专利名称：荒煤气除尘装置及除尘方法
技术领域：
本发明属于煤化工技术领域，具体涉及到粉煤热解制取煤焦油过程中所产生的荒煤气的除尘装置及方法。
背景技术：
近年来，国内外对煤低温热解制取煤焦油有了广泛的研究，但制取过程产生的荒煤气中由于含有大量的焦油气，除尘没有突破性的进展，严重制约着该产业的发展。目前对于荒煤气除尘一种方法是采用组合式的旋风分离器，分离效率低，无法分离5um以下煤尘，产生大量的油泥无法分离；另一种方法是电除尘，由于煤焦油气化温度高在低于凝点会冷凝，电除尘需在高温下运行，电极丝的高温腐蚀无法解决，且电除尘由于体积庞大，焦油停留时间过长，二次裂解严重使焦油的收率下降；再就是陶瓷、粉末金属管自动反吹过滤，高温下荒煤气在管表面积碳使压差不断升高，反吹无法使滤饼脱落，致使装置不能长周期运行。
发明内容
本发明的目的之一在于克服荒煤气除尘装置所存在的不足，提供了一种利用旋流子组与颗粒层过滤组合，在高温下有效地去除荒煤气中的煤灰，运行稳定，除尘效率高的荒煤气除尘装置。本发明的目的之二在于提供 一种操作方法简单易行、除尘效率高的荒煤气除尘方法。解决上述技术问题的所采用的技术方案是:荒煤气除尘装置是在旋流子组旋风除尘器的出气口通过管道联接有过滤器，过滤器的滤料出口通过管道与提升管的热烟气入口端联通，提升管的烟气出口延伸至沉降吹灰器的沉降室内，沉降吹灰器的出料口通过管道与缓冲仓的入料口联通，缓冲仓的出口通过管道与过滤器的滤料入口联通。上述旋流子组旋风除尘器为:在集气室的顶部设置有进气管道，进气管道沿着集气室的中心轴延伸至旋流进气室的顶部，在集气室的侧壁上设置有排气口，在旋流进气室的上部设置有旋流子固定板、内腔设置有旋流子组，在旋流子固定板的中心加工有进气口，进气管道延伸至进气口内，在进气口的外侧加工有通气孔，旋流子组的排气管穿过通气孔延伸至旋流子固定板的上方，旋流子组是由分布在两个同心圆周上的旋流子组成，在外层上相邻两个旋流子的进气口高度不同，相间隔的两个旋流子进气口高度相同，在竖直方向上内层的旋流子的进气口低于外层的旋流子的进气口，且外层的旋流子与内层的旋流子在不同圆周上交错排列，在同层上一个旋流子与相邻一个旋流子的进气方向相反，在每个旋流子的出料管上设置有防旋器，每个旋流子的下端延伸至集灰室的顶部，在集灰室的顶部侧壁上设置有导气管，集灰室的出料口设置在底部。上述旋流子为:在壳体的顶部设置有出气管，壳体上部加工沿侧壁切线方向关于壳体中心对称的左进气口和右进气口，壳体的中部是锥形筒体，锥形筒体的底端设置有出料管。
上述内层旋流子与外层旋流子的最小层间隔为100 200mm，在外层上一个旋流子与相邻一个旋流子之间的层间隔为100 200mm。
上述过滤器为:在上料仓顶部加工有进料口、侧壁上设置穿过上料仓底部的弯曲管道，过滤仓设置在上料仓的下方，过滤仓内同轴设置内挡筒与外挡筒，内挡筒设置在弯曲管道的外侧，顶部通过隔板与上料仓分离，弯曲管道的末端穿过开在隔板中心的孔延伸至隔板下方，外挡筒的顶部与上料仓联通，外挡筒的底部与设置在过滤仓的下方的滤料收集仓联通，在过滤仓和滤料收集仓的外侧设置有排气集气室，在排气集气室的下端侧壁上加工有排气口。
上述内挡筒是由百叶窗式分布的环形板、至少两个内插板以及底部开口的积灰斗组成，积灰斗设置在环形板的下方延伸至滤料收集仓内与滤料收集仓联通，每个环形板的纵向截面呈倒V形，内插板的上端固定在上隔板上，在内插板上设置有倾斜的插槽，环形板的一侧插入插槽中，环形板的两侧板之间的夹角α为60°，环形板其纵向截面的左侧母线的倾斜角为45° 65° ;
上述外挡筒是由百叶窗式分布的外挡板与外插板组成，外挡板为侧面倾斜的环状体，其纵向截面的左侧母线的倾斜角β为105° 125° ,外插板的一侧固定在排气集气室的内壁上，另一侧上设置有与外挡板的倾角相同的斜槽，外挡板插入斜槽中。
一个环形板与相邻一个环形板的间距为10 50mm，一个外挡板与相邻一个外挡板的间距为10 50_。
