一種適用于氣化氣中焦油的分離回收系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種適用于氣化氣中焦油的分離回收系統(tǒng)，屬于煤氣化及生物質(zhì)氣化相關(guān)技術(shù)設(shè)備領(lǐng)域。主要包括依次連通的冷卻機(jī)構(gòu)、輸送單元和分離機(jī)構(gòu)；所述分離機(jī)構(gòu)具有外殼，外殼內(nèi)部具有多根豎向設(shè)置的混合管；所述混合管從外向內(nèi)依次為外層管、中間管和內(nèi)層管；外層管、中間管和內(nèi)層管的頂部平齊，且中間管和內(nèi)層管的頂部封閉，外層管與中間管之間的內(nèi)腔與輸送單元相連通；其中，冷卻機(jī)構(gòu)將氣化氣中的焦油冷卻成固液混合物，固液混合物經(jīng)輸送單元進(jìn)入混合管中進(jìn)行滲透分離。本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)計(jì)全新的結(jié)構(gòu)，可以令氣化氣中的焦油進(jìn)行冷卻、泵送和分離，極大的降低了分離焦油的成本。
【專利說(shuō)明】
一種適用于氣化氣中焦油的分離回收系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及煤氣化及生物質(zhì)氣化相關(guān)技術(shù)設(shè)備領(lǐng)域，具體的說(shuō)，是涉及一種適用于氣化氣中焦油的分離回收系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]焦油是煤或生物質(zhì)在氣化反應(yīng)過(guò)程的產(chǎn)物，它伴隨著氣化氣而存在，基本分為重質(zhì)焦油和輕質(zhì)焦油，其成分復(fù)雜，微溶于水，溶于苯、乙醇、乙醚、氯仿、丙酮等多數(shù)有機(jī)溶劑。焦油在高溫下可以發(fā)生裂解，與氣化氣一起呈氣體狀態(tài)，但在低于200 °C的情況下，就可以凝結(jié)為液體，成為黑色粘稠油狀物，影響氣化設(shè)備穩(wěn)定和安全運(yùn)行，造成能量浪費(fèi)，降低氣化效率。
[0003]焦油成分中的多核芳香族在氣化氣的凈化及燃燒過(guò)程中存在一定量的析出，對(duì)環(huán)境及人類健康構(gòu)成嚴(yán)重危害。
[0004]對(duì)氣化氣中焦油采取適宜的處理方法，降低焦油在氣化氣中的組分，提高氣化氣質(zhì)量，是生物質(zhì)氣化技術(shù)的一個(gè)重要研究課題。
[0005]目前，氣化氣中焦油的處理方法有物理法和化學(xué)法。物理法有旋風(fēng)分離、濕式凈化、干式凈化等?；瘜W(xué)法有化學(xué)高溫?zé)峤廪D(zhuǎn)化和化學(xué)催化裂解轉(zhuǎn)化等。目前，國(guó)內(nèi)氣化工程采用較多的是物理方法中的多級(jí)濕法聯(lián)合。
[0006]高溫氣化氣常見(jiàn)的冷卻凈化過(guò)程為:物料經(jīng)氣化工藝后產(chǎn)出高溫氣化氣，如果需要凈化處理，則高溫氣化氣需要冷卻凈化，冷卻凈化通常情況下采用的工藝是噴淋水洗+電捕焦油器，使用電捕焦油器對(duì)處理的氣的氧含量有嚴(yán)格的要求，通常情況下不能大于2%， 以防止在電捕焦油器內(nèi)爆炸。而氣化氣中一般都含有一定量的焦油，在水洗和電捕焦油器的雙作用下可以除去95%以上，但去除下來(lái)的焦油通常附著于灰上，如果加以利用還需要進(jìn)行后續(xù)的分離工序。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)的不足之處在于:焦油廢水造成二次污染;大量焦油不能利用，造成能源損失;去除下來(lái)的焦油通常附著于灰上，如果加以利用需要經(jīng)過(guò)多級(jí)分離工序，回收及循環(huán)設(shè)備龐大。
[0008]因此，有必要設(shè)計(jì)一種新的焦油回收系統(tǒng)，來(lái)解決上述問(wèn)題。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種適用于氣化氣中焦油的分離回收系統(tǒng)。本發(fā)明通過(guò)設(shè)計(jì)全新的結(jié)構(gòu)，可以令氣化氣中的焦油進(jìn)行冷卻、栗送和分離。
[0010]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0011]—種適用于氣化氣中焦油的分離回收系統(tǒng)，包括:[〇〇12] 冷卻機(jī)構(gòu)；
[0013]冷卻機(jī)構(gòu)與輸送單元和分離機(jī)構(gòu)依次連通；
[0014]所述分離機(jī)構(gòu)具有外殼，夕卜殼內(nèi)部具有多根豎向設(shè)置的混合管；
[0015]所述混合管從外向內(nèi)依次為外層管、中間管和內(nèi)層管；
[0016]外層管、中間管和內(nèi)層管的頂部平齊，且中間管和內(nèi)層管的頂部封閉，外層管與中間管之間的內(nèi)腔與輸送單元相連通；[〇〇17]其中，冷卻機(jī)構(gòu)將氣化氣中的焦油冷卻成固液混合物，固液混合物經(jīng)輸送單元進(jìn)入混合管中進(jìn)行滲透分離。
[0018]優(yōu)選的，所述輸送單元為高壓栗。
