐件680。氣體緩沖室240,設(shè)置在次級(jí)洗滌塔2的底部區(qū)域,其由與次級(jí)洗滌塔2的側(cè)壁22相連的水浴280的底部282和其上設(shè)置的黑水排出管242與次級(jí)洗滌塔2的底部側(cè)壁22和下壁22’構(gòu)成。初除塵煤氣入口管26,貫穿次級(jí)洗滌塔2的側(cè)壁22并呈倒橫置的“L”型,其煤氣入口 262設(shè)置在次級(jí)洗滌塔2的側(cè)壁22之外,其煤氣出口 264設(shè)置在氣體緩沖室240內(nèi)部并開(kāi)口向下。參見(jiàn)圖1a和Ib,氣體分布構(gòu)件620,包括三個(gè)大致同心設(shè)置的環(huán)形氣體分布管道622,623,624 ;第一連接橋640和第二連接橋660 ;以及導(dǎo)氣管284。當(dāng)然,環(huán)形氣體分布管道622,623,624也可以是大致同心設(shè)置的其他形狀的環(huán)形氣體分布管道,如方形,橢圓形等。三環(huán)形氣體分布管道622,623,624是垂直截面為圓的管道,其直徑為30 300mm。其直徑可以根據(jù)需要設(shè)置,可以相同,也可以不同。
當(dāng)然,氣體分布構(gòu)件620也可以根據(jù)洗滌塔的大小和煤氣處理量由兩個(gè)或多個(gè),如三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)大致同心設(shè)置的環(huán)形氣體分布管道622,623,624等構(gòu)成。第一連接橋640和第二連接橋660,其內(nèi)部為空腔,與622,623,624氣體連通,設(shè)置在氣體分布構(gòu)件620中的三個(gè)環(huán)形氣體分布管道622,623,624之間,使得三個(gè)環(huán)形氣體分布管道之間氣體連通。參見(jiàn)圖2,二個(gè)導(dǎo)氣管284,設(shè)置在水浴280內(nèi)并對(duì)稱(chēng)連接至第一連接橋640,與第一連接橋640空腔內(nèi)的氣體連通,使得與氣體分布構(gòu)件620氣體連通。氣體分布構(gòu)件620中的三個(gè)環(huán)形氣體分布管道622,623,624與第一連接橋640和第二連接橋660在其朝向水浴280底部的方向上均設(shè)置有多個(gè)直孔628,642,662。氣體分布構(gòu)件620中的三個(gè)環(huán)形氣體分布管道622,623,624還在其朝向水浴280底部的方向上與多個(gè)直孔628間隔交錯(cuò)設(shè)置有多個(gè)切向孔626,多個(gè)切向孔626的開(kāi)口設(shè)置為朝下向外側(cè)傾斜。氣體分布器支撐件680,對(duì)稱(chēng)設(shè)置在氣體分布構(gòu)件620的延伸方向上,使得氣體分布構(gòu)件620對(duì)稱(chēng)連接于煤氣精洗滌塔2側(cè)壁22的內(nèi)壁上。水浴280的底部設(shè)置為錐形,且其上設(shè)置的黑水排出管242位于水浴280底部的中心部。三個(gè)環(huán)形氣體分布管道622,623,624上設(shè)置的多個(gè)直孔628的直徑為5_80mm,多個(gè)切向孔626的邊長(zhǎng)為5-80mm。更優(yōu)選地,至少兩個(gè)環(huán)形氣體分布管道上設(shè)置的多個(gè)直孔628的直徑為5-50mm,多個(gè)切向孔626的邊長(zhǎng)為5_50mm。進(jìn)一步優(yōu)選,至少兩個(gè)環(huán)形氣體分布管道上設(shè)置的多個(gè)直孔628的直徑為10-30mm,多個(gè)切向孔626的邊長(zhǎng)為10_30mm。多個(gè)直孔和多個(gè)切向孔的邊長(zhǎng)可以根據(jù)處理的煤氣量的大小來(lái)確定。
