本實用新型屬于煤化工領(lǐng)域，涉及一種合成氣洗滌除塵脫水系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在煤化工領(lǐng)域，從氣化爐出來的粗合成氣中含有大量的細灰，在用于后續(xù)單元時需要對合成氣進行洗滌，去除合成氣中的細灰和水，如果粗煤氣凈化不徹底，其中含有的細灰容易導(dǎo)致下游設(shè)備結(jié)垢阻力過大或催化劑中毒，影響生產(chǎn)。因此粗合成氣除塵脫水工藝對生產(chǎn)的平穩(wěn)運行至關(guān)重要，目前行業(yè)要求粗合成氣的洗滌后的目標為含塵量小于1mg/Nm3。
目前，煤氣化領(lǐng)域，粗合成氣的典型除塵方法是濕法除灰，為了達到合成氣含塵量小于1mg/Nm3，典型的粗合成氣除塵工藝存在的缺點：對于微米級的灰塵去除效果不良，特別是用于加壓粉煤氣化工藝；所需設(shè)備多，投資大；壓降大，耗水量多，出洗滌塔的合成氣含水量大，后續(xù)單元需要增加分離設(shè)備等。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
(一)要解決的技術(shù)問題
本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于如何解決現(xiàn)有洗滌系統(tǒng)對微米級灰塵去除效果不良，所需設(shè)備多，氣體壓降大，耗水量多和/或出洗滌塔的合成氣含水量大等問題。
(二)技術(shù)方案
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種合成氣洗滌除塵脫水系統(tǒng)，包括依次連接的水冷卻室，文丘里混合器，洗滌塔，管束離心分離器。
優(yōu)選地，所述水冷卻室包括下降管以及設(shè)置在所述下降管外圍的上升管，所述下降管與所述上升管之間留有間隙。
優(yōu)選地，所述下降管下端浸沒在所述水冷卻室中液體的液面下；所述上升管的一部分浸沒在所述水冷卻室中液體的液面下。
優(yōu)選地，所述下降管下部具有鋸齒狀邊緣，鋸齒的高度為30-60mm。
優(yōu)選地，所述下降管與所述上升管之間的間隙是所述下降管橫截面積的1.5-2倍，優(yōu)選1.8倍。
優(yōu)選地，所述洗滌塔包括氣體洗滌器、一個或多個塔盤、除沫器；所述洗滌塔頂部具有連通口與所述管束離心分離器連通；所述除沫器位于所述洗滌塔上部，所述氣體洗滌器位于所述洗滌塔下部；和/或所述塔盤位于所述氣體洗滌器和所述除沫器之間。
優(yōu)選地，所述氣體洗滌器包括洗滌器下降管和設(shè)置在所述洗滌器下降管底部外圍的洗滌器上升管，所述洗滌器上升管與所述洗滌器下降管之間留有間隙；所述洗滌器下降管底部以及所述洗滌器上升管浸沒在所述洗滌塔中液體的液面下，同時所述氣體洗滌器通過連通口與所述文丘里混合器的出口連通。
優(yōu)選地，所述文丘里混合器與高壓水系統(tǒng)連接。
優(yōu)選地，還包括高壓泵，所述高壓泵能將所述洗滌塔下部的液體引入到所述水冷卻室中。
優(yōu)選地，所述管束離心分離器頂部具有合成器出口；所述管束離心分離器底部與所述洗滌塔連通，所述管束離心分離器中液體能引入到所述洗滌塔內(nèi)。
(二)有益效果
本實用新型相比有顯著的優(yōu)點和有益效果：