上述内挡筒或/和外挡筒是带有网孔的圆筒体，网孔的形状是圆形或者条形，孔隙率为15% 30%。
一种使用上述荒煤气除尘装置的除尘方法，由以下步骤组成:
(I)热解产生的荒煤气通过进气管道进入旋流子组旋风除尘器，在旋流子组旋风除尘器中进行旋风分离后将固体颗粒与气体分离，气体经排气口排出，固体颗粒经出料口排出；
(2)从旋流子组旋风除尘器排出的气体通过管道进入过滤器的进气口，经过过滤器中的滤料过滤后气体排出，煤灰被滤料截留，并由流动的滤料带走，气体穿过滤料层的气速为0.08 0.35m/m2.s,滤料的流动速度为20 150cm/t,滤料的粒径I 5mm ；
(3)滤料从过滤器的底部排出后进入提升管，通过500 550°C的热烟气提升，提升管的加速段流速为16 21m/s，减速段流速为8 12m/s ；
(4)滤料经提升管提升加热至400 550°C后进入沉降吹灰器中，滤料经沉降吹灰器中的返料锥返回落入沉降吹灰器的颗粒沉降室，含灰气体经颗粒沉降室的排气口排出， 颗粒沉降室的气速为0.8 2m/s，落入颗粒沉降室的滤料通过排出口进入缓冲仓中缓冲后进入过滤器的滤料入口。
上述步骤(I)具体是:热解产生的荒煤气通`过进气管道进入旋流进气室内，在上、 中、下不同高度，以180°的相反方向从左进气口、右进气口进入到旋流子内进行旋风分离除尘，分离后，气体汇集于集气室内经排气口排出，固体颗粒经旋流子的下端进入集灰室并由出料口排出；
上述步骤(2)具体是:从旋流子组旋风除尘器的集气室排出的气体与集灰室导气管排出的气体混合后进入过滤器的进气口，在过滤仓内一部分煤灰沉积在内挡筒的底部随滤料带走，气体横向经过内挡筒的环隙穿过滤料层，从外挡筒的环隙进入排气集气室，由排气集气室的排气口排出，煤灰被滤料截留，并由流动的滤料带走。本发明提供的荒煤气除尘装置及方法是利用了旋流子组旋风除尘与颗粒层过滤结合，并进一步利用提升管的热烟气提升，对滤料进行流化吹灰沉降分离，并在缓冲室缓冲后返回过滤器进行循环利用，本发明有效地除去荒煤气中的煤灰，去除效率高，操作方法简单易行，滤料还能循环利用，节约处理成本，而且本发明的装置运行稳定，设备简单，可操作性强。
图1为实施例1的装置的结构示意图。图2为图1中旋流子组旋风除尘器I的结构示意图。图3为图2的A-A向视图。图4为图1中的过滤器2的结构示意图。图5为图4的B-B向视图。图6为图4中I的局部放大图。图7为图4中II的局部放大图。图8为图1中的沉降吹灰器4的结构示意图。
具体实施方式
现结合附图和实施例对本发明的技术方案进行进一步说明，但是本发明不仅限于下述的实施方式。实施例1由图1可知，本实施例中的荒煤气除尘装置是由旋流子组旋风除尘器1、过滤器2、提升管3、沉降吹灰器4以及缓冲仓5联接构成。在旋流子组旋风除尘器I的出气口通过管道联接有过滤器2，过滤器2的滤料出口通过管道与提升管3的热烟气入口端联通，提升管3的烟气出口延伸至沉降吹灰器4的沉降室内，沉降吹灰器4的出料口与缓冲仓5的入料口通过管道联通，缓冲仓5的出口与过滤器2的滤料入口通过管道联通。其中，旋流子组旋风除尘器I是由进气管道1-1、集气室1-2、旋流子固定板1-3、旋流进气室1-4、旋流子组1-5、防旋器1-6、导气管1-7以及集灰室1-8联接构成，参见图2和图3，在集气室1-2的顶部安装有进气管道1-1，进气管道1-1沿着集气室1-2的中心轴延伸至集气室1-2下方的旋流进气室1-4顶部，集气室1-2的顶部上加工有排气口，旋流进气室1-4的顶部焊接一个旋流子固定板1-3，旋流子固定板1-3的中心加工有一个进气口，进气管道1-1的末端延伸至进气口内，旋流子固定板1-3的进气口外围加工有通气孔，通气孔是分布在两个同心圆上，在旋流进气室1-4的内安装有旋流子组1-5，旋流子组1-5是由分布在两个同心圆上的24个旋流子组成，外层均布16个，内层均布8个，旋流子的结构是在壳体的顶部焊接有从壳体内部延伸至壳体外的出气管，在壳体的上部沿着侧壁的切线方向开设有左进气口和右进气口，左进气口与右进气口在壳体上中心对称，流向相同，保证旋流分离效果好，壳体的中部是锥形筒体，在锥形筒体的底端有出料管。