三環(huán)形氣體分布管道是垂直截面為圓的管道,其直徑為30 300mm。其中三個(gè)環(huán)形氣體分布管道622,623,624的直徑可以相同,也可以不同。當(dāng)然,三個(gè)環(huán)形氣體分布管道也可以是水平截面為環(huán)形、垂直截面是長(zhǎng)方形或正方形的中空?qǐng)A柱的形式,其內(nèi)外半徑之差為30 300mm,高為100 1000mm,其具體尺寸可以依據(jù)實(shí)際情況和負(fù)荷即煤氣量確定。其中三個(gè)環(huán)形氣體分布管道622,623,624的內(nèi)外半徑之差和高可以相同,也可以不同。本發(fā)明的氣體分布器60,從在其氣體分布構(gòu)件620和第一連接橋640和第二連接橋660上設(shè)置的多個(gè)直孔噴出的水煤氣從環(huán)形氣體分布管道622,623,624以及第一連接橋640和第二連接橋660的附近上升,而從氣體分布構(gòu)件620上設(shè)置的多個(gè)切向孔噴出的氣體由于切向孔向外側(cè)傾斜的結(jié)構(gòu),使得從切向孔噴出的氣體向遠(yuǎn)離環(huán)形氣體分布管道622,623,624的方向噴出。這樣,使得水煤氣在整個(gè)水浴280內(nèi)盡可能獲得均勻的分布,同時(shí)在一定程度上減少重新匯集成大氣泡的可能。再次參照?qǐng)D2,經(jīng)過(guò)初級(jí)洗滌后的煤氣通過(guò)初除塵煤氣入口管26進(jìn)入包括本發(fā)明的氣體分布器的次級(jí)洗滌塔(即精洗滌塔)2的底部設(shè)置的氣體緩沖室240中。如圖la、圖lb、圖2和圖3所示,煤氣由二級(jí)旋風(fēng)分離器9的頂部出口 904離開(kāi)通過(guò)精洗滌塔初除塵煤氣入口管26的煤氣出口 264進(jìn)入精洗滌塔2底部設(shè)置的氣體緩沖室240,然后煤氣上升,經(jīng)由導(dǎo)氣管284進(jìn)入氣體分配構(gòu)件620,進(jìn)行氣體的初步分配。然后,煤氣在通過(guò)氣體分布構(gòu)件620中的大致同心設(shè)置的環(huán)形氣體分布管道622,623,624上均勻設(shè)置的多個(gè)開(kāi)口朝下的直孔628和與多個(gè)開(kāi)口直孔628交替設(shè)置的傾斜向外側(cè)朝下的切向槽626噴出,同時(shí)也從第一連接橋640和第二連接橋660在其朝向水浴280底部的方向上設(shè)置有多個(gè)直孔642,662噴出,進(jìn)入精洗滌塔2的水浴室280,接著再向上進(jìn)入次級(jí)洗滌塔2的上部。為了防止停車(chē)后造成堵塞,直孔628和切向槽626開(kāi)口均設(shè)置為朝下開(kāi)孔。因?yàn)橹笨?28,642,662噴出來(lái)的煤氣只是挨著環(huán)形氣體分配機(jī)構(gòu)620上升,在兩個(gè)相鄰的環(huán)形氣體分布管道622,623,624之間或精洗滌塔2內(nèi)壁22離直孔遠(yuǎn)的地方上升的煤氣少,而煤氣通過(guò)開(kāi)口傾斜向外側(cè)朝下的切向槽626后向外側(cè)朝兩個(gè)相鄰的環(huán)形氣體分布管道622,623,624之間或精洗滌塔2的內(nèi)壁22處噴出,達(dá)到使煤氣均勻分布的目的,這樣煤氣與洗滌塔2內(nèi)水浴280的洗滌水產(chǎn)生更大的接觸面積,從而獲得更好的除塵效果,即這些密集均布的直孔和切向槽使得原本大股成團(tuán)煤氣在水浴中分成很多均布的細(xì)股煤氣,增加了除塵面積,提高了水浴除塵的效率。還因?yàn)槊簹馔ㄟ^(guò)開(kāi)口傾斜向外側(cè)朝下的切向槽626后傾斜向外側(cè)噴出,對(duì)于加壓氣化爐產(chǎn)生的高壓煤氣,將會(huì)推動(dòng)洗滌塔2內(nèi)水浴280的洗滌水做螺旋運(yùn)動(dòng),而運(yùn)動(dòng)中的洗滌塔內(nèi)水浴的洗滌水反過(guò)來(lái)推動(dòng)煤氣旋流,促進(jìn)煤氣更均勻分布,且由于煤氣路徑的加長(zhǎng),使得更多的水與之傳質(zhì),從而獲得更好的水浴除塵效果。