1.通過采用采用水冷卻室，文丘里混合器，洗滌塔，管束離心分離器組合式的分級洗滌除塵脫水設(shè)計，可去除微米級灰塵，合成氣含塵量可控制在1mg/m3以內(nèi)，同時洗滌后的合成氣含液體量低，從而可避免后續(xù)單元壓力降增加，以及因化學(xué)品中毒而影響整個系統(tǒng)長周期運行等問題，減少運行成本，同時，負荷調(diào)節(jié)范圍大，節(jié)能環(huán)保。
2.采用單級文丘里混合器，氣體壓降小，耗水量低。
3.該系統(tǒng)所需設(shè)備少，投資底，運行維護簡單，設(shè)備運行周期長。
附圖說明
圖1為本實用新型實施例提供的一種合成氣洗滌除塵脫水系統(tǒng)的流程圖。
圖中：
1、水冷卻室，2、文丘里混合器，3、洗滌塔，4、管束離心分離器，5、高壓泵，6、管道，7、管道，8、管道，9、管道，10、灰水管道，11、高壓水管道，12、灰水管道，13、管道，14、管道，15、塔盤洗滌水。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例以及附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
如圖1所示，本實用新型提供的一種合成氣洗滌除塵脫水系統(tǒng)，包括依次連接的水冷卻室1，文丘里混合器2，洗滌塔3，管束離心分離器4以及高壓泵5。合成氣依次通過水冷卻室1，文丘里混合器2，洗滌塔3以及管束離心分離器4，進行除塵脫水。
具體地，水冷卻室1包括下降管以及設(shè)置在所述下降管外圍的上升管，下降管與上升管之間留有間隙；下降管下端浸沒在水冷卻室1中液體的液面下；上升管的一部分浸沒在水冷卻室1中液體的液面下。氣化爐反應(yīng)室產(chǎn)生的高溫合成氣沿下降管進入氣化爐下部的水冷卻室1中的液體液面下與液體進行冷卻洗滌。合成氣中的溶渣冷卻固化后在重力作用下與合成氣分離沉降在冷卻室1底部，在下降管外面設(shè)有上升管，粗合成氣沿下降管和上升管之間的間隙上升再次洗滌，之后從冷卻室1上部合成氣出口出去沿管道6進入文丘里混合器2。
其中，下降管下部具有鋸齒狀邊緣，鋸齒的高度為30-60mm；下降管與上升管之間的間隙是下降管橫截面積的1.5-2倍。下降管邊緣具有鋸齒能有效的刺破合成氣洗滌過程中形成的泡沫。下降管與上升管之間設(shè)置間隙是為控制下降管與上升管之間洗滌水的位置，使合成氣在下降管與上升管間隙的水中停留的時間更長，洗滌效果更好。優(yōu)選地，下降管與上升管之間的間隙是下降管橫截面積的1.8倍，這時洗滌效果特別好。
具體地，高壓泵能將洗滌塔3下部的液體引入到水冷卻室1中，對液體再利用；文丘里混合器2與高壓水系統(tǒng)通過高壓水管道11連接；高壓水進入文丘里混合器2的噴嘴，液體在文丘里混合器2的喉管中與合成氣劇烈混合，以潤濕合成氣中的灰塵，形成直徑較大的含灰液滴，經(jīng)潤濕后的合成氣通過管道進入洗滌塔3的中部，進一步進行洗滌除灰。
具體地，洗滌塔3包括氣體洗滌器、多個塔盤、除沫器；洗滌塔3頂部具有連通口與管束離心分離器4連通；除沫器位于洗滌塔3上部，氣體洗滌器位于洗滌塔3下部；塔盤位于氣體洗滌器和除沫器之間，塔盤為抗堵塔盤，塔盤洗滌水15從洗滌塔3中上部、塔盤上方液體入口進入洗滌塔3，經(jīng)過塔盤洗滌的合成氣經(jīng)洗滌塔上部的除沫器去除霧沫，合成氣出洗滌塔3通過管道8進入管束離心分離器4。
