专利名称：一种混合油气除尘工艺及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种混合油气除尘工艺及设备，特别涉及一种废旧橡胶、废旧塑料裂解制得的油气的除尘工艺及设备。
背景技术：
随着社会的快速发展，废旧橡胶、废旧塑料也越来越多，由于其在自然界中难以降解，对环境造成了极大的污染，人们都在致力于寻求一种最为理想的解决办法。目前，利用废旧橡胶、废旧塑料裂解以制取清洁油品和炭黑是较为有效的处理方法，不仅处理了废旧橡胶、废旧塑料等工业垃圾，减轻了环境污染，而且为解决现在日益严重的能源危机提供了新的途径，但是，由于废旧橡胶、废旧塑料裂解产生的油气中存在极其细微的炭黑和其他亲油性粉尘，在油气从裂解仓出来后，由于温度急剧降低，低沸点油品会很快凝结成油滴，炭黑和其他亲油性粉尘会融入到液体油当中，造成油品质量下降，而且炭黑颗粒表面由于附着一层油，质量也不高。
发明内容
针对上述问题，本发明提出了一种混合油气除尘工艺及其设备，采用本发明可以将废旧橡胶、废旧塑料裂解所得油气中的油与炭黑及其他亲油性粉尘充分分离，提高所的油品和炭黑的质量。本发明中的混合油气除尘工艺是将油气通过过滤除尘后，在油气的继续上升过程中用同类油液进行喷淋，使得油气中所夹带的炭黑及其他亲油性粉尘下落，在下落的过程中，由于受塔体内本身高温的影响或者是后续进入的高温油气的影响，炭黑及其他亲油性粉尘上附着的油液由液态转化为气态，油气在后续进入的油气的上升气流作用下回升，实现油气与粉尘颗粒的分离。在具体生产时，废旧橡胶、废旧塑料裂解产生的油气首先通过填料进行过滤除尘， 通过的填料是能够相对运动的，从而保证在油气上升的整个截面上都布满填料，使得过滤除尘更加充分，而且填料会与炭黑及其他亲油性粉尘摩擦，使得粉尘脱落并落至塔底。另外，该过程还可以阻挡一些较大固体杂质，例如铁丝等。该过程中一般采用的填料为鲍尔环或者其他常用填料。进一步的，该过滤除尘过程中采用的填料可以采用催化剂代替，使得油气在过滤除尘的同时进行气相催化，以期获得品质更高的油品。所采用的催化剂均为本领域常用催化剂，例如分子筛等。经过过滤除尘的油气继续在塔内上升，由于过滤除尘后油气中仍有少量极其细小的炭黑及其他亲油性粉尘存在，所以在过滤除尘过程上方设有喷淋过程。将经过滤除尘的油气降温液化后送入喷淋过程，该喷淋过程将油气中含有的炭黑及其他亲油性粉尘进行进一步的清洗除尘，并且形成油封，使得炭黑及其他亲油性粉尘二次沉降，提高出油品质。根据所需出油品质不同，可以将上述经过过滤除尘和喷淋除尘后的油品再经过一次或多次过滤除尘和喷淋除尘，该过滤除尘过程中填料通常采用催化剂，也可采用如鲍尔环一类的填料。经过上述除尘过程后，根据所获得油品沸点不同从不同的油气出口排出，经冷凝后即可获得相应的油品。在实际操作中可以将冷凝的油品作为喷淋液体进行回用。由于喷淋液体温度要低于从塔底部上升的油气的温度，从而保证喷淋后，喷淋下的油品在进入塔体收到塔体自身温度影响，或遇到从塔体底部上升的油气时，会在吸热后随着上升的油气重新回升，炭黑及其他亲油性粉尘降落到过滤除尘机构中，进一步提高了油品的品质和收率。在本发明油气除尘过程中还包括油气输入过程，油气输入过程中油气输入口与出料口位于同一管路的两端，出料口采用螺旋密封输送，从而保证油气进入塔体底部后是呈上升趋势。经过一段时间后，过滤除尘机构中的炭黑及其他亲油性粉尘积累到一定程度，在外力作用下，过滤除尘机构运动，引起炭黑及其他亲油性粉尘相互摩擦，下落，此时，由于粉尘已经结块，重力较大，所以在下落过程中不会再受到塔底上升油气的影响而回升。结块的粉尘降落后，会进入塔底，并通过塔底油气输入过程中的出料口导出，导出时采用出料螺旋导出。另外，油气中含有的铁丝等较大的固体也可以通过出料螺旋输出。