气体激冷水洗过滤装置的制作方法

本发明属于化工反应设备及装置领域，更具体地，涉及一种气体激冷水洗过滤装置。

背景技术：

我国天然气国内生产能力有限，无法满足国内需求的快速增长，因此目前我国的天然气消费结构中进口气源还占很大比重。2018年，全国天然气产量1077亿立方米，消费量1471亿立方米，供需缺口达394亿立方米。2013年1-4月份，我国天然气产量为402亿立方米，同比增长7.7％，进口约合171亿立方米，增长32.3％，进口气源的大幅增长表明目前国内气源供应仍跟不上需求增长的步伐。同期天然气表观消费量568亿立方米，同比增长13.2％，天然气总供应量仅高出消费量5亿立方米，扣除进口气量国内自给缺口为166亿立方米。国内居民消费的快速增长和为节能环保而进行的工业气改，将会维持天然气需求量的长期增长趋势，天然气国内供应保障能力的压力将更加突出。因此，提出利用煤制取甲烷气。

传统的煤制甲烷气，需要依次通过催化剂催化、三级脱尘、水洗，催化及三级脱尘设备占地大，不利于设备集成化推广。

在煤制甲烷气工艺中，产出的产品为甲烷气体、水蒸气、粉尘及硫化物的混合物，这种产品无法之间应用，通常需要进行除硫除尘，但是现有技术中的除硫除尘方式为通过滤网对产出产品进行过滤，通过实际使用发现其除尘除硫效率低下，此外发明人发现，通过传统方法对煤制气产品进行除尘时还极容易发生甲烷逆反应，导致甲烷气体产率降低。

因此有必要研发一种气体激冷水洗过滤装置，能够一步完成降温、除尘、除硫，抑制逆反应，设备占地面积小，使用更为安全。

公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种气体激冷水洗过滤装置，该气体激冷水洗过滤装置除尘除硫一步完成，设备占地面积小，使用更为安全，能够抑制逆反应提高产品产率。

为了实现上述目的，本发明提供一种气体激冷水洗过滤装置，该气体激冷水洗过滤装置包括：

水洗单元，所述水洗单元包括入口管及水洗管，所述入口管的顶部连通于所述水洗管的一端，所述入口管上设置有注水口及注气口；

气体过滤减压单元，所述气体过滤减压单元的一端连通于所述水洗管的另一端，所述气体过滤减压单元的另一端设置有出气口。

优选地，所述水洗单元包括一个或多个水洗管，当所述水洗管为多个时，多个所述水洗管依次连通。

优选地，所述气体过滤减压单元包括多级过滤减压管，第一级过滤减压管连通于所述水洗管的另一端，多级过滤减压管依次连通，最后一级过滤减压管上设在有出气口。

优选地，还包括导气管，相邻的过滤减压管通过所述导气管依次连通。

优选地，导气管为t字形，所述导气管设在在所述过滤减压管内，所述t字形的横边远离所述过滤减压管的顶部，所述t字形的竖边连通于相邻过滤减压管的顶部。

优选地，还包括减压降噪装置，所述减压降噪装置设置在所述水洗管和/或所述气体过滤减压单元内。

优选地，所述减压降噪装置包括至少一个减压组件及固定件，所述减压组件的一端通过所述固定件连接于所述水洗管和/或所述气体过滤减压单元的管壁。

优选地，所述减压组件包括滤网及复位弹簧，所述滤网为两个，分别设置在所述复位弹簧两端。

优选地，还包括液位计，所述液位计设置在所述气体过滤减压单元和/或所述气体过滤减压单元与所述水洗管的连通处。

优选地，还包括排液阀，所述排液阀设置在所述水洗单元和/或所述气体过滤减压单元上。

本发明的有益效果在于：

1)产品通过入口管进入水洗单元的同时，通过注水口向入口管内注水，在产品进入入口管的同一时间就会与水产生接触，通过液态水为产品进行降温，防止逆反应的发生，同时还能够对甲烷气进行除尘和除硫。

2)产品及注入的液态水进入水洗管，液态水沉积在水洗管内，气态产品进入气体减压降噪单元，进行减压降噪，减压后的产品通过出气口排出本装置，通过气体减压降噪单元的设置控制产品输出压，降低噪声，使生产加工更为安全。

