一种基于重油吸收的气化气焦油深度脱除系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于产气脱焦油技术领域，更具体地，涉及一种基于重油吸收的气化气焦油深度脱除系统。
【背景技术】
[0002]焦油作为含碳固体燃料在进行气化反应时的副产物之一，对气化系统会造成很大的不利影响。例如，焦油低温下会凝结，累积到一定程度会堵塞气化系统后续管路，造成安全隐患；它含有大量碳氢元素，容易降低气化效率及经济性；此外，还会影响监测仪器测量精度并降低正常运行时间，给工业生产带来损失。
[0003]目前处理焦油的措施主要包括化学脱除和物理脱除两大类。对于物理脱除而言，水洗法作为最常见的湿式脱除方法，在燃气冷却后进行，操作温度一般为20度至60度，但很难将焦油浓度降至低于50mg/m3，同时产生大量废液，后续处理操作成本高。具体而言，水洗的本质是降温作用，对第I类和第5类重焦油具有良好的脱除效果，但是操作温度较低，使焦油易于凝结，堵塞管道和阀门；水的强极性可实现第2类杂环原子类焦油的溶解和洗脱，但致使洗焦废水成为复杂含酚悬浊液，处理费用极高；此外，水对第3类和第4类烃类焦油没有亲和性，因而脱除效果很差，而这类焦油实际上控制着燃气中焦油的露点。因此，从净化度、可再生性和连续操作的角度来看，水洗法不能取得令人满意的脱焦油效果。
[0004]此外，荷兰能源中心开发了一种OLGA(油基气体洗刷器)，其分为两级工作模式，第一级采用溶剂将重焦油冷却凝结，第二级利用吸收剂来脱除轻质焦油；又如，CN201210037246.7中公开了一种生物质燃气耦合吸附脱焦油系统，并由喷淋冷却塔、焦油吸附塔、冷却器、储罐及辅助的管线和阀门来组成系统。然而，进一步的研宄表明，上述这些油基脱焦油技术仍然存在以下的缺陷或不足:1)焦油的粘度较大，雾化困难，吸附速率慢；2)焦油低温运行困难，必须借助相应的保温措施或者外加热装置，投资及运行成本都比较高；3)焦油里有许多含氧基团，具有腐蚀性，同时由于其稳定性不高，长期循环使用可导致其品质进一步恶化；4)焦油成分复杂种类繁多，焦油之间的混溶性不强，混在一起易出现分层现象；5)吸收剂吸附轻质焦油后的废液，存在二次处理问题。
【实用新型内容】
[0005]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种基于重油吸收的气化气焦油深度脱除系统，其中通过对其内部构造的连接设置方式以及关键组件如鼓泡塔、冷却塔等的特定结构等进行研宄设计，同时采用了重油吸收产气焦油的反应机理，测试表明能够很好地执行焦油的深度脱除，并且系统装置可长时间稳定运行且无废液产生，并具备运行成本低、低污染和适应面广等优势。
[0006]为实现上述目的，按照本实用新型，提供了一种基于重油吸收的气化气焦油深度脱除系统，其特征在于，该系统包括产气输入管路、冷却塔、中间输送管路、鼓泡塔、产气输出管路和除雾装置，其中:
[0007]所述产气输入管路用于将富含焦油的气化气输入至所述冷却塔中；
[0008]所述冷却塔的塔腔内配备换热管盘，并在底部安装有焦油收集箱，用于使进入冷却塔的气化气降温，同时使气化气中的部分焦油冷凝流入该焦油收集箱，由此执行对气化气的首次焦油脱除处理；
[0009]所述中间输送管路的入口一端设置在所述冷却塔上部，出口一端通入至所述鼓泡塔底部，并且在该入口一端附近设置有温度检测及调节单元，由此用于对从冷却塔输送至鼓泡塔的气化气的温度执行实时检测，并进一步调节至所需温度；
[0010]所述鼓泡塔的内部贮存有液态重油，其中央部位设置沿着轴向方向分布的搅拌器，并在所述中间输送管路的出口一端设置有气流破碎器；以此方式，进入鼓泡塔的气化气由上向下流动并由气流破碎器排出，延长在鼓泡塔中的停留时间和增大接触面积，然后与重油充分接触以实现焦油的二次脱除；
[0011]所述产气输出管路设置在所述鼓泡塔的上部，被重油吸收焦油后的气化气浮出重油液面，并经由该产气输出管路继续输送至所述除雾装置；该除雾装置则用于将气化气中包含的大量液滴执行去除，由此进一步净化产气并避免后续管线堵塞。
[0012]作为进一步优选地，所述冷却塔内的换热管盘优选被设定为膜式水冷壁结构。
[0013]作为进一步优选地，所述鼓泡塔的内部下侧还优选设置有PH值检测单元，该PH值检测单元用于对鼓泡塔内吸收焦油后的混合重油执行PH值的实时检测，并在达到饱和PH值后予以排放。
[0014]总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点:
[0015]1、通过采用重油吸收与水冷脱除相结合执行多次脱除的方式，这样一方面能够充分利用液态重油与有机物焦油彼此相溶的特性，与现有的常规吸附剂相比取得更好的吸收效果，并实现对产气焦油的大部分脱除；另一方面还充分可利用水冷塔自身兼备焦油脱除和产气降温的性能，由此在对焦油执行首次脱除的同时，还能够让初始的高温气化气在降温至适当范围后再进入到鼓泡塔中，避免潜在的爆炸或其他操作风险；
[0016]2、通过对关键组件如鼓泡塔、冷却塔等的特定结构和设置方式进行研宄设计，能够确保产气在整个输送过程中与各单元之间充分接触和反应，实际测试表明，本系统基本不存在废水废油等废液，环境友好度好，而且脱除的焦油和吸收用的重油最后均被送往反应炉进行燃烧供能，不存在二次污染和处理的问题；
[0017]3、按照本实用新型的焦油深度脱除系统整体结构紧凑、便于操控，焦油脱除率高而且能效比高，并能够实现给水和重油的连续供给，保证水冷塔和鼓泡塔的长时间稳定运行，因此尤其适用于各类工业化的大规模运用场合。
【附图说明】
[0018]图1是按照本实用新型优选实施例的气化气焦油深度脱除系统的整体构造示意图。
【具体实施方式】
[0019]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0020]图1是按照本实用新型优选实施例的气化气焦油深度脱除系统的整体构造示意图。如图1中所示，该系统主要包括产气输入管路e、冷却塔15、中间输送管路C、鼓泡塔7、产气输出管路b和除雾装置5等组件，并通过对这些组件的相互连接方式以及关键组件的特定结构和脱除工序等进行研宄设计，相应能够很好地执行焦油的深度脱除，并且系统装置可长时间稳定运行无废液产生。
[0021]具体而言，产气输入管路e譬如为细长的管路，它的一端沿着轴向方向插入至冷却塔15的底部，由此用于将富含焦油且温度为330°C?350°C的气化气输入至冷却塔15中。该冷却塔15的塔腔内配备譬如为膜式水冷壁结构的换热管盘13，并在底部经由冷凝焦油出口 h、阀门16连接安装有焦油收集箱17，由此使进入冷却塔的气化气降温至譬如110°C?150°C，同时使气化气中的部分焦油冷凝流入该焦油收集箱17内，由此执行对气化气的首次焦油脱除处理。此外，该冷却塔15的底部还设置冷却水入口 g，上部设有低参数蒸汽出口 f。
[002