本发明油气除尘过程中，在过滤除尘过程前要对油气进行加热，而且在其运动过程中进行保温处理。废旧橡胶、废旧塑料裂解所产生的油气的温度大约为400°c，所以此加热过程中温度应当略高于油气温度，防止低沸点的油品由于温度下降而凝结，以保证油气的上升，但是加热温度不宜超过500°C，否则会出现结焦。采用本发明所述的混合油气除尘工艺，可以实现废旧橡胶、废旧塑料裂解所得油气中的油和炭黑及其他亲油性粉尘充分分离，提高所得油品和炭黑的质量。实现本发明的混合油气除尘塔，下端带有油气进口，塔体内装有过滤除尘机构，油气从塔体下端进入塔体后，经过过滤除尘机构，使得炭黑和油品初步分离。过滤除尘机构上方设有同类油液的喷淋装置，使得油气与炭黑进行二次分离，并且形成油封。过滤除尘结构包括由横向轴控制的除尘转笼，除尘转笼内装入的填料颗粒的自然状态的总体积小于除尘转笼容积，可以保证在控制除尘转笼运动时，除尘转笼内的颗粒相对运动，并且保证在油气通过的截面上充满填料颗粒，使得油气与填料颗粒充分接触，实现最大程度的除尘净化。上述除尘塔的具体结构如下包括设置有油气出口的塔体，塔体内设置有至少一级的填料层，塔体下端设置有油气进口，油气进口上方设置有加热装置，加热装置上方的塔体内设置有可随与塔体方向垂直的转轴转动的除尘转笼，除尘转笼及填料层上方的塔体内均设置有喷淋装置。采用这种设计后，油气进口上方设置的加热装置，保证了油气在进入塔体后不会急剧降温，而导致油滴的产生，为整个分馏过程提供了温度上的保证。在除尘转笼内装有填料，一般采用鲍尔环，以扩大填料与油气的接触面积，这样，经过加热装置加热后的油气，会进入除尘转笼内，由于转笼可以随与塔体方向垂直的转轴转动，使得在油气上升，通过转笼的过程中其整个截面上都布满填料，保证油气与填料的充分接触将油气中裹挟的固体杂质带出，而且填料间的相互作用会使附着在其上面的炭黑及其他亲油性粉尘彼此之间摩擦， 使得其落至塔底，实现对油气的除尘操作；除了采用上述的填料外，还可以采用常用的油品催化剂作为填料，这样油气在经过转笼时可以进行进一步的裂解，已获得品质更高的油品。
经过除尘转笼的油品中，可能仍有少量极其细小的炭黑及其他亲油性粉尘存在， 为了避免上述物质进入分馏的工序，在除尘转笼上方的塔体内设置有喷淋装置，通过喷淋出的液体，将上述的炭黑或亲油性粉尘吸附，并随喷淋出的液体下落，同时实现对油气的液封，使得上述的粉尘进一步的沉降，进而实现对油气的进一步除尘；由于在经过填料层后， 可能依然会存在或产生粉尘，为了达到最佳的分馏出油效果，在填料层上方的塔体内也均可以设置有喷淋装置，经过上述的除尘之后，所获得的油品可根据其沸点不同，从相应的油气出口排出经冷凝后即可获得相应的油品。上述所获得的油品可以作为喷淋装置喷淋用的液体进行回用，这样由于塔体内的温度恰好可以满足油品气化的要求，可以更好的实现在吸附了粉尘后，在下落过程中二次气化，从而实现与粉尘分离的效果，进一步提高了油品的品质和收率。所述的塔体外侧设置有保温层，为了防止油气从转笼与塔壁内腔之间的空隙上升，在安装转笼两侧的塔壁内腔上设有外突的空间，转笼的两侧探入该外突空间内，从而保证从塔底进入的油气全部都会通过过滤除尘转笼，所述的除尘转笼外侧突出的塔体外侧上也设置有保温层。所述的加热装置为加热管，加热管之间并列排列并且留有间隙，保证炭黑及其他亲油性粉尘能够下落到塔底；加热管的结构优选扁管，在保证加热的同时减少了与下落粉尘的接触面积，防止粉尘在加热管上堆积。喷淋装置的喷嘴上方的塔体上带有至少两个油气出口，因此所述的塔体侧面设置有油气出口，塔体顶端也设置有油气出口，且上述的油气出口均设置在喷淋装置的上方，确保不同沸点的油品能够分别分离出来，保证油品的质量，当采用分馏出的油品作为喷淋液体时，可以将油气出口与喷淋装置直接连接，为了确保油品冷凝为液体，最好通过冷却装置或冷却管路将上述两部分连接，这样就实现了油品循环利用。