每个旋流子的出气管末端穿过旋流子固定板1-3的通气孔延伸至旋流子固定板1-3的上方，出气管外壁焊接在旋流子固定板1-3上，旋流子的出料管延伸至下方的集灰室1-8内，焊接在集灰室1-8的顶板上，在旋流子的出料管管脚上安装有防旋器1-6。分布在内层的旋流子1-5-2与分布在外层的旋流子1-5-1在不同的圆周上交错排列，即2个外层旋流子1-5-1与对应位置的I个内层旋流子1-5-2的正投影中心构成正三角形，在竖直方向上外层旋流子1-5-1的进气口比内层的旋流子的进气口高，且外层的相邻两个旋流子的进气口高度不同，相间隔的两个旋流子的高度相同，内、外层旋流子1-5-1、1-5-2进气口呈三级分布，每两级层间隔为150mm， 在内层和外层上的每相邻两个旋流子之间的进气方向相反，相互抵消了所产生的离心力， 集灰室1-8呈漏斗形状，出料口加工在集灰室1-8的底端，在集灰室1-8的顶部中心位置向上凸起，在凸起部分的侧壁上安装有导气管1-7，能够将集灰室1-8内的气体排出。荒煤气从进气管道1-1进入旋流进气室1-4内，从旋流子的左进气口、右进气口进入到旋流子的壳体内，进行旋风分离，将煤灰通过出料管排至集灰室1-8内排出，进行集中处理，将分离出来的气体通过出气管排至集气室1-2内，从集气室1-2的排气口排出。
从旋流子组旋风除尘器I的排气口排出的气体与导气管1-7排出的气体在传输管道中混合后输送至过滤器2。
参见图4，过滤器2是由上料仓2-1、弯曲管道2-2、过滤仓2_3、内挡筒2_4、外挡筒 2-5、滤料收集仓2-6、排气集气室2-7联接构成。
在上料仓2-1的顶部加工有进料口，石英砂从进料口进入上料仓2-1内，在上料仓2-1的侧壁上加工有进气口，进气口通过弯曲管道2-2穿过上料仓2-1的底部延伸至上料仓2-1的下方，从旋流子组旋风除尘器I的排气口排出的气体与导气管1-7排出的气体混合后通过弯曲管道2-2进入过滤仓2-3。参见图5，在过滤仓2-3内安装有内挡筒2_4和外挡筒2-5，内挡筒2-4与外挡筒2-5同轴设置，内挡筒2-4的顶部设置有隔板2_4_4，在隔板2-4-4的中心开有中心孔，弯曲管道2-2的末端穿过隔板2-4-4的中心孔延伸至隔板 2-4-4的下方，隔板2-4-4焊接在弯曲管道2-2外壁上。参见图7，内挡筒2_4由百叶窗式分布的15个环形板2-4-1和6个内插板2-4-2以及底部开口的积灰斗2_4_3组成，每个环形板2-4-1的纵向截面呈倒V形，两侧之间的夹角α为60°，即倒V形环形板2_4_1的纵向截面左侧母线与水平面之间的夹角为60°，上下两个相邻的环形板2-4-1之间的间距是 35mm。6个内插板2_4_2均匀分布在环形板2_4_1的内侧，内插板2_4_2的上端焊接在上隔板2-4-4上，且侧壁与弯曲管道2-2末端外壁及顶板焊接在一起，在每个内插板2-4-2的另一侧加工有15个倾斜的插槽，倒V形环形板2-4-1的内侧插入插槽中，构成圆筒形的百叶窗式的内挡筒2-4筒体，在筒体的下方安装一个漏斗形的积灰斗2-4-3，积灰斗2-4-3的底部延伸至滤料收集仓2-6内，与滤料收集仓2-6联通，收集内挡筒2-4内由于惯性力的作用而沉积的部分煤灰。在内挡筒2-4的外侧设置外挡筒2-5，参见图6，外挡筒2-5顶部与上料仓2-1联通，其是由百叶窗式分布的外挡板2-5-2与外插板2-5-1组成，外挡板2_5_2 是15个，几何形状为侧面倾斜的环状结构，其纵向截面的左侧母线的倾斜角β为120°，即与倒V形环形板2-4-1的外侧板的纵向截面左侧母线的倾斜角互补。外插板2-5-1有16 个，沿着外挡板2-5-2的外围均匀分布在圆周上，外插板2-5-1的外侧边缘通过螺 栓固定在外挡筒2-5外侧的排气集气室2-7的内壁上，外插板2-5-1的内侧边上加工有斜槽，斜槽的倾斜角度与外挡板2-5-2的倾斜角度相同，外挡板2-5-2的上沿插入斜槽中固定在外插板 2-5-1上，外挡板2-5-2与相邻外挡板2-5-2之间的间距是35mm，形成百叶窗式结构。