本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本发明的一个实施例的气体激冷水洗过滤装置的示意性结构图。

图2示出了根据本发明的一个实施例的气体过滤减压单元的示意性结构图。

图3示出了根据本发明的一个实施例的水洗单元的示意性结构图。

附图标记说明：

1、水洗单元；2、入口管；3、水洗管；4、注水口；5、注气口；6、气体过滤减压单元；7、出气口；8、滤减压管；9、导气管；10、液位计；11、排液阀；12、排污阀；13、泄压阀；14、固定杆；15、固定盘；16、滤网；17、复位弹簧。

具体实施方式

下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

本发明提供了一种气体激冷水洗过滤装置，该气体激冷水洗过滤装置包括：

水洗单元，所述水洗单元包括入口管及水洗管，所述入口管的顶部连通于所述水洗管的一端，所述入口管上设置有注水口及注气口；

气体过滤减压单元，所述气体过滤减压单元的一端连通于所述水洗管的另一端，所述气体过滤减压单元的另一端设置有出气口。

具体地，使用时前端反应产出的产品通过注气口进入入口管，同时通过注水口向入口管内注水，产品与水接触进行激冷降温防止逆反应的发生；而后产品与液体水同时进入水洗管，液态水会沉积在水洗管内，气态产品通过水洗管利用液态水进行过滤除尘及除硫，进入气体过滤减压单元；气态产品通过气体过滤减压单元缓冲减压后通过出气口排出。

进一步地，注水口及注气口的设置角度可以平行设置也可以以一定角度相对设置，或者可以相对设置在入口管的两侧，水与气成以逆流或错流形式进入入口管。

本发明的气体激冷水洗过滤装置，一方面能够为产品进行激冷降温防止逆反应的发生提高产品产率，另一方面通过水洗单元的设置能够为产品进行除尘及除硫。

作为优选方案，所述水洗单元包括一个或多个水洗管，当所述水洗管为多个时，多个所述水洗管依次连通。

具体地，实际使用过程中可以根据使用需要合理设置水洗管的数量，优选地水洗管为多个，可通过多级水洗管逐级为产品进行过滤，同时当水注满多个水洗管时水洗管也可以起到缓冲、减压的作用。

作为优选方案，所述气体过滤减压单元包括多级过滤减压管，第一级过滤减压管连通于所述水洗管的另一端，多级过滤减压管依次连通，最后一级过滤减压管上设在有出气口。

具体地，通过水洗单元进行水洗过滤后的产品依次通过多级过滤减压管，而后经由最后一级过滤减压管上的出气口排出。

更优选地，在每级过滤减压管顶部设置有水洗管，水洗管的另一端用于连通至水源，通过水洗管可对过滤减压管进行冲洗。

作为优选方案，还包括导气管，相邻的过滤减压管通过所述导气管依次连通。

作为优选方案，导气管为t字形，所述导气管设在在所述过滤减压管内，所述t字形的横边远离所述过滤减压管的顶部，所述t字形的竖边连通于相邻过滤减压管的顶部。

具体地，通过导气管的设置，前一级过滤减压管内的气体通过导气管输送至下一级过滤减压管的中部或底部，气态产品呈折返式在多级过滤减压管内依次传送，为气体进行缓冲减压，使产品输出更为安全、稳定。

作为优选方案，还包括减压降噪装置，所述减压降噪装置设置在所述水洗管和/或所述气体过滤减压单元内。

作为优选方案，所述减压降噪装置包括至少一个减压组件及固定件，所述减压组件的一端通过所述固定件连接于所述水洗管和/或所述气体过滤减压单元的管壁。

进一步地，所述固定件为固定盘或固定杆，所述固定盘设置在每个减压组件的一端，为圆环状，内沿固定连接于减压组件，外沿固定连接于管壁；所述固定杆包括封头限位及杆体，减压组件套设在杆体之间，位于两个封头限位之间。

更优选地，设置在气体过滤减压单元内的减压降噪装置的固定件为固定盘，固定盘套设在导气管t字形的竖边上，前一级过滤减压管内的气体通过导气管输送至下一级过滤减压管的中部或底部而后通过减压组件后输送至再下一级过滤减压管的中部或底部。

