固定床高温煤气过滤净化装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于煤气净化领域，特别是涉及一种固定床高温煤气过滤净化装置及方法。
【背景技术】
[0002]目前，国内外煤气的净化方法主要分为:固定床煤气发生炉净化程序是:机械旋风离心分离-电除尘器-450°C以上的煤气用水冷却到45°C以下-电除尘器-扑滴器-用户。产生废水污染环境，冷却过程中耗费着能源，同时把煤气的显热洗掉，有的用户为了提高窑炉的燃烧温度，还得重新对煤气加热，浪费了大量的能源，提高了煤气的成本；流化床煤气发生炉净化程序是:机械旋风离心分离-水洗涤800°C至900°C的煤气降至45°C -扑滴器-用户，能源浪费更为显著，约40%，流化床煤气发生炉出口含尘量极大，在20000mg/m3以上，洗涤后的废水含有大量的微碳粒粉尘，无法处理，即产生粉尘污染，又产生废水染；有正在研究的以金属烧结网过滤煤气的方法，只能适应600°C以下的温度，且价格昂贵，运行阻力大，运行费用高，寿命短，使用范围小，目前尚没有用户使用；有的研究固定床过滤净化装置，在圆筒内设置一层或两层石英沙滤料，运行时间很料含尘饱和，煤气阻力加大，微尘扬起，煤气夹带粉尘严重，只有停机、把煤气吹扫干净后更换滤料，不能连续生产，给用户带来麻烦和停产损失，难以形成工业化。
【发明内容】
[0003]本发明的目的针对上述现有技术的缺点，提供一种固定床高温煤气过滤净化的装置及方法。适合高温煤气直接过滤净化，效率高，煤气洁净程度高，煤气压力降小，煤气显热温度下降少，节能效果显著。不产生废水和扬尘，解决了煤气净化产生的环境污染问题。减少了净化煤气的设备数量，占地面积小，结构、工艺简单，投资少，效果好。
[0004]为此目的，本发明采取如下技术方案:
[0005]该装置的主要结构由加料机构部分、主体、塔栅、水盆、水封隔板、出料机构组成。固定床高温煤气净化过滤装置及方法，其步骤为:经过旋风分离器处理后的高温煤气从装置底部粗煤气入口经过环形水封槽(在相对旋转动作中起到密封煤气的作用)的内筒进入煤气箱，把煤气均匀分配到塔栅多级环形煤气通道通过，进入主体内腔的炉灰滤料层，利用炉灰或者半焦颗粒间的缝隙、颗粒的不规则形状和颗粒自身微孔特性，过滤、吸附煤气中的微尘，煤气穿过整个料层得到净化后从净化煤气出口输出，滤料可耐600-1000°C的高温，装置是由耐火材料和耐高温金属材料制成；滤料经过筛分清洗大于6mm小于10_的颗粒作为滤料，通过加料机构交替的开关在防止煤气泄露的条件下，把滤料加入主体腔内，由塔栅支撑形成滤料层，当过滤运行到一定时间，滤料层的下部位含尘量处于饱和状态，容易出现煤气通过阻力加大和煤气重新夹带粉尘现象，为了防止这一现象的产生，当滤料层下部位接近饱和时，滤料下移落入水盆水中的水封隔板与煤气箱之间，不参与过滤作用，未饱和的滤料层上部滤料下移和通过加料机构新加入的滤料，参与过滤；滤料的下移，是由外来动力传递到棘轮及焊接为一体的水盆(含着滤料)、塔栅、煤气箱，煤气箱水封隔板一起缓慢旋转，刮板将滤料从水封隔板内侧，通过水封隔板下的环形出口刮到水封隔板外与水盆沿之间，由铲刀将其铲出装置外，达到了装置内滤料靠自身重力连续缓慢下移的目的；在该装置运行过程中，装置底部的环形水封槽的高度、煤气箱水封隔板的高度、水位的高度决定着能封住多少压力的煤气；水盆的高度、水位的高度、水封隔板的高度、煤气箱的高度决定着封住主体内腔多少压力的煤气。
[0006]该装置特点:
[0007]1、滤料使用洁净的炉灰或者半焦，利用其不规则的形状和表面带有微孔的特性吸附煤气中的微尘。煤气过滤效率高，造价低廉。滤料排出装置体外后，微尘牢牢的嵌在炉灰颗粒上，不产生扬尘，没有粉尘污染，用作制砖或水泥原料，半焦直接用作气化原料，全部回收利用。
[0008]2、热煤气的显热损失极小，煤气温度下降在100°C范围以内，达到煤气高温净化的目的。该装置可适用100tC以下的煤气净化，使用该煤气，比同样化学成分的通过冷却方法净化的煤气，窑炉温度提高200°c -400°c，节能效果十分显著，可达节能30%以上。
[0009]3、滤料吸尘饱和后，逐步下移，落在水盆中，错开上升的煤气气流，滤料中的微尘不会扬起，净化的煤气不能重新夹带微尘。煤气经过该装置处理后，煤气含尘量可降至10mg/m3o滤料的加入和排除保持均衡，一直保持滤料层的高度，从而保证了煤气过滤净化的效率稳定，保证煤气的纯洁度。
[0010]4、装置底部的环形水封槽的高度、煤气箱水封隔板的高度、环形水封槽内水位的高度；水盆的高度、水盆内水位的高度、水封隔板的高度、煤气箱的高度可根据煤气源压力设计，可适应不同压力的煤气净化使用该装置。
