利用冷卻水對高溫荒煤氣進行直接冷卻的裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種利用冷卻水對高溫荒煤氣進行直接冷卻的裝置，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。本實用新型所述裝置結構簡單，全部為靜設備，沒有動力消耗，故障率低，操作維護方便。
【專利說明】利用冷卻水對高溫荒煤氣進行直接冷卻的裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種對荒煤氣進行冷卻的裝置和方法，尤其是一種利用冷卻水對高溫荒煤氣進行直接冷卻的裝置。
[0002]【背景技術】
[0003]煤在隔絕空氣條件下，煤中有機質隨溫度的提高而發生一系列變化，生成氣態(煤氣)、液態(焦油)和固態(半焦或焦炭)產物。其中，未經凈化的氣態產物稱為荒煤氣，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]國內外在進行煤的熱解生產中，都是利用集氣系統將荒煤氣導出并進行冷卻。集氣系統由上升管、橋管、集氣管、吸氣管等組成。
[0005]從熱解爐出來的荒煤氣經上升管，橋管進入集氣管，在橋管和集氣管以壓力不小于1.5MPa的循環氨水進行噴淋，使荒煤氣的溫度從400-700°C降到85°C左右，再經吸氣管送到下一工段。由于上升管為一沒有斜度的直立管，且其導出裝置為水平安裝，當使用氨水噴淋時，經常會出現氨水倒灌入上升管，然后進入熱解爐內的情況，嚴重影響熱解爐的使用壽命。而且氨水噴淋裝置因氨水介質中固體凝聚物的含量較高，容易發生堵塞。使用氨水進行噴淋的另一顯著缺點是，氨水需求量較大，產生了大量難以處理的含油廢水，對環保排放的壓力較大。
[0006]實用新型內容
[0007]本實用新型的目的是為了克服現有技術氨水噴嘴易堵塞、產生大量含有油廢水的缺點，設計一種利用冷卻水對荒煤氣進行直接冷卻的裝置，該裝置包括直接冷卻器、溢油槽、篩板塔和油水分離裝置。整個裝置不僅要達到荒煤氣壓降小、冷卻效果好、管道不易堵塞的目的，還要具備結構簡單、清掃維護方便，動力消耗少，耗水量少等優點。
[0008]本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的:
[0009]利用冷卻水對高溫荒煤氣進行直接冷卻的裝置，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個或2個以上無夾套直接冷卻器，所述無夾套直接冷卻器依次串聯連接。
[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筒和外筒，其中所述內筒連接有荒煤氣進口管和出口管，所述進口管插入內筒底部，且末端設置多個氣孔，所述內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口管和出口管，所述進口管插入內筒底部，且末端設置多個氣孔，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口管和液體出口管，且兩管高度相同，所述液體進口管插入圓筒底部，所述錐形體下部設置有閥門，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，所述圓筒內包括多個塔板、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構，所述倒錐體結構下部連接閥門。
[0016]采用本實用新型的技術方案，荒煤氣的冷卻全程為直接冷卻，從而保證了冷卻效果，同時荒煤氣冷卻所產生的熱量全部由間冷水帶走，而間冷水可以重復利用，因此大大降低了含油污水的處理量。本裝置結構簡單，全部為靜設備，沒有動力消耗，故障率低，操作維護方便。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型中利用冷卻水對荒煤氣進行直接冷卻的裝置的工藝流程圖【具體實施方式】
[0018]為更好的說明本實用新型，下面結合本實施例中的附圖，對本實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。具體的結構如圖1所示。
[0019]本實用新型的技術方案是荒煤氣不經氨水噴淋，而直接進入冷卻水中，同時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)經篩板塔進一步降溫，降溫后的煤氣再依次經過數個直接冷卻裝置。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)的結構特征在于:其主體由內、外兩圓筒組成。內筒11上部分別連接荒煤氣進口管12和荒煤氣出口管13，其中，煤氣進口管12插入到內筒11底部，且煤氣進口管12的下末端開有多個小孔，使進入的氣體分散為細小氣泡，以增加氣液接觸面積，增強換熱效果。內筒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筒11中，也用以控制內筒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。內筒11側面經液體進口管22與溢油槽2相連。內筒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小嘴16和17，是用以連接間接冷卻水(間冷水)的進出口(下嘴17為間冷水進口，上嘴16為間冷水出口)。夾套直接冷卻器5的結構與夾套直接冷卻器I完全相同。
[0021]所述無夾套直接冷卻器(以6為例)的結構特征在于:其主體為一圓筒61。筒上部分別連接荒煤氣進口管62和荒煤氣出口管63，其中，荒煤氣進口管62插入到無夾套直接冷卻器6底部，且荒煤氣進口管62的下末端開有多個小孔，使進入的氣體分散為細小氣泡，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的結構與無夾套直接冷卻器6完全相同。