如圖2所示,由下而上,煤氣離開(kāi)氣體分布器60后,上升穿出液面250,再迂回穿過(guò)兩層塔盤(pán)265與來(lái)自黑水處理系統(tǒng)的凈化后高壓灰水270逆流接觸除塵,接著穿過(guò)一蒸汽冷凝液霧化液或脫鹽水霧化液的噴霧區(qū)276,然后進(jìn)入圓周式組合泡罩塔板50。如圖6a和圖6b所示,煤氣從圓周式組合泡罩塔板50的狹窄的升氣孔508向上升,部分洗滌水由狹窄的升氣孔508往下降,兩者緊密接觸,逆流除塵。接著煤氣穿過(guò)液相分布器30與次級(jí)洗滌塔2的塔壁22之間的空間。如圖2、圖4b和4c所示,煤氣接著沿噴霧柱206的螺旋塔盤(pán)主體102向上升,蒸汽冷凝液霧化液或脫鹽水霧化液從噴霧柱206噴出 ,同時(shí)蒸汽冷凝液或脫鹽水順著螺旋塔盤(pán)主體102與煤氣相向流下,從而除去煤氣中夾帶的霧沫和塵粒團(tuán)。再次參見(jiàn)附圖2、圖4c、圖5和圖6a_6b,由導(dǎo)液槽302通過(guò)四個(gè)喇叭形布液口 306排出的洗滌水下落到圓周式組合泡罩塔板50上的外圍,弧形泡罩506為外三層環(huán)形,每相鄰兩層弧形泡罩間留有空間且錯(cuò)開(kāi)45° ;同一層中兩個(gè)相鄰的弧形泡罩之間也有間隔。這樣洗滌水在弧形泡罩之間迂回流動(dòng),使其流程變長(zhǎng),使得洗滌水在該塔盤(pán)上的停留時(shí)間和吸收時(shí)間加長(zhǎng),從而使得用較少量的液體可以吸收煤氣中更多的雜質(zhì)。為了能使洗滌水較均勻地流到下降液通道502,圓周式組合泡罩塔板50內(nèi)層設(shè)置為圓型泡罩504。洗滌水從降液通道502流下時(shí),遇到噴出的蒸汽冷凝液霧化液或脫鹽水霧化液,洗滌水被吹散落下,同時(shí)有部分洗滌水由泡罩內(nèi)的升氣孔508落下,煤氣由弧形泡罩504上均勻設(shè)置的多個(gè)排氣孔510向上溢出,這樣蒸汽冷凝液霧化液或脫鹽水霧化液和散落的洗滌液同時(shí)對(duì)煤氣進(jìn)行洗滌,使得凝聚的塵粒很快落下,減少進(jìn)入上層塔盤(pán)的煤氣含塵量,而且此時(shí)煤氣含塵量已經(jīng)很低了,因此不會(huì)有煤氣粉塵堵塞泡罩的情況發(fā)生。煤氣再繼續(xù)上升經(jīng)過(guò)四層塔盤(pán)225而與蒸汽冷凝液或脫鹽水逆流接觸,從而進(jìn)一步除去煤氣中夾帶的霧沫。然后,煤氣經(jīng)過(guò)由凹型導(dǎo)流式絲網(wǎng)除沫器292和板翅式霧沫夾帶分離器294構(gòu)成的組合式除沫器290,進(jìn)一步除去霧沫,即可獲得含塵量非常低的無(wú)塵煤氣,無(wú)塵煤氣經(jīng)過(guò)次級(jí)洗滌塔的煤氣出口 210排出進(jìn)入后系統(tǒng)。
經(jīng)過(guò)以上一系列的洗滌,除去本來(lái)含塵量就很低的煤氣中的細(xì)微塵粒,使得煤氣的含塵量降低到非常低的水平,組合式除沫器290堵塞情況將大大降低。與中國(guó)專(zhuān)利200810018399. O不同,本發(fā)明方法中的上層塔盤(pán)225的洗滌液均用蒸汽冷凝液或脫鹽水,對(duì)于單套6. 5MPa、產(chǎn)有效氣(CCHH2)為106,OOONM3A的氣化爐而言其用量較小,大約為5 60t/h,從而保證了煤氣洗滌的質(zhì)量,防止低含塵的高速煤氣重新夾帶含有雜質(zhì)的臟水霧沫。然后煤氣經(jīng)過(guò)由凹型導(dǎo)流式絲網(wǎng)除沫器292和板翅式霧沫夾帶分離器294構(gòu)成的組合式除沫器290,進(jìn)一步除去霧沫,即可獲得含塵量非常低的無(wú)塵煤氣。