利用冷卻水對(duì)高溫荒煤氣進(jìn)行直接冷卻的裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種利用冷卻水對(duì)高溫荒煤氣進(jìn)行直接冷卻的裝置，包括第一夾套直接冷卻器、溢油槽、篩板塔、油水分離單元、第二夾套直接冷卻器，無夾套直接冷卻單元；其中所述第一夾套直接冷卻器依次與所述溢油槽、篩板塔、油水分離單元相連接，所述篩板塔依次與第二夾套直接冷卻器、無夾套直接冷卻單元相連接，所述第一夾套直接冷卻器通過煤氣出口管與所述篩板塔連接。采用本實(shí)用新型，不僅保證了荒煤氣的冷卻效果，而且大大降低了含油污水的處理量。本實(shí)用新型所述裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，全部為靜設(shè)備，沒有動(dòng)力消耗，故障率低，操作維護(hù)方便。
【專利說明】利用冷卻水對(duì)高溫荒煤氣進(jìn)行直接冷卻的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種對(duì)荒煤氣進(jìn)行冷卻的裝置和方法，尤其是一種利用冷卻水對(duì)高溫荒煤氣進(jìn)行直接冷卻的裝置。
[0002]【背景技術(shù)】
[0003]煤在隔絕空氣條件下，煤中有機(jī)質(zhì)隨溫度的提高而發(fā)生一系列變化，生成氣態(tài)(煤氣)、液態(tài)(焦油)和固態(tài)(半焦或焦炭)產(chǎn)物。其中，未經(jīng)凈化的氣態(tài)產(chǎn)物稱為荒煤氣，含有大量焦油氣、水汽、烴類、氨、硫化氫及其它化合物，為回收和處理這些化合物，需要將荒煤氣冷卻。
[0004]國(guó)內(nèi)外在進(jìn)行煤的熱解生產(chǎn)中，都是利用集氣系統(tǒng)將荒煤氣導(dǎo)出并進(jìn)行冷卻。集氣系統(tǒng)由上升管、橋管、集氣管、吸氣管等組成。
[0005]從熱解爐出來的荒煤氣經(jīng)上升管，橋管進(jìn)入集氣管，在橋管和集氣管以壓力不小于1.5MPa的循環(huán)氨水進(jìn)行噴淋，使荒煤氣的溫度從400-700°C降到85°C左右，再經(jīng)吸氣管送到下一工段。由于上升管為一沒有斜度的直立管，且其導(dǎo)出裝置為水平安裝，當(dāng)使用氨水噴淋時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)氨水倒灌入上升管，然后進(jìn)入熱解爐內(nèi)的情況，嚴(yán)重影響熱解爐的使用壽命。而且氨水噴淋裝置因氨水介質(zhì)中固體凝聚物的含量較高，容易發(fā)生堵塞。使用氨水進(jìn)行噴淋的另一顯著缺點(diǎn)是，氨水需求量較大，產(chǎn)生了大量難以處理的含油廢水，對(duì)環(huán)保排放的壓力較大。
[0006]實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)氨水噴嘴易堵塞、產(chǎn)生大量含有油廢水的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)一種利用冷卻水對(duì)荒煤氣進(jìn)行直接冷卻的裝置，該裝置包括直接冷卻器、溢油槽、篩板塔和油水分離裝置。整個(gè)裝置不僅要達(dá)到荒煤氣壓降小、冷卻效果好、管道不易堵塞的目的，還要具備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、清掃維護(hù)方便，動(dòng)力消耗少，耗水量少等優(yōu)點(diǎn)。
[0008]本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0009]利用冷卻水對(duì)高溫荒煤氣進(jìn)行直接冷卻的裝置，包括第一夾套直接冷卻器、溢油槽、篩板塔、油水分離單元、第二夾套直接冷卻器，無夾套直接冷卻單元；其中所述第一夾套直接冷卻器依次與所述溢油槽、篩板塔、油水分離單元相連接，所述篩板塔依次與第二夾套直接冷卻器、無夾套直接冷卻單元相連接，所述第一夾套直接冷卻器通過煤氣出口管與所述篩板塔連接。