在过滤仓2-3下方的滤料收集仓2-6呈漏斗形结构，滤料出口在滤料收集仓2-6的底部，滤料收集仓2-6、外挡筒2-5与上料仓2-1联通，进料口进入的滤料从上料仓2-1向下移动至外挡筒2-5与内挡筒2-4之间,最后进入滤料收集仓2-6内，汇集后从滤料出口排出。在过滤仓 2-3和滤料收集仓2-6的外侧设置有排气集气室2-7，从进气口进入的气体在内挡筒2-4内扩散，穿过内挡筒2-4的环形板2-4-1之间的环隙，经过内挡筒2-4与外挡筒2-5之间的石英砂过滤后气体部分再穿过外挡筒2-5的外挡板2-5-2之间的环隙进入排气集气室2-7，过滤后的气体从排气集气室2-7汇集后从排气集气室2-7下端侧壁的排气口排出。
从过滤器2的滤料出口通过管道与提升管3的热烟气入口端联通，提升管3的下段为加速段，气速为19m/s，提升管3的上段为减速段，减速段气速为lOm/s，提升管3的上端延伸至沉降吹灰器4内。
参见图8，沉降吹灰器4是普通的沉降吹灰器4结构，其壳体的上部是颗粒返料锥 4-1，下部是颗粒沉降室4-2，顶部是排气口，底部有排料口。提升管3的上端烟气出口从壳体的底部穿过颗粒沉降室4-2，含灰气体经沉降室的排气口排出，石英砂经颗粒沉降室内的返料锥4-1返回落入沉降室，经过排料口通过管道排出。
沉降吹灰器4的排料口通过管道与缓冲仓5的入料口联通，从缓冲仓5是普通的缓冲仓5，进入缓冲仓5的石英砂通过管道输送至过滤器2的滤料入口，进行循环利用。
利用上述的荒煤气除尘装置进行除尘的方法由以下步骤组成:
(I)热解产生的产生温度为400 550°C、压力为_5 50KPa的荒煤气通过进气管道1-1进入旋流进气室1-4内，在上、中、下不同高度以180°的顺时针方向从左、右进气口进入到旋流子内进行旋风分离除尘，分离后，气体汇集于集气室1-2内经排气口排出，固体颗粒经旋流子的下端进入集灰室1-8并由出料口排出。
(2)从集气室1-2排出的气体与集灰室1-8导气管1_7排出的气体混合后从过滤器2的进气口进入过滤器2的过滤仓2-3，在过滤仓2-3内一部分煤灰沉积在内挡筒2-4 的底部随石英砂带走，气体横向经内挡筒2-4的环隙穿过滤料层，从外挡筒2-5的环隙进入排气集气室2-7，由排气集气室2-7的排气口排出，煤灰被石英砂截留，并由流动的石英砂带走，气体穿过滤料层的气速为0.2m/m2.s,石英砂的流动速度为80cm/t,石英砂的粒径为I 5mm ；
(3)石英砂从过滤器2的底部排出后进入提升管3，通过530°C的热烟气提升，提升管3的加速段气速为18m/s，减速段气速为lOm/s ；
(4)石英砂经提升管3提升加热至530°C后进入沉降吹灰器4中，经沉降吹灰器4 中的返料锥4-1返回落入沉降吹灰器4的颗粒沉降室4-2，含灰气体经颗粒沉降室4-2的排气口排出，颗粒沉降室4-2的气速为1.5m/s，落入颗粒沉降室4-2的石英砂通过排出口进入缓冲仓5中缓冲后进入过滤器2的滤料入口，进一步循环利用。
实施例2
在上述实施例1中，旋流子组旋风除尘器I中的旋流子组1-5是由分布在两个同心圆上的27个旋流子组成，外层均布18个，内层均布9个， 旋流子的结构是在壳体的顶部焊接有从壳体内部延伸至壳体外的出气管，在壳体的上部沿着侧壁的切线方向开设有关于壳体中心对称的左进气口和右进气口，壳体的下部是锥形筒体，在锥形筒体的底端有出料管。每个旋流子的出气管末端穿过旋流子固定板1-3的通气孔延伸至旋流子固定板1-3的上方，出气管外壁焊接在旋流子固定板1-3上，旋流子的出料管延伸至下方的集灰室1-8内，焊接在集灰室1-8的顶板上，在旋流子的出料管管脚上安装有防旋器1-6。分布在内层的旋流子与分布在外层的旋流子叉排，在竖直方向上外层旋流子1-5-1的进气口比内层的旋流子的进气口高，且外层的相邻两个旋流子的进气口高度不同，相间隔的两个旋流子的高度相同，内、外层的旋流子进气口呈三级分布，每两级层间隔为100mm，在内层和外层上的每相邻两个旋流子之间的进气方向相反。