本實(shí)用新型涉及荒煤氣除塵及煤焦油凈化除塵裝置，尤其是一種一體式荒煤氣及煤焦油凈化分離裝置。

背景技術(shù)：

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，能源與經(jīng)濟(jì)消費(fèi)的日益增加，煤炭的地位顯得日趨重要。煤炭長(zhǎng)期以來占一次能源消費(fèi)總量的70%左右，在我國能源生產(chǎn)與消費(fèi)結(jié)構(gòu)中發(fā)揮著不可代替的作用。因此，煤炭潔凈生產(chǎn)、合理開發(fā)以及充分有效的利用已成為國家工業(yè)發(fā)展的一項(xiàng)重要課題。

傳統(tǒng)的荒煤氣除塵方式是將從爐子出來的高溫荒煤氣直接進(jìn)入集氣管，用大量氨水給荒煤氣除塵降溫，這樣的方式雖然可以達(dá)到除塵降溫的目的，但是荒煤氣中的酚類等溶解到水里，產(chǎn)生大量難處理的污水，同時(shí)高溫荒煤氣的熱量沒有得到很好的利用。

中國發(fā)明專利CN2013101059313公開了一種含固體粉塵、含焦油氣的氣體的分離方法，特別適合于粉煤干餾過程產(chǎn)生的高溫煤氣的分離，采用二級(jí)或多級(jí)油洗冷凝方式，實(shí)現(xiàn)“固體粉塵與重質(zhì)焦油組分、輕質(zhì)焦油組分、水”多組分之間的分離，提高“固體粉塵與重質(zhì)焦油組分”組成物料的溫度，為其過濾過程創(chuàng)造高溫、低粘度的有利條件。在第一油洗段，原料煤氣中的粉塵和重質(zhì)焦油組分進(jìn)入第一富洗滌油中成為第一氣體離開第一油洗段，第一富洗滌油分為兩路，第一路第一富洗滌油經(jīng)過過濾除塵步驟和冷卻降溫步驟后，作為第一貧洗滌油循環(huán)使用，第二路第一富洗滌油作為第一油洗段冷凝油產(chǎn)品 ；在第二油洗段，第一氣體中的焦油組分進(jìn)入第二富洗滌油中，第二富洗滌油中不含游離水。該方案的缺點(diǎn)在于：設(shè)備臺(tái)數(shù)多，工程造價(jià)高，不能得到干凈的重質(zhì)煤焦油。

中國發(fā)明專利CN2015104966951公開了一種熱解荒煤氣的液相除塵系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)包括文丘里洗滌器、油洗塔以及減壓塔，熱解得到的荒煤氣通過文丘里洗滌器急冷降溫、油洗塔降溫與洗塵以后，使荒煤氣中的焦油及粉塵冷凝、洗滌到洗油中，含塵洗油經(jīng)過減壓蒸餾后得到合格的焦油產(chǎn)品，本發(fā)明的系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定，經(jīng)濟(jì)高效，安全性能好。但缺點(diǎn)是設(shè)備臺(tái)數(shù)多，工程造價(jià)高，減壓蒸餾后的油渣含油量高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、充分給荒煤氣降溫除塵，在凈化荒煤氣的同時(shí)分離出無水輕質(zhì)油和干凈的重質(zhì)煤焦油的一體式荒煤氣及煤焦油凈化分離裝置。