如圖2和圖3所示,精洗滌塔2的頂部為煤氣出口 210,無(wú)塵潔凈煤氣由此去往后系統(tǒng)(如甲醇變換、低溫甲醇洗等系統(tǒng));精洗滌塔2自上向下設(shè)置有板翅式霧沫夾帶分離器292和凹型導(dǎo)流式絲網(wǎng)除沫器294,接下來(lái)分別設(shè)置有塔側(cè)面蒸汽冷凝液或脫鹽水入口232、若干層固閥塔盤(pán)225 (煤氣經(jīng)過(guò)例如四層塔盤(pán)225與蒸汽冷凝液或脫鹽水逆流而上、除去煤氣中夾帶的霧沫)、噴霧柱206 ;蒸汽冷凝液或脫鹽水先與來(lái)自后系統(tǒng)的壓縮無(wú)塵潔凈煤氣進(jìn)入混合霧化器80霧化成為蒸汽冷凝液霧化液或脫鹽水霧化液小液滴,然后進(jìn)入噴霧柱206在狹窄的塔盤(pán)10的空間內(nèi)噴出高密度水霧,此時(shí)煤氣繼續(xù)沿著螺旋塔盤(pán)主體102螺旋向上,噴出的高密度水霧和煤氣為近似垂直運(yùn)動(dòng),這樣蒸汽冷凝液霧化液或脫鹽水霧化液小液滴一旦噴到為數(shù)不多的細(xì)微塵粒,便會(huì)馬上與后續(xù)噴出的蒸汽冷凝液霧化液或脫鹽水霧化液小液滴或細(xì)微塵粒凝聚、落下,隨后被沿著螺旋塔盤(pán)螺旋而下的蒸汽冷凝液或脫鹽水沖下,達(dá)到精除塵的作用。洗滌塔2的灰水循環(huán)泵230的入口設(shè)置在水浴280上部同時(shí)又低于液面250,使得處于較上部的固體顆粒少且較干凈的灰水充分獲得循環(huán)利用,其排出水流232分為以下幾路流股如去往初級(jí)洗滌塔I的噴淋柱206作為噴淋水,去往一級(jí)旋風(fēng)分離器7作為除塵洗滌水,去往混合霧化器·80作為霧化用水,去往煤氣化爐作為激冷水和去往二級(jí)旋風(fēng)分離器9作為除塵洗漆水?!⒁?jiàn)圖3,本發(fā)明的用于煤氣凈化的裝置1000,包括,初級(jí)煤氣洗滌塔(煤氣粗洗塔)I和次級(jí)煤氣洗滌塔(煤氣精洗滌塔)2,其中精煤氣洗滌塔2中設(shè)置有以上所描述的氣體分布器60。參照?qǐng)D3,粗煤氣首先經(jīng)多個(gè)粗煤氣進(jìn)口 702進(jìn)入一級(jí)旋風(fēng)分離器7,經(jīng)過(guò)旋風(fēng)分離,從其頂部設(shè)置的煤氣出口 704排出后,再由初級(jí)洗滌塔I的下降管16進(jìn)入初級(jí)洗滌塔1,煤氣向上經(jīng)由初級(jí)洗滌塔I內(nèi)部設(shè)置的如圖4b所示出的圓周式螺旋塔盤(pán)10的螺旋塔盤(pán)主體102盤(pán)旋向上,從初級(jí)洗滌塔I頂部設(shè)置的煤氣出口 110排出。其中,初級(jí)洗滌塔I內(nèi)部設(shè)置的螺旋塔盤(pán)主體102的下端將噴霧柱206的下端封閉。如圖3所示,初級(jí)洗滌塔I內(nèi)部設(shè)置的螺旋塔盤(pán)主體102的下方分層設(shè)置兩層灰水霧化液噴淋器13,每層均勻?qū)ΨQ(chēng)分布有四個(gè)噴淋器,灰水霧化液滴從噴淋器噴出,對(duì)煤氣進(jìn)行增濕除塵。從初級(jí)洗滌塔I頂部設(shè)置的煤氣出口 110排出的煤氣接著進(jìn)入二級(jí)旋風(fēng)分離器9的煤氣進(jìn)口 902,煤氣經(jīng)過(guò)二級(jí)旋風(fēng)分離器9的旋風(fēng)除塵除沫后,煤氣從其上部設(shè)置的煤氣出口 904排出。