[0019]優(yōu)選的，所述冷卻機(jī)構(gòu)包括冷卻壁，冷卻壁的下方設(shè)置有混合收集器，混合收集器與輸送單元相連通。
[0020]優(yōu)選的，所述外殼的頂部具有混合管接頭，外層管與中間管形成的內(nèi)腔與所述混合管相連通。
[0021]優(yōu)選的，每根混合管中，外層管、中間管和內(nèi)層管的長(zhǎng)度依次增大；
[0022]所述外殼的底部具有至少三個(gè)收集倉(cāng)，夕卜層管、中間管和內(nèi)層管分別與一個(gè)收集倉(cāng)相連通。[〇〇23]優(yōu)選的，所述中間管的內(nèi)壁上安裝有壓力傳感器。
[0024]優(yōu)選的，所述內(nèi)層管的內(nèi)壁上安裝有液位傳感器。
[0025]優(yōu)選的，所述外層管為不銹鋼管，中間管為親水納米陶瓷纖維管，內(nèi)層管為憎水納米陶瓷纖維管。
[0026]優(yōu)選的，所述冷卻壁的外表面具有憎水涂層。
[0027]在提供上述結(jié)構(gòu)方案的同時(shí)，本發(fā)明還提供了一種應(yīng)用上述分離回收系統(tǒng)進(jìn)行焦油分離回收的方法，步驟如下:
[0028]A、冷卻機(jī)構(gòu)啟動(dòng)，含有焦油的氣化氣沖接觸冷卻機(jī)構(gòu)，則焦油降溫成為固液混合物；
[0029]B、固液混合物經(jīng)輸送單元輸送至混合管；
[0030]C、固液混合物在混合管內(nèi)滲透分離；[〇〇31] D、收集分離產(chǎn)物。[〇〇32]本發(fā)明的有益效果是:
[0033](1)通過(guò)冷卻裝置將焦油降溫形成固液混合物，然后利用現(xiàn)有材質(zhì)制成的混合管進(jìn)行滲透分離，使混合物中的灰分、水和焦油得以分離，便于對(duì)焦油進(jìn)行后續(xù)回收利用。
[0034](2)裝置整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)成本低廉，能夠極大的降低焦油回收成本?！靖綀D說(shuō)明】[〇〇35]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖2是本發(fā)明中分離機(jī)構(gòu)的俯視圖；
[0037]其中，1、氣化氣通道，2、冷卻機(jī)構(gòu)，3、混合收集器，4、輸送單元，5、混合管接頭，6、 封閉堵板，7、外殼，8、混合管，9、第一收集倉(cāng)，10、第二收集倉(cāng)，11、第三收集倉(cāng)，12、外層管， 13、中間管，14、內(nèi)層管。【具體實(shí)施方式】[〇〇38]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0039]實(shí)施例1: 一種適用于氣化氣中焦油的分離回收系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示，包括:
[0040]依次連通的冷卻機(jī)構(gòu)2、輸送單元4和分離機(jī)構(gòu)。
[0041]所述冷卻機(jī)構(gòu)2包括冷卻壁，冷卻壁的下方設(shè)置有混合收集器3,混合收集器3與輸送單元4相連通。所述混合收集器3,與氣化氣通道1相連通，冷卻機(jī)構(gòu)2位于氣化氣通道1之間。作為較佳的選擇，可以令氣化氣通道1的左側(cè)為高溫氣化氣通道，右側(cè)為低溫氣化氣通道。
[0042]根據(jù)不同的需要，所述輸送單元4可以選擇為高壓栗，或其他濃漿栗送裝置。
[0043]分離機(jī)構(gòu)主要包括外殼7,外殼7的頂部與混合管接頭5密閉連接，外殼7的底部自上之下依次與第一收集倉(cāng)9、第二收集倉(cāng)10和第三收集倉(cāng)11密閉連接。
[0044]外殼內(nèi)具有多根豎直設(shè)置的混合管8及用于固定混合管8的骨架，每根混合管8的結(jié)構(gòu)相同。混合管8從外之內(nèi)依次為外層管12、中間管13和內(nèi)層管14,外層管12、中間管13和內(nèi)層管14的長(zhǎng)度依次增大;所述外層管12與中間管13之間的空腔與第一收集倉(cāng)9相連通，中間管13與內(nèi)層管14所形成的空腔與第二收集倉(cāng)10相連通，內(nèi)層管14的內(nèi)腔與第三收集倉(cāng)11 相連通。
[0045]作為另一種結(jié)構(gòu)，外層管12、中間管13和內(nèi)層管14的整體長(zhǎng)度也可以相同，然后只在底部收集時(shí)獨(dú)立收集透析物。
[0046]值得注意的是，所述中間管13和內(nèi)層管14的頂部被封閉堵板6封閉，這樣的結(jié)構(gòu)可以僅使外層管12與中間管13的內(nèi)腔與混合管接頭5相連通。
[0047]為了便于監(jiān)測(cè)，在中間管13的內(nèi)壁上安裝有壓力傳感器，還在內(nèi)層管14的內(nèi)壁上安裝有液位傳感器，內(nèi)層管14的內(nèi)部具有機(jī)械收取裝置。[0〇48]三個(gè)的管體的材質(zhì)，具體為:外層管12為不銹鋼管，中間管13為親水納米陶瓷纖維管，內(nèi)層管14為憎水納米陶瓷纖維管。
[0049]冷卻機(jī)構(gòu)2的主要作用是將高溫氣化氣急降到水冷凝和焦油析出的溫度，所采用的設(shè)備表面材料為憎水陶瓷材質(zhì)，飛灰、焦油隨冷凝水落入下方的混合收集器3中。