本實(shí)用新型解決現(xiàn)有技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案：一種一體式荒煤氣及煤焦油凈化分離裝置，包括分離器筒體，所述分離器筒體包括相互獨(dú)立的常壓段筒體和負(fù)壓段筒體，常壓段筒體位于負(fù)壓段筒體的上方；常壓段筒體的頂部封頭開設(shè)氣相出口，常壓段筒體的側(cè)壁上開設(shè)有無水輕質(zhì)油采出口、無水輕質(zhì)油回流口、第一煤焦油輸入口、第二煤焦油輸入口及含塵煤焦油出口；常壓段筒體的下端設(shè)有伸入常壓段筒體內(nèi)的荒煤氣輸入管，荒煤氣輸入管中設(shè)有煤焦油噴頭；所述荒煤氣輸入管的上方依次設(shè)有煤焦油噴淋管、抗堵塔盤及凝油器；凝油器的出油口端通過下導(dǎo)流板與無水輕質(zhì)油采出口相連；所述煤焦油噴頭和煤焦油噴淋管的流體輸入端分別與第一煤焦油輸入口和第二煤焦油輸入口相連通；常壓段筒體底部通過導(dǎo)流板與含塵煤焦油出口相連；所述負(fù)壓段筒體內(nèi)設(shè)有波紋導(dǎo)流換熱斜板，波紋導(dǎo)流換熱斜板的上端固定于負(fù)壓段筒體的內(nèi)側(cè)壁上并使波紋導(dǎo)流換熱斜板的下端與負(fù)壓段筒體內(nèi)側(cè)壁之間設(shè)有流體通道，波紋導(dǎo)流換熱斜板的內(nèi)部設(shè)有熱媒傳輸腔；負(fù)壓段筒體上設(shè)有抽氣口和第三煤焦油輸入口，負(fù)壓段筒體的底部封頭處設(shè)有塵渣出料口。

所述熱媒傳輸腔中設(shè)有隔板，隔板的一端固定于波紋導(dǎo)流換熱斜板的下端以將所述熱媒傳輸腔分為熱媒進(jìn)入腔和熱媒輸出腔；隔板的另一端與波紋導(dǎo)流換熱斜板的上端之間留有熱媒流轉(zhuǎn)空間；在隔板固定端的兩側(cè)分別設(shè)有與熱媒進(jìn)入腔和熱媒輸出腔相對(duì)應(yīng)的熱媒入口和熱媒出口。

所述負(fù)壓段筒體內(nèi)設(shè)有多個(gè)縱向排列的波紋導(dǎo)流換熱斜板，上下相鄰的波紋導(dǎo)流換熱斜板的上端和下端交錯(cuò)設(shè)置。

所述荒煤氣輸入管的荒煤氣輸出端為縮頸結(jié)構(gòu)。

所述煤焦油噴頭為二流體噴頭，煤焦油噴淋管上設(shè)有若干二流體噴頭，煤焦油噴頭的流體輸入端分別與所述第一煤焦油輸入口和帶壓煤氣供給端相連，煤焦油噴淋管上流體輸入端分別與所述第二煤焦油輸入口和帶壓煤氣供給端相連。

所述抗堵塔盤的一端固定于常壓段筒體的內(nèi)側(cè)壁，另一端與常壓段筒體的內(nèi)側(cè)壁之間留有降液通道。

凝油器的上端設(shè)有上導(dǎo)流板，上導(dǎo)流板的兩端分別與常壓段筒體頂部封頭的內(nèi)側(cè)壁及無水輕質(zhì)油導(dǎo)流板相連，無水輕質(zhì)油導(dǎo)流板的末端穿過凝油器并位于所述下導(dǎo)流板的上方。