再次參照?qǐng)D2和3,煤氣進(jìn)入精洗滌塔(次級(jí)洗滌塔)2底部設(shè)置的初除塵煤氣入口管26的入口,然后向上經(jīng)過(guò)以上描述的氣體分布器60,接著煤氣繼續(xù)向上經(jīng)過(guò)水浴280后再穿過(guò)如圖4c所示出的圓周式螺旋塔盤(pán)10的組合泡罩塔板50和螺旋塔盤(pán)30,再經(jīng)由次級(jí)洗滌塔2內(nèi)部設(shè)置的圓周式螺旋塔盤(pán)10的螺旋塔盤(pán)主體102盤(pán)旋向上與由噴霧柱206噴出的水霧和從螺旋塔盤(pán)主體102上流下的水接觸洗滌,經(jīng)洗滌的煤氣再向上經(jīng)由四層固閥塔盤(pán)225和組合式除沫器290,最后從次級(jí)洗滌塔2頂部設(shè)置的凈化煤氣出口 210排出,送入后系統(tǒng)。包括本發(fā)明的氣體分布器煤氣次級(jí)洗滌塔以及用于煤氣凈化的裝置摒棄了造成易堵塞、易磨損、易結(jié)垢和壓降大的文丘里洗滌器,設(shè)計(jì)了一種包括霧化裝置、旋風(fēng)分離器、氣體均布器和噴霧螺旋式塔盤(pán)等新設(shè)備的新工藝,目的在于提供一種節(jié)約用水、設(shè)備造價(jià)低、脫除NH3、HCN、HC1、HC00H和灰渣粉塵效率高,克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的壓降大、能耗高、易堵塞、細(xì)微塵粒脫除率低和工作周期短等問(wèn)題。因超聲波噴霧裝置只需少量水即可噴出大量夜霧用于洗滌,大大節(jié)約了用水,且大量水均進(jìn)行內(nèi)循環(huán),只需少量補(bǔ)水,所以此工藝節(jié)水性能好。最后的含塵量可以降到O. lmg/m3以下。在另一實(shí)施方式中,本發(fā)明提供了一種氣體分布器在以煤、石油焦、生物質(zhì)、和/或可燃工業(yè)廢棄物為原料的加壓氣化生產(chǎn)的煤氣的凈化中的應(yīng)用。在又一個(gè)具體實(shí)施方式
中,本發(fā)明提供了包括本發(fā)明的氣體分布器的用于煤氣凈化的煤氣次級(jí)洗滌塔在以煤、石油焦、生物質(zhì)、和/或可燃工業(yè)廢棄物為原料的加壓氣化生產(chǎn)的煤氣的凈化中的應(yīng)用。在再一實(shí)施方式中,本發(fā)明提供了一種包括本發(fā)明的氣體分布器的煤氣凈化裝置在以煤、石油焦、生物質(zhì)、和/或可燃工業(yè)廢棄物為原料的加壓氣化生產(chǎn)的煤氣的凈化中的
應(yīng)用。 盡管本發(fā)明的各種實(shí)施方式已經(jīng)通過(guò)具體實(shí)施方式
在上下文中進(jìn)行了描述,但是本發(fā)明并不僅限于此。因此,以上的描述不應(yīng)該當(dāng)作是本發(fā)明范圍的限制,本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求進(jìn)行限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,在不背離本發(fā)明的精神的情況下可以對(duì)本發(fā)明做出各種改變和變更,其都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于煤氣次級(jí)洗滌塔(2)的氣體分布器(60),其特征在于,包括 1)氣體緩沖室(240),設(shè)置在所述次級(jí)洗滌塔(2)的底部區(qū)域,其由與所述次級(jí)洗滌塔(2)的側(cè)壁(22)相連的水浴(280)的底部(282)和其上設(shè)置的黑水排出管(242)與所述次級(jí)洗滌塔(2)的底部側(cè)壁(22)和下壁(22’ )構(gòu)成; 2)初除塵煤氣入口管(26),貫穿所述次級(jí)洗滌塔(2)的側(cè)壁(22)并呈倒橫置的“L”型,其煤氣入口(262)設(shè)置在所述次級(jí)洗滌塔(2)的側(cè)壁(22)之外,其煤氣出口(264)設(shè)置在所述氣體緩沖室(240)內(nèi)部并開(kāi)口向下; 3)氣體分布構(gòu)件¢20),其進(jìn)一步包括 