其它的部件及其联接关系与实施例1相同。过滤器2中每个环形板2-4-1的纵向截面呈倒V形，两侧之间的夹角α为60°，即倒V形环形板2-4-1的外侧板纵向截面左侧母线的倾斜角为45°，一个环形板2-4-1与另一个环形板2-4-1之间的间距是10mm。6个内插板2_4_2均匀分布在环形板2_4_1的内侦牝内插板2-4-2的上端焊接在上隔板2-4-4上，且侧壁与弯曲管道2-2末端外壁焊接在一起，在每个内插板2-4-2的另一侧加工有20个倾斜的插槽，倒V形环形板2-4-1的内侧插入插槽中，构成圆筒形的百叶窗式的内挡筒2-4筒体，在筒体的下方安装一个漏斗形的积灰斗2-4-3，积灰斗2-4-3的底部延伸至滤料收集仓2-6内，与滤料收集仓2_6联通。在内挡筒2-4的外侧设置外挡筒2-5，外挡筒2-5顶部与上料仓2-1联通，其是由百叶窗式分布的外挡板2-5-2与外插板2-5-1组成，外挡板2-5-2是20个，几何形状为侧面倾斜的环状结构，其纵向截面的左侧母线的倾斜角β为105°，即与倒V形环形板2-4-1的外侧板纵向截面左侧母线的倾斜角互补。外插板2-5-1是16个，沿着外挡板2-5-2的外围均匀分布在圆周上，外插板2-5-1的外侧边缘通过螺栓固定在外挡筒2-5外侧的排气集气室2-7的内壁上，外插板2-5-1的内侧边上加工有斜槽，斜槽的倾斜角度与外挡板2-5-2的倾斜角度相同，外挡板2-5-2的上沿插入斜槽中固定在外插板2-5-1上,外挡板2-5-2与相邻外挡板2-5-2之间的间距是10mm，形成百叶窗式结构。其它的部件及其联接关系与实施例1相同。
提升管3、沉降吹灰器4以及缓冲仓5的结构与实施例1相同，其联接关系与实施例I相同。利用上述的荒煤气除尘装置进行除尘的方法与实施例1相同。实施例3在上述实施例1中，旋流子组旋风除尘器I中的旋流子组1-5是由分布在两个同心圆上的30个旋流子组成，外层均布20个，内层均布10个，旋流子的结构是在壳体的顶部焊接有从壳体内部延伸至壳体外的出气管，在壳体的上部沿着侧壁的切线方向开设有关于壳体中心对称的左进气口和右进气口，壳体的中部是锥形筒体，在锥形筒体的底端有出料管。每个旋流子的出气管末端穿过旋流子固定板1-3的通气孔延伸至旋流子固定板1-3的上方，出气管外壁焊接在旋流子固定板1-3上，旋流子的出料管延伸至下方的集灰室1-8内，焊接在集灰室1-8的顶板上，在旋流子的出料管管脚上安装有防旋器1-6。分布在内层的旋流子与分布在外层的旋流子叉排，在竖直方向上外层旋流子1-5-1的进气口比内层的旋流子的进气口高，且外层的相邻两个旋流子的进气口高度不同，相间隔的两个旋流子的高度相同，内、外层的旋流子进气口呈三级分布，每两级层间隔为200mm，在内层和外层上的每相邻两个旋流子之间的进气方向相反。其它的部件及其联接关系与实施例1相同。
过滤器2中每个环形板2-4-1的纵向截面呈倒V形，两侧之间的夹角α为60°， 即倒V形环形板2-4-1的外侧板纵向截面左侧母线的倾斜角为65°，一个环形板2-4-1与另一个环形板2-4-1之间的间距是50mm。6个内插板2_4_2均匀分布在环形板2_4_1的内侦牝内插板2-4-2的上端焊接在上隔板2-4-4上，且侧壁与弯曲管道2-2末端外壁焊接在一起，在每个内插板2-4-2的另一侧加工有20个倾斜的插槽，倒V形环形板2-4-1的内侧插入插槽中，构成圆筒形的百叶窗式的内挡筒2-4筒体，在筒体的下方安装一个漏斗形的积灰斗2-4-3，积灰斗2-4-3的底部延伸至滤料收集仓2-6内，与滤料收集仓2_6联通。在内挡筒2-4的外侧设置外挡筒2-5，外挡筒2-5的顶部与上料仓2-1联通，其是由百叶窗式分布的外挡板2-5-2与外插板2-5-1组成，外挡板2-5-2是20个，几何形状为侧面倾斜的环状结构，其纵向截面的左侧母线的倾斜角β为125°，即与倒V形环形板2-4-1的外侧板纵向截面左侧母线的倾斜角互补。外插板2-5-1是16个，沿着外挡板2-5-2的外围均匀分布在圆周上，外插板2-5-1的外侧边缘通过螺栓固定在外挡筒2-5外侧的排气集气室2-7的内壁上，外插板2-5-1的内侧边上加工有斜槽，斜槽的倾斜角度与外挡板2-5-2的倾斜角度相同，外挡板2-5-2的上沿插入斜槽中固定在外插板2-5-1上,外挡板2-5-2与相邻外挡板 2-5-2之间的间距是50mm，形成百叶窗式结构。其它的部件及其联接关系与实施例1相同。