所述的填料层上设置有贯穿塔体和保温层的手孔，方便对填料进行更换，一般采用的填料为分子筛。塔体下端连接有油气输送装置，该装置上部设置有油气输出口，装置下部腔体一端为油气输入口，另一端连接有粉尘输出管道，该管道上设置有出料口，管道内设置有出料螺旋。采用这种设计后，油气通过油气输入口进入到腔体内，并通过设置在腔体上，与油气输入口垂直的油气输出口排出，在这一过程中，由于油气的输送方向发生了改变，使得油气中所携带的粉尘及固体杂质由于自身重力作用沉降到腔体底面上，并形成堆积，此时通过出料螺旋的旋转可以将其送出腔体外进入到粉尘输出管道，并通过垂直设置在管道上的出料口排出，这样，就可以将油气中沉降下来的各种杂质排出，从而提高油气的纯度，进而提高最终油品的收率和品质。所述出料螺旋一端伸入腔体内，方便对腔体内自然沉降的各种杂质进行外送，另一端安装在输出管道外端，方便与外端的动力机构连接，同时为整个螺旋提供支撑。出料口两侧的螺旋旋片旋向相反，且两侧旋片间有间距，采用这种设置后，物料在到达出料口下端时，旋片的反向使得各种杂质在出料口处密堆积，从而实现出料部分的密封，并可以方便的将各种杂质送出出料口，降低了设备的能耗。
油气输出口与油气输入口垂直设置，可以增大油气在腔体内的行程，同时利用重力作用使各种杂质自然沉降下来，也降低了设备的能耗。综上所述，本发明采用合理的工艺及设备实现了废旧橡胶、废旧塑料裂解所得油气的除尘净化，提高了出油品质和炭黑质量，并且减轻了环境污染，而且为解决现在日益严重的能源危机提供了新的途径，可以广泛推广和应用。
图1为本发明的工艺流程示意图；图2为本发明所述除尘塔的结构示意图；图3为图2中A-A的局部剖视图；图4为本发明所采用油气输送装置的结构示意图；图中1为塔体，2为油气进口，3为加热装置，4为转轴，5为除尘转笼，6为喷淋装置，7为填料层，8和9为油气出口，10为保温层，11为手孔，12为油气输出口，13为油气输入口，14为出料螺旋，15为粉尘输出管道，16为出料口，17为腔体。
具体实施例方式工艺实施例1一种混合油气的除尘工艺，将废旧塑料裂解后产生的油气从油气进口进入，经过过滤除尘后，采用同类油液对其进行喷淋除尘，粉尘下落过程中，其上附着的油液在后续进入的油气的高温作用下转化为气态，并在在后续进入的油气的作用下回升，经除尘和喷淋后的油品从油气出口排出，沉降的粉尘输送至出料口。工艺实施例2一种混合油气的除尘工艺，将废旧橡胶裂解后产生的油气从除尘塔下端的油气进口进入，将其加热到450°C并保温，油气上升，经过过滤除尘机构中鲍尔环作用后，油气继续上升至喷淋装置下方，采用250°C的同类油液进行喷淋除尘，在粉尘下落到过滤除尘机构的过程中，其上附着的油液在塔体内高温影响下由液态转化为气态，并在后续进入的油气的作用下回升。回升的油气还含有少量粉尘，再一次通过催化剂实现过滤除尘和催化，并再经过喷淋除尘后分别从相应的油气出口排出，过滤除尘机构中积累的粉尘摩擦下落，采用螺旋密封输送至出料口。工艺实施例3一种混合油气的除尘工艺，将废旧塑料裂解后产生的油气从除尘塔底部的油气进口进入，将其加热到420°C并保温，油气上升，经过过滤除尘机构中填料作用后，油气继续上升至喷淋装置下方，采用300°C的同类油液进行喷淋除尘，在粉尘下落到过滤除尘机构的过程中，其上附着的油液在后续进入的高温油气的影响下由液态转化为气态，并在后续进入的油气的作用下回升。回升的油气还含有少量粉尘，再经过一次鲍尔环过滤除尘和喷淋除尘后，合格油品从油气出口排出；剩余油气继续上升，经过催化剂除尘催化以及喷淋除尘后，从油气出口排出；过滤除尘机构转动，其中的填料运动并与其中积累的粉尘摩擦，使粉尘下落，采用螺旋密封输送至粉尘出口。工艺实施例4