其中，氣體洗滌器包括洗滌器下降管和設(shè)置在洗滌器下降管底部外圍的洗滌器上升管，洗滌器上升管與洗滌器下降管之間留有間隙；洗滌器下降管底部以及洗滌器上升管浸沒在洗滌塔3中液體的液面下，同時氣體洗滌器通過連通口與文丘里混合器2的出口連通。來自文丘里混合器2的合成氣通過洗滌器下降管進入到洗滌塔3中的液體的液面下，與液體接觸洗滌，在洗滌器下降管外面設(shè)有洗滌器上升管，合成氣沿洗滌器下降管和洗滌器上升管之間的間隙上升再次洗滌，之后進入塔盤洗滌。洗滌塔3中的液體分兩路排出，液體上部較干凈的灰水沿灰水管道12進入高壓泵5再經(jīng)過灰水管道10后進入冷卻室1，或者文丘里混合器2，液體下部的黑水沿管道14進入渣水系統(tǒng)。
具體地，管束離心分離器4頂部具有合成器出口；管束離心分離器4底部與洗滌塔3通過管道8連通，管束離心分離器4中液體能通過管道13引入到洗滌塔3內(nèi)。
其中，由洗滌塔3頂部的管路進入管束離心分離器4的合成氣沿安裝在管束離心分離器4中的離心子的切線入口進入離心子再次分離，在離心力的作用下，氣體中所夾帶的固體顆粒和液滴被甩向離心子的內(nèi)壁，經(jīng)過分離凈化的合成氣從離心子頂部流入管束離心分離器4的上部氣體匯集腔，然后由管道9送入下游系統(tǒng)，被分離的固體顆粒和液滴沿著離心子的內(nèi)壁進行沉降，進入管束離心分離器4的底部進行收集，然后由管道13進入洗滌塔3。
下面結(jié)合本實用新型實施例中的合成氣洗滌除塵脫水系統(tǒng)，詳細說明該系統(tǒng)的除塵脫水過程。
氣化爐反應(yīng)室產(chǎn)生的高溫合成氣沿下降管進入氣化爐下部的水冷卻室1液位以下，合成氣在水冷卻室1水浴進行充分冷卻洗滌，合成氣中的溶渣冷卻固化后在重力作用下與合成氣分離沉降在水冷卻室1底部，在冷卻室下降管外面設(shè)有上升管，粗合成氣在水冷卻室1進行冷卻洗滌后沿下降管和上升管的間隙往上走，增加合成氣在冷卻室的停留時間，合成氣經(jīng)降溫洗滌后從冷卻室上部合成氣出口沿管道6進入文丘里混合器2，來自高壓水系統(tǒng)的高壓水也進入文丘里混合器2，在文丘里混合器2中，高壓水經(jīng)過設(shè)在在文丘里混合器2中的噴嘴在混合管中與合成氣劇烈混合，潤濕合成氣中的灰塵，形成直徑較大的含灰液滴，經(jīng)潤濕后的合成氣經(jīng)管道7進入洗滌塔3，沿洗滌塔3的中心連接管進入氣體洗滌器，從洗滌器下降管噴出，之后通過洗滌器下降管和洗滌器上升管的間隙往上走，合成氣在洗滌塔3中液體洗滌后往上通過塔盤再次進行洗滌。洗滌塔3塔盤為高效防堵塔盤，塔盤上方液體入口進入的液體作為塔盤的洗滌水。經(jīng)過塔盤的合成氣通過設(shè)在洗滌塔3上部的除沫器去除合成氣中的大部分霧沫，由洗滌塔3頂部的管道8進入管束離心分離器4，合成氣沿安裝在管束離心分離器4中的離心子的切線入口進入離心子再次分離，在離心力的作用下，氣體中所夾帶的固體顆粒和液滴被甩向離心子的內(nèi)壁，經(jīng)過分離凈化的合成氣從離心子頂部流入管束離心分離器4的上部氣體匯集腔，然后由管道9送入下游系統(tǒng)，被分離的固體顆粒和液滴沿著離心子的內(nèi)壁進行沉降，進入管束離心分離器4的底部進行收集，然后由管道13進入洗滌塔3。洗滌塔3中的液體分兩路排出，液體上部較干凈的灰水沿管道12進入高壓泵后進入冷卻室1，或者文丘里混合器2，液體下部的黑水沿管道14進入渣水系統(tǒng)。
本實用新型中合成氣洗滌除塵脫水系統(tǒng)適用的氣化爐廣泛，可以是西門子粉煤氣化，航天爐粉煤氣化、德士古水煤漿氣化、科林粉煤氣化、兩段爐粉煤氣化、東方爐粉煤氣化、清華爐水煤漿氣化、晉煤爐、開陽爐、魯西爐、恩德爐等氣化爐產(chǎn)生的粗合成氣。
以上所述，僅為本實用新型的一些具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護范圍為準。