提升管3、沉降吹灰器4以及缓冲仓5的结构与实施例1相同，其联接关系与实施例I相同。
利用上述的荒煤气除尘装置进行除尘的方法与实施例1相同。
实施例4
在本实施例中，内挡筒2-4是由侧壁开有孔径为3mm的圆形网孔的筒状体和漏斗形积灰斗2_4_3构成，筒状体的孔隙率是22%,内挡筒2_4的顶部通过隔板2_4_4与上料仓 2-1分离。外挡筒2-5是侧壁开有孔径为3mm的圆形网孔的筒状体，其孔隙率是22%，其两端分别与上料仓2-1和滤料收集仓2-6联通，其它的部件及其联接关系与实施例1相同。
在除尘方法中，石英砂的粒径应大于外挡筒2-5和内挡筒2-4的孔径，其它的步骤与实施例1相同。
实施例5
在本实施例中，内挡筒2-4是由侧壁开有3X5mm的条形网孔的筒状体和漏斗形积灰斗2-4-3构成，筒状体的孔隙率是15%，内挡筒2-4的顶部通过隔板2-4-4与上料仓2_1 分离。外挡筒2-5是侧壁开有3 X 5mm的条形网孔的筒状体，其孔隙率是30%，其两端分别与上料仓2-1和滤料收集仓2-6联通，其它的部件及其联接关系与实施例1相同。
在除尘方法中，石英砂的粒径应大于外挡筒2-5和内挡筒2-4的孔径，其它的步骤与实施例1相同。
实施例6
在本实施例中，内挡筒2-4是由侧壁开有3X5mm的条形网孔的筒状体和漏斗形积灰斗2-4-3构成，筒状体的孔隙率是30%，内挡筒2-4的顶部通过隔板2-4-4与上料仓2_1 分离。外挡筒2-5是侧壁开有孔径为3_的圆形网孔的筒状体，其孔隙率是15%，其两端分别与上料仓2-1和滤料收集仓2-6联通，其它的部件及其联接关系与实施例1相同。
在除尘方法中， 石英砂的粒径应大于外挡筒2-5和内挡筒2-4的孔径，其它的步骤与实施例1相同。
实施例7上述实施例1 6的除尘方法的步骤(2)中，从集气室1-2排出的气体与集灰室1-8导气管1-7排出的气体混合后从过滤器2的进气口进入过滤器2的过滤仓2-3，在过滤仓2-3内一部分煤灰沉积在内挡筒2-4的底部随石英砂带走，气体横向经内挡筒2-4的环隙穿过滤料层，从外挡筒2-5的环隙进入排气集气室2-7，由排气集气室2-7的排气口排出，煤灰被石英砂截留，并由流动的石英砂带走，气体穿过滤料层的气速为0.08m/m2.s，石英砂的流动速度为20cm/t，石英砂的粒度I 5_。在步骤(3)中，滤料从过滤器2的底部排出后进入提升管3，通过500°C的热烟气提升，提升管3的加速段气速为16m/s，减速段气速为8m/s。在步骤(4)中，滤料经提升管3提升加热至500°C后进入沉降吹灰器4中，滤料经沉降吹灰器4中的返料锥返回落入沉降吹灰器4的颗粒沉降室4-2，含灰气体经颗粒沉降室4-2的排气口排出，颗粒沉降室4-2的气速为0.8m/s，落入颗粒沉降室4_2的滤料通过排出口进入缓冲仓5中缓冲后进入过滤器2的滤料入口。其它的步骤与相应实施例相同。实施例8上述实施例1 6的除尘方法的步骤(2)中，从集气室1-2排出的气体与集灰室1-8导气管1-7排出的气体混 合后从过滤器2的进气口进入过滤器2的过滤仓2-3，在过滤仓2-3内一部分煤灰沉积在内挡筒2-4的底部随石英砂带走，气体横向经内挡筒2-4的环隙穿过滤料层，从外挡筒2-5的环隙进入排气集气室2-7，由排气集气室2-7的排气口排出，煤灰被石英砂截留，并由流动的石英砂带走，气体穿过滤料层的气速为0.35m/m2.s，石英砂的流动速度为150cm/t，石英砂的粒度I 5_。