i)至少兩個(gè)大致同心設(shè)置的環(huán)形氣體分布管道出22,623,624); )至少第一連接橋(640)和第二連接橋¢60),設(shè)置在所述氣體分布構(gòu)件(620)中的至少兩個(gè)所述環(huán)形氣體分布管道(622,623,624)之間,所述至少第一連接橋(640)和第二連接橋¢60)內(nèi)部為中空的,使得至少兩個(gè)所述環(huán)形氣體分布管道之間氣體連通;以及 iii)至少一個(gè)導(dǎo)氣管(284),其設(shè)置在所述水浴(280)內(nèi)并與所述第一連接橋(640)空腔內(nèi)的氣體連通,使得與所述氣體分布構(gòu)件(620)氣體連通; 其中,所述氣體分布構(gòu)件¢20)中的至少兩個(gè)所述環(huán)形氣體分布管道出22,623,624)與所述至少第一連接橋(640)和第二連接橋(660)在其朝向所述水浴(280)底部的方向上設(shè)置有多個(gè)直孔出28,642,662),且所述氣體分布構(gòu)件¢20)中的至少兩個(gè)所述環(huán)形氣體分布管道(622,623,624)在其朝向水浴(280)底部的方向上與所述多個(gè)直孔¢28)間隔交錯(cuò)設(shè)置有多個(gè)切向孔(626),所述多個(gè)切向孔(626)的開(kāi)口設(shè)置為朝下向外側(cè)傾斜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體分布器(60),進(jìn)一步包括 4)氣體分布器支撐件¢80),其設(shè)置在所述氣體分布構(gòu)件(620)上,使得所述氣體分布構(gòu)件(620)連接于所述煤氣精洗滌塔⑵的側(cè)壁(22)的內(nèi)壁上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣體分布器(60),其中所述氣體分布構(gòu)件¢20)由三個(gè)大致同心設(shè)置的環(huán)形氣體分布管道(622,623,624)構(gòu)成,所述至少一個(gè)導(dǎo)氣管(284)設(shè)置為2個(gè)導(dǎo)氣管(284)并對(duì)稱(chēng)設(shè)置在所述水浴(280)與所述第一連接橋¢40)的管道上,并且所述環(huán)形氣體分布管道(622,623,624)為中空的環(huán)形圓柱結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣體分布器(60),其中所述水浴(280)的底部設(shè)置為錐形,且其上設(shè)置的所述黑水排出管(242)位于所述水浴(280)底部的中心部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣體分布器(60),其中至少兩個(gè)所述環(huán)形氣體分布管道(622.623.624)設(shè)置的所述多個(gè)直孔(628)的直徑為5_80mm,所述多個(gè)切向孔(626)的邊長(zhǎng)為 5_80mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣體分布器(60),其中至少兩個(gè)所述環(huán)形氣體分布管道(622,623,624)是垂直截面為圓的管道,所述環(huán)形氣體分布管道直徑為30 300mm,其中至少兩個(gè)所述環(huán)形氣體分布管道出22,623,624)中的每一個(gè)直徑相同或不同。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣體分布器(60),其中至少兩個(gè)所述環(huán)形氣體分布管道(622.623.624)為一中空?qǐng)A柱結(jié)構(gòu),其水平截面為環(huán)形、垂直截面為長(zhǎng)方形或正方形的管道,其內(nèi)外半徑之差為30 300mm,高為100 1000mm,其中至少兩個(gè)所述環(huán)形氣體分布管道(622,623,624)中的每一個(gè)內(nèi)外半徑之差相同或不同。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣體分布器(60),其中所述氣體分布器支撐件(680)在所述第一連接橋(640)伸方向上對(duì)稱(chēng)設(shè)置在所述氣體分布構(gòu)件(620)的外壁上。