作为优选方案，所述减压组件包括滤网及复位弹簧，所述滤网为两个，分别设置在所述复位弹簧两端。

具体地，气态产品通过滤网进行过滤，在气态产品通过滤网过滤的同时冲击复位弹簧，复位弹簧的反作用力即可为气态产品泄压。

作为优选方案，还包括液位计，所述液位计设置在所述气体过滤减压单元和/或所述气体过滤减压单元与所述水洗管的连通处。

作为优选方案，还包括排液阀，所述排液阀设置在所述水洗单元和/或所述气体过滤减压单元上。

具体地，通过向入口管注水，多余的液态水会沉积在水洗管内，当水过多时，部分液态水也会进入气体过滤减压单元，通过液位计的设置，检测水量。当水量过多时，开启排液阀为气体激冷水洗过滤装置排水。

进一步地，还包括排污阀及泄压阀，排污阀设置在水洗管竖直位置的最低处，泄压阀设置在气体过滤减压单元上，通过排污阀的设置排出水洗管内的污水，通过泄压阀的设置为气体激冷水洗过滤装置泄压。

实施例

图1示出了根据本发明的一个实施例的气体激冷水洗过滤装置的示意性结构图。图2示出了根据本发明的一个实施例的气体过滤减压单元的示意性结构图。图3示出了根据本发明的一个实施例的水洗单元的示意性结构图。

本实施例的气体激冷水洗过滤装置的用于设置在煤制甲烷气生产工艺中，在该工艺中生成的高温甲烷气体，被输送至本发明的气体激冷水洗过滤装置，进行激冷降温与除尘。

如图1-图3所示，该气体激冷水洗过滤装置包括：

水洗单元1，水洗单元1包括入口管2及水洗管3，入口管2的顶部连通于水洗管3的一端，入口管2上设置有注水口4及注气口5；

气体过滤减压单元6，气体过滤减压单元6包括三级过滤减压管8，第一级过滤减压管8连通于水洗管3的另一端，最后一级过滤减压管8上设在有出气口7；

导气管9，相邻过滤减压管8通过导气管9依次连通，导气管9为t字形，导气9设在在过滤减压管8内，t字形的横边远离过滤减压管8的顶部，t字形的竖边连通于相邻过滤减压管8的顶部；

减压降噪装置，减压降噪装置设置在水洗管3和/或气体过滤减压单元6内；

液位计10，液位计10设置在气体过滤减压单元6和气体过滤减压单元6与水洗管3的连通处。

排液阀11、排污阀12及泄压阀13，排液阀11设置在水洗单元1和气体过滤减压单元6上，排污阀12设置在水洗管3竖直位置的最低处，泄压阀13设置在气体过滤减压单元6上。

其中，水洗单元1包括两个水洗管3，两个水洗管3依次连通，两个水洗管3呈u字形。

具体地，考虑到设备集成化，过滤减压管8的数量与水洗管3数量相配合，在水洗管3顶部及过滤减压管8设置连接法兰，气体过滤减压单元6通过连接法兰设置在水洗单元1顶部，进一步地，水洗单元1及气体过滤减压单元6的高度与集装箱高度相配合，当需要运输气体激冷水洗过滤装置时，可通过连接法兰拆装水洗单元1及气体过滤减压单元6，进行分装，当需要使用时再次组装即可。

其中，减压降噪装置包括至少一个减压组件及固定件，减压组件的一端通过固定件连接于水洗管3和气体过滤减压单元6的管壁。

进一步地，固定件为固定盘15或固定杆14，设置在气体过滤减压，6内的固定件为固定盘15，固定盘15设置在每个减压组件的一端，为圆环状，内沿固定连接于减压组件，外沿固定连接于管壁；设置在水洗单元1内的固定件为固定杆14，固定杆14包括封头限位及杆体，减压组件套设在杆体之间，位于两个封头限位之间。

其中，减压组件包括滤网16及复位弹簧17，滤网16为两个，分别设置在复位弹簧17两端。

具体地，使用时产品经由注气口5进入入口管2，液态水经由注水口4进入入口管2，气态产品与水接触进行激冷水洗降温，而后进入u字形的水洗管3，液态水会沉积在u字形的水洗管3内，气态产品通过水及减压降噪装置的过滤、除尘及除硫后进入气体过滤减压单元6，气态产品通过在三级过滤减压管8内的折返输送及减压降噪装置的逐级缓冲、降压后经由出气口7排出。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。