在步骤(3)中，滤料从过滤器2的底部排出后进入提升管3，通过550°C的热烟气提升，提升管3的加速段气速为21m/s，减速段气速为12m/s。在步骤(4)中，滤料经提升管3提升加热至550°C后进入沉降吹灰器4中，滤料经沉降吹灰器4中的返料锥返回落入沉降吹灰器4的颗粒沉降室4-2，含灰气体经颗粒沉降室4-2的排气口排出，颗粒沉降室4-2的气速为2m/s，落入颗粒沉降室4_2的滤料通过排出口进入缓冲仓5中缓冲后进入过滤器2的滤料入口。其它的步骤与相应实施例相同。实施例9在上述实施例1 8的除尘方法，在步骤(2)中所用滤料石英砂可以用等粒径的橄榄石或三氧化二铝等其它滤料来替换，其它的步骤与相应实施例相同。
权利要求
1.一种荒煤气除尘装置，其特征在于:在旋流子组旋风除尘器(I)的出气口通过管道联接有过滤器(2)，过滤器(2)的滤料出口通过管道与提升管(3)的热烟气入口端联通，提升管(3)的烟气出口延伸至沉降吹灰器(4)的沉降室内，沉降吹灰器(4)的出料口通过管道与缓冲仓(5)的入料口联通，缓冲仓(5)的出口通过管道与过滤器(2)的滤料入口联通。
2.根据权利要求1所述的荒煤气除尘装置，其特征在于所述旋流子组旋风除尘器(I)为:在集气室(1-2)的顶部设置有进气管道(1-1)，进气管道(1-1)沿着集气室(1-2)的中心轴延伸至旋流进气室(1-4)的顶部，在集气室(1-2)的侧壁上设置有排气口，在旋流进气室(1-4)的上部设置有旋流子固定板(1-3)、内腔设置有旋流子组(1-5)，在旋流子固定板(1-3)的中心加工有进气口，进气管道(1-1)延伸至进气口内，在进气口的外侧加工有通气孔，旋流子组(1-5)的排气管穿过通气孔延伸至旋流子固定板(1-3)的上方，旋流子组(1-5)是由分布在两个同心圆周上的旋流子组成，在外层上相邻两个旋流子的进气口高度不同，相间隔的两个旋流子进气口高度相同，在竖直方向上内层的旋流子的进气口低于外层的旋流子的进气口，且外层的旋流子与内层的旋流子在不同圆周上交错排列，在同层上一个旋流子与相邻一个旋流子的进气方向相反，在每个旋流子的出料管上设置有防旋器(1-6)，每个旋流子的下端延伸至集灰室(1-8)的顶部，在集灰室(1-8)的顶部侧壁上设置有导气管(1-7)，集灰室(1-8)的出料口设置在底部。
3.根据权利要求2所述的荒煤气除尘装置，其特征在于所述旋流子为:在壳体的顶部设置有出气管，壳体上部加工沿侧壁切线方向关于壳体中心对称的左进气口和右进气口，壳体的中部是锥形筒体，锥形筒体的底端设置有出料管。
4.根据权利要求2所述的荒煤气除尘装置，其特征在于:所述内层旋流子(1-5-2)与外层旋流子(1-5-1)的最小层间隔为100 200mm，在外层上一个旋流子与相邻一个旋流子之间的层间隔为100 200_。
5.根据权利要求1所述的荒煤气除尘装置，其特征在于所述过滤器(2)为:在上料仓(2-1)顶部加工有进料口、侧壁上设置穿过上料仓(2-1)底部的弯曲管道(2-2)，过滤仓(2-3 )设置在上料仓(2-1) 的下方，过滤仓(2-3 )内同轴设置内挡筒(2-4)与外挡筒(2-5),内挡筒(2-4)设置在弯曲管道(2-2)的外侧，顶部通过隔板(2-4-4)与上料仓(2_1)分离，弯曲管道(2-2)的末端穿过开在隔板(2-4-4)中心的孔延伸至隔板(2-4-4)下方，外挡筒(2-5)的顶部与上料仓(2-1)联通，外挡筒(2-5)的底部与设置在过滤仓(2-3)的下方的滤料收集仓(2-6 )联通，在过滤仓(2-3 )和滤料收集仓(2-6 )的外侧设置有排气集气室(2-7 )，在排气集气室(2-7)的下端侧壁上加工有排气口。