[0010]所述無夾套直接冷卻單元包括2個(gè)或2個(gè)以上無夾套直接冷卻器，所述無夾套直接冷卻器依次串聯(lián)連接。
[0011]所述第一夾套直接冷卻器、第二夾套直接冷卻器分別包括內(nèi)筒和外筒，其中所述內(nèi)筒連接有荒煤氣進(jìn)口管和出口管，所述進(jìn)口管插入內(nèi)筒底部，且末端設(shè)置多個(gè)氣孔，所述內(nèi)筒下部連接倒置圓錐筒體，所述圓錐筒體下部連接有閥門，所述外筒上下兩端連接冷卻水進(jìn)出口。
[0012]所述無夾套直接冷卻器包括圓筒和底部的圓錐筒體，其中所述圓筒連接荒煤氣進(jìn)口管和出口管，所述進(jìn)口管插入內(nèi)筒底部，且末端設(shè)置多個(gè)氣孔，所述圓錐筒體下部連接有閥門。
[0013]所述溢油槽包括圓筒和圓筒下部的錐形體，所述圓筒上部分別連接液體進(jìn)口管和液體出口管，且兩管高度相同，所述液體進(jìn)口管插入圓筒底部，所述錐形體下部設(shè)置有閥門，與所述油水分離單元連接。
[0014]所述篩板塔包括圓筒和倒置的圓錐筒體，所述圓筒內(nèi)包括多個(gè)塔板、溢流堰、降液管，所述圓錐筒體下部與所述油水分離單元連接，所述圓筒下部側(cè)邊通過荒煤氣出口管與第一帶夾套直接冷卻器連接。
[0015]所述油水分離單元為倒錐體結(jié)構(gòu)，所述倒錐體結(jié)構(gòu)下部連接閥門。
[0016]采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，荒煤氣的冷卻全程為直接冷卻，從而保證了冷卻效果，同時(shí)荒煤氣冷卻所產(chǎn)生的熱量全部由間冷水帶走，而間冷水可以重復(fù)利用，因此大大降低了含油污水的處理量。本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，全部為靜設(shè)備，沒有動(dòng)力消耗，故障率低，操作維護(hù)方便。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型中利用冷卻水對(duì)荒煤氣進(jìn)行直接冷卻的裝置的工藝流程圖【具體實(shí)施方式】
[0018]為更好的說明本實(shí)用新型，下面結(jié)合本實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。具體的結(jié)構(gòu)如圖1所示。
[0019]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是荒煤氣不經(jīng)氨水噴淋，而直接進(jìn)入冷卻水中，同時(shí)水溫升高的熱量由通入的間冷水帶走，出冷卻水的荒煤氣(溫度尚高)經(jīng)篩板塔進(jìn)一步降溫，降溫后的煤氣再依次經(jīng)過數(shù)個(gè)直接冷卻裝置。所述直接冷卻器包括兩種，一種為夾套直接冷卻器I和5，一種為無夾套直接冷卻器6和7。
[0020]所述夾套直接冷卻器(以I為例)的結(jié)構(gòu)特征在于:其主體由內(nèi)、外兩圓筒組成。內(nèi)筒11上部分別連接荒煤氣進(jìn)口管12和荒煤氣出口管13，其中，煤氣進(jìn)口管12插入到內(nèi)筒11底部，且煤氣進(jìn)口管12的下末端開有多個(gè)小孔，使進(jìn)入的氣體分散為細(xì)小氣泡，以增加氣液接觸面積，增強(qiáng)換熱效果。內(nèi)筒11下部為倒置的圓錐筒體14，以利液體的完全流出，圓錐筒體14的下部連接一閥門18，閥門18的作用是將油水混合物阻隔在內(nèi)筒11中，也用以控制內(nèi)筒11中液面的高度。下述所及的各錐體及閥門均具有與圓錐筒體14和閥門18相同的功能，不再贅述。內(nèi)筒11側(cè)面經(jīng)液體進(jìn)口管22與溢油槽2相連。內(nèi)筒11的外面為稍粗的外筒15 (水冷管)，在外筒15的上下兩端各接一個(gè)小嘴16和17，是用以連接間接冷卻水(間冷水)的進(jìn)出口(下嘴17為間冷水進(jìn)口，上嘴16為間冷水出口)。夾套直接冷卻器5的結(jié)構(gòu)與夾套直接冷卻器I完全相同。