[0011]5、加料机构部分一级密封钟罩和二级密封钟罩交替开关，使得加料时始终保持主体腔内密封，煤气只能从净化煤气出口输出而不能从加料入口泄露。
【附图说明】
[0012]附图是固定床高温煤气过滤净化装置结构示意图。
[0013]图中标号:1、滤料入口，2、一级加料箱，3、一级密封钟罩，4、二级加料箱，5、二级密封钟罩，6、主体，7、炉灰滤料层，8塔栅，9、环形煤气通道，10、煤气箱，11、水封隔板，12、铲刀，13、水盆，14、支撑轮，15、棘轮，16、粗煤气入口，17、环形水封槽，18、刮刀，19、煤气箱水封隔板，20、净化煤气出口。
【具体实施方式】
[0014]装置分为三个步骤:加料、过滤、除渣。
[0015]滤料经滤料入口 I落入一级加料箱2中，一级密封钟罩3打开，滤料落入二级加料箱4，一级密封钟罩3关闭，二级密封钟罩5打开，滤料落入主体6腔内。如此，一级密封钟罩3和二级密封钟罩5交替开关，达到加料过程密封的目的。
[0016]滤料在主体6腔内由塔栅8的顶部和侧部支撑，塔栅8上设有多级环形煤气通道9。
[0017]粗煤气经粗煤气入口 15经过环形水封槽17进入煤气箱10。通过环形煤气通道9进入滤料层7，过滤除尘净化后的煤气由净化煤气出口 20输出到用户使用。
[0018]粗煤气中的尘被滤料空隙和滤料自身的微孔不断吸附，直至滤料层7下部位接近饱和状态，粉尘随滤料缓缓下移进入水盆13。滤料层7上部的干净的滤料随着料层下移落到塔栅8的顶部和侧部，继续过滤粗煤气。料层顶部由加料机构不断补充新的滤料。
[0019]饱和滤料进入水盆13中的水封隔板11内侧，水盆13由外来动力经棘轮15带动水盆含滤料缓慢旋转，其中的滤料由刮刀18将滤料由水封隔板11与水盆13底之间的环隙刮至水封隔板11外侧，再由铲刀12铲出水盆13外。旋转过程中棘轮15、水盆13、塔栅8、煤气箱水封隔板19为一体，由支撑轮14滚动支撑和定位。环形水封槽17及其中的水与煤气箱水封隔板19在旋转过程中对粗煤气进入过程起到密封作用。水盆13、水盆中的水和水封隔板11对主体腔内的煤气起到密封作用。
【主权项】
1.一种固定床高温煤气过滤净化装置和方法，其特征为:该装置的主要结构由加料机构部分、主体、塔栅、水盆、水封隔板、出料机构、环形水封槽、煤气箱水封隔板组成。高温煤气从装置底部粗煤气入口经过环形水封槽的内筒进入煤气箱，通过塔栅多级环形煤气通道，进入主体内腔的炉灰滤料层，利用炉灰颗粒间的缝隙、炉灰颗粒的不规则形状和炉灰颗粒自身微孔特性，过滤、吸附煤气中的微尘，煤气穿过整个料层得到净化后从净化煤气出口输出；通过加料机构交替的开关在防止煤气泄露的条件下，把滤料加入主体腔内，由塔栅支撑形成滤料层，当炉灰滤料层下部位吸附微尘接近饱和时，炉灰滤料下移落入水盆水中的水封隔板与煤气箱之间，不参与过滤作用，未饱和的滤料层上部滤料下移和通过加料机构新加入的滤料，参与过滤；滤料的下移，是由外来动力传递到棘轮及焊接为一体的水盆(含着滤料)、塔栅、煤气箱，煤气箱水封隔板一起缓慢旋转，刮板将滤料从水封隔板内侧，通过水封隔板下的环形出口刮到水封隔板外与水盆沿之间，由铲刀将其铲出装置外，达到了装置内滤料靠自身重力连续缓慢下移的目的；在该装置运行过程中，装置底部的环形水封槽的高度、煤气箱水封隔板的高度、水位的高度决定着能封住多少压力的煤气；水盆的高度、水位的高度、水封隔板的高度、煤气箱的高度决定着封住主体内腔多少压力的煤气。2.如权利要求1所述该装置的结构。3.如权利要求1所述煤气过滤净化过程的工艺方法。4.如权利要求1所述的用炉灰或者半焦颗粒作为滤料。
【专利摘要】本发明提供一种固定床高温煤气过滤净化装置及方法，其特征为：主要用炉灰或者半焦作为滤料。粗煤气从装置底部进入，经过塔栅的煤气通道穿过滤料层，粗煤气中的微尘被吸附在炉灰的空隙和表面的微孔，净化后的煤气由净化煤气出口输出到用户。当滤料接近饱和状态时，滤料缓缓下移落入水盆中，由于是外来动力传递到棘轮及焊接为一体的水盆(含着滤料)、塔栅、煤气箱，煤气箱水封隔板一起缓慢旋转，饱和的炉灰逐步排出装置外。同时，加料机构的两级密封钟罩交替开关加入新的滤料，维持滤料层高度。保证了煤气的过滤连续性和煤气的纯净度。
【IPC分类】C10K1/02
【公开号】CN105199785
【申请号】CN201510473502
【发明人】舒瑞, 舒克孝
【申请人】舒瑞, 舒克孝
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年8月6日