6.根据权利要求5所述的荒煤气除尘装置，其特征在于:所述内挡筒(2-4)是由百叶窗式分布的环形板(2-4-1)、至少两个内插板(2-4-2)以及底部开口的积灰斗(2-4-3)组成，积灰斗(2-4-3 )设置在环形板(2-4-1)的下方延伸至滤料收集仓(2-6 )内与滤料收集仓(2-6)联通，每个环形板(2-4-1)的纵向截面呈倒V形，内插板(2-4-2)的上端固定在上隔板(2-4-4)上，在内插板(2-4-2)上设置有倾斜的插槽，环形板(2-4-1)的一侧插入插槽中，环形板(2-4-1)的两侧板之间的夹角α为60。，环形板(2-4-1)其纵向截面的左侧母线的倾斜角为45° 65° ; 所述外挡筒(2-5 )是由百叶窗式分布的外挡板(2-5-2 )与外插板(2-5-1)组成,外挡板(2-5-2)为侧面倾斜的环状体，其纵向截面的左侧母线的倾斜角β为105° 125。，外插板(2-5-1)的一侧固定在排气集气室(2-7)的内壁上，另一侧上设置有与外挡板(2-5-2)的倾角相同的斜槽，外挡板(2-5-2 )插入斜槽中。
7.根据权利要求6所述的荒煤气除尘装置，其特征在于:一个环形板(2-4-1)与相邻一个环形板(2-4-1)的间距为10 50mm，一个外挡板(2-5-2)与相邻一个外挡板(2_5_2)的间距为10 50mm。
8.根据权利要求5所述的荒煤气除尘装置，其特征在于:所述内挡筒(2-4)或/和外挡筒(2-5)是带有网孔的圆筒体，网孔的形状是圆形或者条形，孔隙率为15% 30%。
9.一种使用权利要求1的荒煤气除尘装置的除尘方法，其特征在于由以下步骤组成:(I)热解产生的荒煤气通过进气管道(1-1)进入旋流子组旋风除尘器(I )，在旋流子组旋风除尘器(I)中进行旋风分离后将固体颗粒与气体分离，气体经排气口排出，固体颗粒经出料口排出；(2 )从旋流子组旋风除尘器(I)排出的气体通过管道进入过滤器(2 )的进气口，经过过滤器(2)中的滤料过滤后气体排出，煤灰被滤料截留，并由流动的滤料带走，气体穿过滤料层的气速为0.08 0.35m/m2.s,滤料的流动速度为20 150cm/t,滤料的粒径I 5mm ；(3)滤料从过滤器(2)的底部排出后进入提升管(3)，通过500 550°C的热烟气提升， 提升管(3)的加速段流速为16 21m/s，减速段流速为8 12m/s ；(4)滤料经提升管(3)提升加热至400 550°C后进入沉降吹灰器(4)中，滤料经沉降吹灰器(4)中的返料锥(4-1)返回落入沉降吹灰器(4)的颗粒沉降室(4-2)，含灰气体经颗粒沉降室(4-2)的排气口排出，颗粒沉降室(4-2)的气速为0.8 2m/s，落入颗粒沉降室 (4-2)的滤料通过排出口进入缓冲仓(5)中缓冲后进入过滤器(2)的滤料入口。
10.根据权利要求9所述的荒煤气除尘方法，其特征在于所述步骤(I)具体是:热解产生的荒煤气通过进气管道(1-1)进入旋流进气室(1-4)内，在上、中、下不同高度 ，以180° 的相反方向从左进气口、右进气口进入到旋流子内进行旋风分离除尘，分离后，气体汇集于集气室(1-2)内经排气口排出，固体颗粒经旋流子的下端进入集灰室(1-8)并由出料口排出；上述步骤(2)具体是:从旋流子组旋风除尘器(I)的集气室(1-2)排出的气体与集灰室 (1-8)导气管(1-7)排出的气体混合后进入过滤器(2)的进气口，在过滤仓(2-3)内一部分煤灰沉积在内挡筒(2-4)的底部随滤料带走，气体横向经过内挡筒(2-4)的环隙穿过滤料层，从外挡筒(2-5 )的环隙进入排气集气室(2-7 )，由排气集气室(2-7 )的排气口排出，煤灰被滤料截留，并由流动的滤料带走。
全文摘要
本发明涉及一种荒煤气除尘装置及除尘方法，其是利用了旋流子组旋风除尘与颗粒层过滤结合，并进一步利用提升管的热烟气提升，对滤料进行流化吹灰沉降分离，并在缓冲室缓冲后返回过滤器进行循环利用，本发明有效地除去荒煤气中的煤灰，去除效率高，操作方法简单易行，滤料还能循环利用，节约处理成本，而且本发明的装置运行稳定，设备简单，可操作性强。
文档编号B01D50/00GK103205286SQ20131011632
公开日2013年7月17日 申请日期2013年4月3日 优先权日2013年4月3日
发明者杨占彪, 王树宽, 于广彦, 万宝良, 柴宗成, 贺志宝, 史宏伟, 郭生飞, 刘娜 申请人:神木富油能源科技有限公司