所述煤焦油噴頭設(shè)置于荒煤氣輸入管的上方，煤焦油噴頭的噴液端穿過荒煤氣輸入管的上管壁插入荒煤氣輸入管內(nèi)。

所述無水輕油回流口位于最上層抗堵塔盤上端。

本實(shí)用新型的有益效果在于：本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通過將在荒煤氣輸入管中設(shè)置二流體噴頭，使荒煤氣輸入管向常壓段筒體內(nèi)高速輸入荒煤氣時(shí)通過二流體噴頭噴入霧化的煤焦油，充分潤濕荒煤氣，為后續(xù)除塵做準(zhǔn)備；煤焦油噴淋管上的若干二流體噴頭噴入霧化的煤焦油，提高降溫除塵效率，常壓段筒體上端的凝油器，在保證氣相出口的溫度的同時(shí)采出一股無水輕質(zhì)油。常壓段底部流出的含塵煤焦油一部分提供給煤焦油噴淋管，另一部分流入負(fù)壓段筒體經(jīng)過與波紋導(dǎo)流換熱斜板的熱媒傳輸腔內(nèi)的熱媒進(jìn)行熱交換，在負(fù)壓狀態(tài)下使煤焦油被氣化抽出，得到干凈的煤焦油，從而使塵渣中帶走的煤焦油大大減少，濃縮的塵渣通過負(fù)壓段底部的螺旋出料器送出。本實(shí)用新型采用一體式結(jié)構(gòu)占地面積小，造價(jià)低，解決了現(xiàn)有技術(shù)中含塵煤焦油難處理的問題，提高了煤焦油的收率。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1的A-A剖面圖。

圖3是本實(shí)用新型的波紋導(dǎo)流換熱斜板的熱媒流向示意圖。

圖4是本實(shí)用新型負(fù)壓段筒體中的煤焦油及油氣的流向示意圖。

圖5是本實(shí)用新型使用時(shí)的設(shè)備連接狀態(tài)圖。

圖中：1-常壓段筒體、2-負(fù)壓段筒體、3-荒煤氣輸入管、4-煤焦油噴頭、5-煤焦油噴淋管、6-抗堵塔盤、7-凝油器、8-波紋導(dǎo)流換熱斜板、9-抽氣口端凝油器、101-氣相出口、102-第一煤焦油輸入口、 103-第二煤焦油輸入口、104-降液通道、105-無水輕質(zhì)油采出口、106-導(dǎo)流板、107-含塵煤焦油出口、108-無水輕質(zhì)油回流口、201-熱媒入口、202-熱媒出口、203-抽氣口、204-第三煤焦油輸入口、205-螺旋出料器、206-塵渣出料口、701-下導(dǎo)流板、702-上導(dǎo)流板、703-無水輕質(zhì)油導(dǎo)流板、801-流體通道、802-隔板、803-熱媒進(jìn)入腔、804-熱媒輸出腔、805-熱媒流轉(zhuǎn)空間。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行說明：

圖1是本實(shí)用新型一種一體式荒煤氣及煤焦油凈化分離裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。一種一體式荒煤氣及煤焦油凈化分離裝置，包括相互獨(dú)立的常壓段筒體1和內(nèi)部為負(fù)壓環(huán)境的負(fù)壓段筒體2，常壓段筒體1位于負(fù)壓段筒體2的上方；常壓段筒體1的頂部封頭開設(shè)有用于煤氣輸出的氣相出口101，常壓段筒體1側(cè)壁上由上至下設(shè)有無水輕質(zhì)油采出口105、無水輕質(zhì)油回流口108、第二煤焦油輸入口103、第一煤焦油輸入口102和含塵煤焦油出口107。常壓段筒體1的下端設(shè)有伸入常壓段筒體1內(nèi)部的荒煤氣輸入管3，荒煤氣輸入管3的荒煤氣輸出端為縮頸結(jié)構(gòu)，荒煤氣輸入管3的上方設(shè)有煤焦油噴頭4，該煤焦油噴頭4為二流體噴頭，煤焦油噴頭4的噴液端穿過荒煤氣輸入管3的上管壁插入荒煤氣輸入管3內(nèi)，煤焦油噴頭4的兩個(gè)流體輸入端分別與第一煤焦油輸入口102及帶壓煤氣供給端相連通，以使煤焦油噴頭4噴出由煤焦油及帶壓煤氣混合從而形成充分霧化的煤焦油小液滴，使荒煤氣充分濕潤；荒煤氣輸入管3的上方依次設(shè)有煤焦油噴淋管5、抗堵塔盤6及凝油器7。為增強(qiáng)噴淋效果，優(yōu)選采用多層上下平行的煤焦油噴淋管5，其中，煤焦油噴淋管5包括噴液端為多個(gè)二流體噴頭并聯(lián)而成的二流體噴管，二流體噴管的流體輸入端分別與對(duì)應(yīng)的第二煤焦油輸入口103及帶壓煤氣相連通；同樣，抗堵塔盤6采用多個(gè)塔盤縱向平行設(shè)置，每個(gè)抗堵塔盤6的一端固定于常壓段筒體1的內(nèi)側(cè)壁，另一端與常壓段筒體1的內(nèi)側(cè)壁之間留有降液通道104，通常，上下相鄰的兩抗堵塔盤6的固定端與降液通道104交錯(cuò)設(shè)置。凝油器7的底部設(shè)有向下傾斜的下導(dǎo)流板701，下導(dǎo)流板701的兩端分別與凝油器7底部的出油口端和無水輕質(zhì)油采出口105相連，為便于常壓段筒體1上封頭內(nèi)側(cè)壁上凝聚的無水輕質(zhì)油采出,同時(shí)，增長(zhǎng)了氣體穿過凝油器的流程，保證氣體能冷卻到所需的溫度，優(yōu)選在凝油器7的上端設(shè)有向下傾斜的上導(dǎo)流板702，上導(dǎo)流板702的上端與常壓段筒體1的頂部封頭的內(nèi)側(cè)壁相連，上導(dǎo)流板702的下端固定有無水輕質(zhì)油導(dǎo)流板703，該無水輕質(zhì)油導(dǎo)流板703的末端穿過凝油器7并位于下導(dǎo)流板701的上方。常壓段筒體1底部通過導(dǎo)流板106與含塵煤焦油出口107相連。