[0022]所述溢油槽2的結構特征在于:其主體為一圓筒21。圓筒21上部分別連接液體進口管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、液體進口管22、液體出口管23共同組成一 U字型結構，其中，液體進口管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的結構特征在于:其主體由圓筒31與倒錐體32組合而成，在圓筒內設置若干塔板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的結構特征在于:其主體為一倒錐體41，其側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中液面高度根據工藝要求設定，但最低不應低于其相應進氣管出口高度。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進入，從上嘴16流出，循環使用。夾套直接冷卻器5的進出水方式與夾套直接冷卻器I完全相同，下進上出。本實用新型所述整個裝置冷卻荒煤氣的過程為:高溫荒煤氣經煤氣進口管12進入內筒11，由于內筒11內裝有水，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，內筒11內的液體也隨之增加，液面升高，冷卻產生的熱量則由外筒15的間冷水帶走。由于內筒11通過液體進口管22與溢油槽2相連，故液體經液體進口管22溢流入溢油槽2。由于溢油槽2內部事先已注滿水,且液體進口管22與液體出口管23高度相等，故溢流入溢油槽2的液體又經液體出口管23溢流入篩板塔3。由于溢油槽2中液體進口管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沉降后落至錐體24處，因此，進入液體出口管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底部的含塵焦油經閥門25間歇的送入油水分離裝置4。出內筒11的荒煤氣經煤氣出口管13從篩板塔3下部進入，并與從液體出口管23溢流出的液體進行氣液接觸，荒煤氣的溫度進一步降低，焦油繼續析出，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，油水混合物經沉降分層后通過閥門42適時排出。從篩板塔3出來的荒煤氣經煤氣出口管36進入夾套直接冷卻器5，再依次經過無夾套直接冷卻器6和7，荒煤氣得到進一步冷卻凈化，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出。
[0026]采用上述技術方案，由于荒煤氣的冷卻全程為直接冷卻，能夠保證冷卻效果，同時荒煤氣冷卻所產生的熱量全部由間冷水帶走，而間冷水可以重復利用。并且，本實用新型的裝置結構簡單，全部為靜設備，沒有動力消耗，故障率低，操作維護方便。
[0027]以上所述，僅為本實用新型較佳的【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【技術領域】的技術人員在本實用新型披露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應該以權利要求書的保護范圍為準。
【權利要求】
1.一種利用冷卻水對高溫荒煤氣進行直接冷卻的裝置，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.根據權利要求1所述的利用冷卻水對高溫荒煤氣進行直接冷卻的裝置，其特征在于，所述無夾套直接冷卻單元包括2個以上無夾套直接冷卻器，所述無夾套直接冷卻器依次串聯連接。
3.根據權利要求1或2所述的利用冷卻水對高溫荒煤氣進行直接冷卻的裝置，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筒和外筒，其中所述內筒連接有荒煤氣進口管和出口管，所述進口管插入內筒底部，且末端設置多個氣孔，所述內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出口。
4.根據權利要求2所述的利用冷卻水對高溫荒煤氣進行直接冷卻的裝置，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口管和出口管，所述進口管插入內筒底部，且末端設置多個氣孔，所述圓錐筒體下部連接有閥門。
5.根據權利要求1或2所述的利用冷卻水對高溫荒煤氣進行直接冷卻的裝置，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口管和液體出口管，且兩管高度相同，所述液體進口管插入圓筒底部，所述錐形體下部設置有閥門，與所述油水分離單元連接。
6.根據權利要求1或2所述的利用冷卻水對高溫荒煤氣進行直接冷卻的裝置，其特征在于，所述篩板塔包括圓筒和倒置的圓錐筒體，所述圓筒內包括多個塔板、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，所述圓筒下部側邊通過荒煤氣出口管與第一夾套直接冷卻器連接。
7.根據權利要求1或2所述的利用冷卻水對高溫荒煤氣進行直接冷卻的裝置，其特征在于，所述油水分離單元為倒錐體結構，所述倒錐體結構下部連接閥門。
【文檔編號】C10K1/04GK203487110SQ201320262937
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年5月15日 優先權日:2013年5月15日
【發明者】吳道洪, 史豐田 申請人:北京神霧環境能源科技集團股份有限公司