一种混合油气的除尘工艺，将废旧橡胶裂解后产生的油气从除尘塔底部的油气进口进入，将其加热到470°C并保温，油气上升，经过过滤除尘机构中填料作用后，油气继续上升至喷淋装置下方，采用经过滤除尘后降温至200°C的同类油液进行喷淋除尘，在粉尘下落到过滤除尘机构的过程中，其上附着的油液在塔体本身高温的影响下由液态转化为气态， 并在后续进入的油气的作用下回升。回升的油气还含有少量粉尘，再一次通过催化剂实现过滤除尘和催化，并采用经过滤除尘后降温至200°C的同类油液进行喷淋除尘，除尘后分别从相应的出油气出口排出， 过滤除尘机构转动，其中的填料运动并与其中积累的粉尘摩擦，使粉尘下落至塔底，采用螺旋密封输送至粉尘出口。设备实施例1一种混合油气除尘塔，塔体下端有油气进口，塔体内装有过滤除尘机构，过滤除尘机构上方设有同类油液的喷淋装置；过滤除尘机构包括由横向轴控制的除尘转笼，除尘转笼内装有自然状态总体积小于除尘转笼容积的填料颗粒。本实施例的其他部分采用现有技术。设备实施例2一种混合油气除尘塔，该除尘塔包括设置有油气出口的塔体1，塔体1内设置有填料层7，塔体下端设置有油气进口 2，油气进口 2上方设置有加热装置3，加热装置3上方的塔体内设置有可随与塔体方向垂直的转轴4转动的除尘转笼5，除尘转笼5及填料层上方的塔体内均设置有喷淋装置6。所述的塔体外侧设置有保温层10，为了防止油气从转笼与塔壁内腔之间的空隙上升，在安装转笼两侧的塔壁内腔上设有外突的空间，转笼的两侧探入该外突空间内，从而保证从塔底进入的油气全部都会通过过滤除尘转笼，所述的除尘转笼5外侧，特别是突出的塔体部分的外侧上也设置有保温层；所述的加热装置3为加热管，所采用的加热管为扁管；所述的塔体1侧面设置有油气出口 8，塔体1顶端设置有油气出口 9且所述的油气出口 8设置在喷淋装置6上方；所述的填料层7上设置有贯穿塔体和保温层的手孔11。塔体下端连接有油气输送装置，该装置上部设置有油气输出口 12，该装置下部腔体17 —端为油气输入口 13，另一端连接有粉尘输出管道15，该管道15上设置有出料口 16， 管道内设置有出料螺旋14 ；油气输出口 12可与油气进口 2直接连接。所述出料螺旋14 一端伸入腔体17内，一端安装在输出管道15外端，出料口两侧的螺旋旋片旋向相反，且两侧旋片间有间距；油气输出口 12与油气输入口 13垂直设置。设备实施例3一种混合油气除尘塔，该除尘塔包括设置有油气出口的塔体，塔体内设置有三级填料层，塔体下端设置有油气进口，油气进口上方设置有加热装置，加热装置上方的塔体内设置有可随与塔体方向垂直的转轴转动的除尘转笼，除尘转笼及填料层上方的塔体内均设置有喷淋装置。所述的塔体外侧设置有保温层，所述的除尘转笼外侧也设置有保温层；所述的加热装置为加热管，所采用的加热管为扁管；所述的塔体侧面设置有两个油气出口，分别位于第一级填料层上喷淋装置和第二级填料层上喷淋装置的上方，塔体顶端也设置有油气出口 ；所述的填料层上设置有贯穿塔体和保温层的手孔。塔体下端连接有油气输送装置，该装置上部设置有油气出口，该装置下部腔体一端为油气入口，另一端连接有粉尘输出管道，该管道上设置有出料口，管道内设置有出料螺旋。设备实施例4一种混合油气除尘塔，该除尘塔包括设置有油气出口的塔体，塔体内设置有填料层，塔体下端设置有油气进口，油气进口上方设置有加热装置，加热装置上方的塔体内设置有可随与塔体方向垂直的转轴转动的除尘转笼，除尘转笼及填料层上方的塔体内均设置有喷淋装置。所述的塔体外侧设置有保温层，所述的除尘转笼外侧，特别是突出的塔体部分的外侧上也设置有保温层；所述的加热装置为加热管，所采用的加热管为扁管；所述的塔体侧面设置有油气出口，位于喷淋装置的上方，塔体顶端也设置有油气出口，该油气出口通过冷却装置与喷淋装置直接连接。塔体下端连接有油气输送装置，该装置上部设置有油气输出口，该装置下部腔体一端为油气输入口，另一端连接有粉尘输出管道，该管道上设置有出料口，管道内设置有出料螺旋；所述出料螺旋一端伸入腔体内，一端安装在输出管道外端，出料口两侧的螺旋旋片旋向相反，且两侧旋片间有间距；油气输出口与油气输入口垂直设置。