負(fù)壓段筒體2內(nèi)設(shè)有波紋導(dǎo)流換熱斜板8，波紋導(dǎo)流換熱斜板8的上端固定于負(fù)壓段筒體2的內(nèi)側(cè)壁上并使波紋導(dǎo)流換熱斜板8的下端與負(fù)壓段筒體2內(nèi)側(cè)壁之間設(shè)有流體通道801（如圖2所示），波紋導(dǎo)流換熱斜板8為多個(gè)且縱向排列，上下相鄰的波紋導(dǎo)流換熱斜板8的上端和下端交錯(cuò)設(shè)置。圖2示出了波紋導(dǎo)流換熱斜板8的具體結(jié)構(gòu)，其中，波紋導(dǎo)流換熱斜板8的內(nèi)部設(shè)有熱媒傳輸腔，熱媒傳輸腔中設(shè)有隔板802，隔板802的一端固定于波紋導(dǎo)流換熱斜板8的下端將熱媒傳輸腔分為熱媒進(jìn)入腔803和熱媒輸出腔804；隔板802的另一端與波紋導(dǎo)流換熱斜板8的上端之間留有空隙作為熱媒流轉(zhuǎn)空間805；在隔板802固定端的兩側(cè)分別設(shè)有與熱媒進(jìn)入腔803和熱媒輸出腔804相對(duì)應(yīng)的熱媒入口201和熱媒出口202；圖3是本實(shí)用新型的波紋導(dǎo)流換熱斜板8的熱媒流向示意圖，當(dāng)波紋導(dǎo)流換熱斜板8中通入熱媒時(shí)，熱媒從熱媒入口201進(jìn)入，繞過隔板802端部的熱媒流轉(zhuǎn)空間805，從熱媒出口202流出，從而實(shí)現(xiàn)與波紋導(dǎo)流換熱斜板8上表面的煤焦油的換熱。