[0021]所述無夾套直接冷卻器(以6為例)的結(jié)構(gòu)特征在于:其主體為一圓筒61。筒上部分別連接荒煤氣進(jìn)口管62和荒煤氣出口管63，其中，荒煤氣進(jìn)口管62插入到無夾套直接冷卻器6底部，且荒煤氣進(jìn)口管62的下末端開有多個(gè)小孔，使進(jìn)入的氣體分散為細(xì)小氣泡，以增加氣液接觸面積。圓筒61下部為倒置的圓錐筒體64，其下連接一閥門65。無夾套直接冷卻器7的結(jié)構(gòu)與無夾套直接冷卻器6完全相同。
[0022]所述溢油槽2的結(jié)構(gòu)特征在于:其主體為一圓筒21。圓筒21上部分別連接液體進(jìn)口管22和液體出口管23，且兩者上部高度保持在同一水平線上。圓筒21、液體進(jìn)口管22、液體出口管23共同組成一 U字型結(jié)構(gòu)，其中，液體進(jìn)口管22前端與前述一帶夾套直接冷卻器11相連，后端插入到溢油槽2底部。液體出口管23與下述篩板塔3相連。圓筒21下部為倒置的圓錐筒體24，其下通過一閥門25與焦油分離裝置4連接。
[0023]所述篩板塔3的結(jié)構(gòu)特征在于:其主體由圓筒31與倒錐體32組合而成，在圓筒內(nèi)設(shè)置若干塔板33、溢流堰34、降液管35。圓筒31下部為倒置的圓錐筒體32，其下與焦油分離裝置4連接。篩板塔下端側(cè)邊及上部分別連接煤氣口管13和荒煤氣出口管36。
[0024]所述油水分離裝置4的結(jié)構(gòu)特征在于:其主體為一倒錐體41，其側(cè)面通過管道與溢油槽2下部的閥門25相連，其下連接一閥門42。
[0025]本實(shí)用新型所述各裝置以下述方式工作:在裝置1、2、5、6、7中注水，其中，夾套直接冷卻器I中液面高度與液體進(jìn)口管22的高度一致；溢油槽2中注滿水；夾套直接冷卻器5及無夾套直接冷卻器6、7中液面高度根據(jù)工藝要求設(shè)定，但最低不應(yīng)低于其相應(yīng)進(jìn)氣管出口高度。將夾套直接冷卻器I和5的外筒接入間冷水，間冷水的作用是將夾套直接冷卻器I和5內(nèi)液體的熱量帶走，以便更好的冷卻荒煤氣。以夾套直接冷卻器I為例，間冷水從下嘴17進(jìn)入，從上嘴16流出，循環(huán)使用。夾套直接冷卻器5的進(jìn)出水方式與夾套直接冷卻器I完全相同，下進(jìn)上出。本實(shí)用新型所述整個(gè)裝置冷卻荒煤氣的過程為:高溫荒煤氣經(jīng)煤氣進(jìn)口管12進(jìn)入內(nèi)筒11，由于內(nèi)筒11內(nèi)裝有水，因此高溫荒煤氣中包含的水汽、焦油、粉塵等在此即開始冷卻析出，內(nèi)筒11內(nèi)的液體也隨之增加，液面升高，冷卻產(chǎn)生的熱量則由外筒15的間冷水帶走。由于內(nèi)筒11通過液體進(jìn)口管22與溢油槽2相連，故液體經(jīng)液體進(jìn)口管22溢流入溢油槽2。由于溢油槽2內(nèi)部事先已注滿水,且液體進(jìn)口管22與液體出口管23高度相等，故溢流入溢油槽2的液體又經(jīng)液體出口管23溢流入篩板塔3。由于溢油槽2中液體進(jìn)口管22的插入深度比液體出口管23的深，故溢流入溢油槽2的液體所包含的顆粒物經(jīng)沉降后落至錐體24處，因此，進(jìn)入液體出口管23的液體中固體凝聚物含量很少，從而保證了篩板塔3中塔板33的孔不被堵塞。沉降在錐體24底部的含塵焦油經(jīng)閥門25間歇的送入油水分離裝置4。出內(nèi)筒11的荒煤氣經(jīng)煤氣出口管13從篩板塔3下部進(jìn)入，并與從液體出口管23溢流出的液體進(jìn)行氣液接觸，荒煤氣的溫度進(jìn)一步降低，焦油繼續(xù)析出，并隨溢流液一起流入油水分離裝置4。在油水分離裝置4中，油水混合物經(jīng)沉降分層后通過閥門42適時(shí)排出。從篩板塔3出來的荒煤氣經(jīng)煤氣出口管36進(jìn)入夾套直接冷卻器5，再依次經(jīng)過無夾套直接冷卻器6和7，荒煤氣得到進(jìn)一步冷卻凈化，夾套直接冷卻器5和無夾套直接冷卻器6、7中得到的焦油可通過各自下方的閥門導(dǎo)出。