[0050]實(shí)施例2: —種應(yīng)用實(shí)施例1所述的分離回收系統(tǒng)進(jìn)行氣化氣中焦油分離回收的方法，主要步驟如下:
[0051]A、冷卻機(jī)構(gòu)2啟動(dòng)，冷卻壁降溫，含有焦油的氣化氣沖接觸冷卻壁，則焦油降溫成為固液混合物，落入混合收集器3;[〇〇52] B、固液混合物從混合收集器3的出料口經(jīng)輸送單元4輸送至混合管接頭5，然后進(jìn)入外層管12與中間管13(中間管13也可稱為水與焦油透析層)之間的空腔;在與中間管13不同壓差的作用下，固液混合物向中間管13與內(nèi)層管14(內(nèi)層管14也可稱為焦油透析呼吸層) 所形成的空腔透析水和焦油，則灰分就留在了外層管12與中間管13之間，然后落入第一收集倉(cāng)9;隨后采用高壓吹氣排出；[〇〇53] C、在內(nèi)層管14的作用下，水和焦油的混合物達(dá)到一定壓力時(shí)，焦油開(kāi)始大量透過(guò)內(nèi)層管14的外表面進(jìn)入內(nèi)層管14的內(nèi)部，從而實(shí)現(xiàn)焦油與水的分離，然后流入第二收集倉(cāng) 10;與之同時(shí)，根據(jù)水壓定時(shí)將第二收集倉(cāng)10內(nèi)的水通過(guò)栗進(jìn)行外排；[〇〇54] D、焦油順著內(nèi)層管14的內(nèi)壁，向下流動(dòng)至第三收集倉(cāng)11，收集過(guò)程中通過(guò)液位傳感器實(shí)時(shí)獲知焦油的體積，最終實(shí)現(xiàn)焦油的捕集。
[0055]本發(fā)明中，通過(guò)三個(gè)不同材質(zhì)的滲透管，來(lái)利用每一層的材料特性及物質(zhì)通過(guò)率來(lái)透析分離混合物，
[0056]對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。 對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種適用于氣化氣中焦油的分離回收系統(tǒng)，其特征在于，包括:冷卻機(jī)構(gòu)；冷卻機(jī)構(gòu)與輸送單元和分離機(jī)構(gòu)依次連通；所述分離機(jī)構(gòu)具有外殼，外殼內(nèi)部具有多根豎向設(shè)置的混合管；所述混合管從外向內(nèi)依次為外層管、中間管和內(nèi)層管；外層管、中間管和內(nèi)層管的頂部平齊，且中間管和內(nèi)層管的頂部封閉，外層管與中間管 之間的內(nèi)腔與輸送單元相連通；其中，冷卻機(jī)構(gòu)將氣化氣中的焦油冷卻成固液混合物，固液混合物經(jīng)輸送單元進(jìn)入混 合管中進(jìn)行滲透分離。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離回收系統(tǒng)，其特征在于，所述輸送單元為高壓栗。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離回收系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻機(jī)構(gòu)包括冷卻壁，冷卻 壁的下方設(shè)置有混合收集器，混合收集器與輸送單元相連通。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離回收系統(tǒng)，其特征在于，所述外殼的頂部具有混合管接 頭，外層管與中間管形成的內(nèi)腔與所述混合管相連通。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離回收系統(tǒng)，其特征在于，每根混合管中，外層管、中間管和 內(nèi)層管的長(zhǎng)度依次增大；所述外殼的底部具有至少三個(gè)收集倉(cāng)，夕卜層管、中間管和內(nèi)層管分別與一個(gè)收集倉(cāng)相 連通。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離回收系統(tǒng)，其特征在于，所述中間管的內(nèi)壁上安裝有壓力 傳感器。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離回收系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)層管的內(nèi)壁上安裝有液位 傳感器。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離回收系統(tǒng)，其特征在于，所述外層管為不銹鋼管，中間管 為親水納米陶瓷纖維管，內(nèi)層管為憎水納米陶瓷纖維管。9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分離回收系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻壁的外表面具有憎水涂層。
【文檔編號(hào)】C10J3/84GK205662496SQ201620582053
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年6月14日
【發(fā)明人】董玉平, 畢蘭平, 于杰, 徐鵬舉, 梁敬翠, 張兆玲
【申請(qǐng)人】山東大學(xué)