权利要求
1.一种混合油气除尘工艺，其特征是它包括下述过程将油气进行过滤除尘后，再用同类油液进行喷淋除尘，粉尘下落过程中，其上附着的油液由液态转化为气态。
2.根据权利要求1所述的混合油气除尘工艺，其特征是油气通过填料进行过滤除尘， 在过滤除尘过程中使用的填料能够相对运动而将粉尘排出。
3.根据权利要求1或2所述的混合油气除尘工艺，其特征是喷淋过程设置在过滤除尘过程的上方。
4.根据权利要求3所述的混合油气除尘工艺，其特征是将部分经过滤除尘的油气降温后送至上述喷淋过程，经喷淋下落的粉尘落入过滤除尘机构中。
5.根据权利要求1或2所述的混合油气除尘工艺，其特征是在过滤除尘过程前将油气进行加热并在其运动过程中进行保温处理。
6.根据权利要求1或2所述的混合油气除尘工艺，还包括油气输入过程，其特征是油气输入过程中油气输入口与出料口位于同一管路的两端，出料口采用螺旋密封输送。
7.一种混合油气除尘塔，包括下端带有油气进口的塔体，其特征是塔体内装有过滤除尘机构和其上方的同类油液喷淋装置；所述的过滤除尘机构包括由横向转轴控制的除尘转笼，除尘转笼内装入的填料颗粒的自然状态的总体积小于除尘转笼容积。
8.根据权利要求7所述的混合油气除尘塔，其特征是所述的除尘塔包括设置有油气出口的塔体(1)，塔体(1)内设置有至少一级的填料层(7)，塔体下端设置有油气进口 0)， 油气进口( 上方设置有加热装置(3)，加热装置C3)上方的塔体内设置有可随与塔体方向垂直的转轴(4)转动的除尘转笼(5)，除尘转笼( 及填料层(7)上方的塔体内均设置有喷淋装置(6)。
9.根据权利要求7或8所述的混合油气除尘塔，其特征是安装除尘转笼( 两侧的塔体内腔上设有外突的空间，除尘转笼(5)的两侧探入该外突空间内。
10.根据权利要求7或8所述的混合油气除尘塔，其特征是与油气出口连接的管路经冷却装置后与喷淋装置(6)连接。
11.根据权利要求7或8所述的混合油气除尘塔，其特征是所述的塔体(1)外侧设置有保温层(10)。
12.根据权利要求7或8所述的混合油气除尘塔，其特征是喷淋装置(6)的喷嘴上方的塔体上带有至少两个油气出口。
13.根据权利要求7或8所述的混合油气除尘塔，其特征是塔体(1)下端连接有油气输送装置，该装置上部设置有油气输出口(12)，装置下部腔体一端为油气输入口(13)， 另一端连接有粉尘输出管道(15)，该管道上设置有出料口(16)，管道内设置有出料螺旋 (14)。
14.根据权利要求13所述的混合油气除尘塔，其特征是出料口(16)两侧的出料螺旋 (14)旋片旋向相反，且两侧旋片间有间距。
全文摘要
本发明涉及一种混合油气除尘工艺及设备，特别涉及一种废旧橡胶、废旧塑料裂解制得的油气的除尘工艺及设备。该工艺为将油气进行过滤除尘后，再用同类油液进行喷淋除尘，粉尘下落过程中，其上附着的油液由液态转化为气态。其设备包括下端带有油气进口的塔体，塔体内装有过滤除尘机构和其上方的同类油液的喷淋装置；所述的过滤除尘机构包括由横向轴控制的除尘转笼，除尘转笼内装入的填料的自然状态的总体积小于除尘转笼容积。本发明采用合理的工艺及设备实现了废旧橡胶、废旧塑料裂解所得油气的除尘净化，提高了出油品质和炭黑质量，并且减轻了环境污染，而且为解决现在日益严重的能源危机提供了新的途径，可以广泛推广和应用。
文档编号B01D47/14GK102210960SQ201110155698
公开日2011年10月12日 申请日期2011年6月10日 优先权日2011年6月10日
发明者牛斌, 牛晓璐 申请人:济南世纪华泰科技有限公司