[0026]采用上述技術(shù)方案，由于荒煤氣的冷卻全程為直接冷卻，能夠保證冷卻效果，同時(shí)荒煤氣冷卻所產(chǎn)生的熱量全部由間冷水帶走，而間冷水可以重復(fù)利用。并且，本實(shí)用新型的裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，全部為靜設(shè)備，沒有動(dòng)力消耗，故障率低，操作維護(hù)方便。
[0027]以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本實(shí)用新型披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種利用冷卻水對(duì)高溫荒煤氣進(jìn)行直接冷卻的裝置，其特征在于，包括第一夾套直接冷卻器、溢油槽、篩板塔、油水分離單元、第二夾套直接冷卻器，無夾套直接冷卻單元；其中所述第一夾套直接冷卻器依次與所述溢油槽、篩板塔、油水分離單元相連接，所述篩板塔依次與第二夾套直接冷卻器、無夾套直接冷卻單元相連接，所述第一夾套直接冷卻器通過煤氣出口管與所述篩板塔連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用冷卻水對(duì)高溫荒煤氣進(jìn)行直接冷卻的裝置，其特征在于，所述無夾套直接冷卻單元包括2個(gè)以上無夾套直接冷卻器，所述無夾套直接冷卻器依次串聯(lián)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用冷卻水對(duì)高溫荒煤氣進(jìn)行直接冷卻的裝置，其特征在于，所述第一夾套直接冷卻器、第二夾套直接冷卻器分別包括內(nèi)筒和外筒，其中所述內(nèi)筒連接有荒煤氣進(jìn)口管和出口管，所述進(jìn)口管插入內(nèi)筒底部，且末端設(shè)置多個(gè)氣孔，所述內(nèi)筒下部連接倒置圓錐筒體，所述圓錐筒體下部連接有閥門，所述外筒上下兩端連接冷卻水進(jìn)出口。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用冷卻水對(duì)高溫荒煤氣進(jìn)行直接冷卻的裝置，其特征在于，所述無夾套直接冷卻器包括圓筒和底部的圓錐筒體，其中所述圓筒連接荒煤氣進(jìn)口管和出口管，所述進(jìn)口管插入內(nèi)筒底部，且末端設(shè)置多個(gè)氣孔，所述圓錐筒體下部連接有閥門。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用冷卻水對(duì)高溫荒煤氣進(jìn)行直接冷卻的裝置，其特征在于，所述溢油槽包括圓筒和圓筒下部的錐形體，所述圓筒上部分別連接液體進(jìn)口管和液體出口管，且兩管高度相同，所述液體進(jìn)口管插入圓筒底部，所述錐形體下部設(shè)置有閥門，與所述油水分離單元連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用冷卻水對(duì)高溫荒煤氣進(jìn)行直接冷卻的裝置，其特征在于，所述篩板塔包括圓筒和倒置的圓錐筒體，所述圓筒內(nèi)包括多個(gè)塔板、溢流堰、降液管，所述圓錐筒體下部與所述油水分離單元連接，所述圓筒下部側(cè)邊通過荒煤氣出口管與第一夾套直接冷卻器連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用冷卻水對(duì)高溫荒煤氣進(jìn)行直接冷卻的裝置，其特征在于，所述油水分離單元為倒錐體結(jié)構(gòu)，所述倒錐體結(jié)構(gòu)下部連接閥門。
【文檔編號(hào)】C10K1/04GK203487110SQ201320262937
【公開日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月15日
【發(fā)明者】吳道洪, 史豐田 申請(qǐng)人:北京神霧環(huán)境能源科技集團(tuán)股份有限公司