負(fù)壓段筒體2的側(cè)壁上設(shè)有抽氣口203及第三煤焦油輸入口204，其中第三煤焦油輸入口204開設(shè)于負(fù)壓段筒體2的上部。負(fù)壓段筒體2的底部設(shè)有塵渣出料口206，塵渣出料口206端連接螺旋出料器205。圖4示出了負(fù)壓段筒體2內(nèi)的煤焦油流向及氣化煤焦油的流向。當(dāng)含塵煤焦油進(jìn)口向負(fù)壓段筒體2中輸入含塵煤焦油時(shí)，煤焦油由波紋導(dǎo)流換熱斜板8的上表面自然鋪開向下逐層流動(dòng)，含塵煤焦油在波紋導(dǎo)流換熱斜板8上面流動(dòng)的同時(shí)與波紋導(dǎo)流換熱斜板8中間通過的熱媒換熱，在負(fù)壓段筒體2的負(fù)壓條件下被加熱氣化的煤焦油的油氣由抽氣口203抽出，被氣化抽出的煤焦油在進(jìn)一步冷凝后將得到干凈的重質(zhì)油，塵渣被濃縮。

圖5是本實(shí)用新型使用時(shí)的設(shè)備連接狀態(tài)圖。即在使用本實(shí)用新型進(jìn)行荒煤氣除塵分離時(shí)，將煤焦油出口通過油泵由第一煤焦油輸入口102和第二煤焦油輸入口103輸入每個(gè)二流體噴頭中，同時(shí)通過煤氣輸入口向每個(gè)二流體噴頭中輸入帶壓煤氣，以將粘度較高的煤焦油充分霧化成小液滴，同時(shí)將含塵煤焦油出口107通過輸油管與第三煤焦油輸入口204相連，負(fù)壓段筒體2上的抽氣口203通過真空機(jī)與凝油器9相連得到干凈的重質(zhì)油，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可以將得到的部分的重質(zhì)油輸入上層的第二煤焦油輸入口103中作為噴淋使用，無水輕質(zhì)油采出口105采出的部分無水輕質(zhì)油通過無水輕質(zhì)油回流口108流入最上層的抗堵塔盤6。

本實(shí)用新型的工作原理如下：

500～600℃的荒煤氣通過荒煤氣輸入管3進(jìn)入到常壓段筒體1中，在輸入荒煤氣的同時(shí)，荒煤氣輸入管3中的二流體噴頭噴灑出的煤焦油小液滴與帶壓煤氣混合的二流體與流速由快變慢散開的荒煤氣，充分的混合，同時(shí)給荒煤氣中的粉塵潤濕，此時(shí)，被潤濕的粉塵經(jīng)過多層帶有二流體噴頭的煤焦油噴淋管5噴灑出90～100℃的煤焦油小液滴從荒煤氣中洗下來，同時(shí)煤焦油噴淋管5噴出的煤焦油和帶壓煤氣給高溫的荒煤氣的溫度降到200～250℃，重質(zhì)的煤焦油也被冷凝到常壓段筒體1的底部并經(jīng)含塵煤焦油出口107輸出，極小的粉塵在經(jīng)過多層抗堵塔盤6后從荒煤氣中除去，凈化后的荒煤氣在由氣相出口101輸出前經(jīng)過凝油器7把溫度降到100～110℃，保證不讓荒煤氣中的水分冷凝出來，被冷凝下來100～210℃的無水輕質(zhì)油由無水輕質(zhì)油采出口輸出105一部分回流向無水輕質(zhì)油回流口108，一部分采出，煤氣由氣相出口101輸出。含塵煤焦油出口107處輸出的含塵煤焦油一部分循環(huán)至第一煤焦油輸入口102、第二煤焦油輸入口103，另一部分由含塵煤焦油進(jìn)口進(jìn)入負(fù)壓段筒體2，流到多層波紋導(dǎo)流換熱斜板8上的煤焦油先沿波紋方向展開，然后向下流動(dòng)并與波紋導(dǎo)流換熱斜板8中的熱媒換熱后，大部分煤焦油在負(fù)壓狀態(tài)下被加熱氣化，從抽氣口203抽出。被濃縮的塵渣經(jīng)負(fù)壓段筒體2底部塵渣出料口206通過螺旋出料器205送出。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選技術(shù)方案對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。