9.一種用于煤氣凈化的次級(jí)煤氣洗滌塔(2),其特征在于,所述次級(jí)煤氣洗滌塔(2)中設(shè)置有權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的氣體分布器(60)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的次級(jí)煤氣洗滌塔(2),其中在所述次級(jí)煤氣洗滌塔(2)內(nèi)部的液面(250)方還設(shè)置有圓周式螺旋塔盤(pán)(10),其上部還設(shè)置有多層固閥塔盤(pán)(225),在所述多層固閥塔盤(pán)(225)的上方還設(shè)置有組合式除沫器(290)。
11.一種用于煤氣凈化的裝置(1000),其特征在于,包括,初級(jí)煤氣洗滌塔(I)和次級(jí)煤氣洗滌塔(2),其中所述次級(jí)煤氣洗滌塔(2)中設(shè)置有權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的氣體分布器(60) ο
12.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的氣體分布器(60)、或根據(jù)權(quán)利要求9-10任一項(xiàng)所述的用于煤氣凈化的次級(jí)煤氣洗滌塔(2)、或根據(jù)權(quán)利要求11所述的用于煤氣凈化的裝置(1000)在以煤、石油焦、生物質(zhì)、和/或可燃工業(yè)廢棄物為原料的加壓氣化生產(chǎn)的煤氣的凈化中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于煤氣高效洗滌凈化工藝的氣體分布器、次級(jí)煤氣洗滌塔、煤氣凈化裝置及其應(yīng)用。本發(fā)明的氣體分布器(60)包括氣體緩沖室(240),初除塵煤氣入口管(26),和氣體分布構(gòu)件(620),其中氣體緩沖室(240),設(shè)置在次級(jí)洗滌塔(2)的底部區(qū)域;初除塵煤氣入口管(26),貫穿次級(jí)洗滌塔(2)側(cè)壁(22)并呈倒橫置“L”型;氣體分布構(gòu)件(620)包括環(huán)形氣體分布管道(622,623,624)、第一連接橋(640)和第二連接橋(660)和導(dǎo)氣管(284),其中環(huán)形氣體分布管道(622,623,624)與第一連接橋(640)和第二連接橋(660)設(shè)置有多個(gè)直孔(628,642,662),環(huán)形氣體分布管道(622,623,624)與多個(gè)直孔(628)間隔交錯(cuò)設(shè)置有多個(gè)切向孔(626)。
文檔編號(hào)C10K1/10GK103060018SQ20111032471
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2011年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月21日
發(fā)明者唐煜, 武興彬, 閆國(guó)春, 胡先君, 姜興劍, 余建良, 申屠春田, 蘭秀菊, 周叢, 馮長(zhǎng)志, 石文秀, 劉澤, 趙玉勇, 孫高攀, 李劍暉, 鄭全海, 王鑫, 張俊, 王善章 申請(qǐng)人:神華集團(tuán)有限責(zé)任公司, 中國(guó)神華煤制油化工有限公司, 中國(guó)神華煤制油化工有限公司包頭煤化工分公司