一种粗煤气的湿式洗涤除尘系统的制作方法

本实用新型涉及煤气化技术领域，尤其涉及一种粗煤气的湿式洗涤除尘系统。

背景技术：

在我国，煤炭在能源消费中长期保持在最高消费比例，但是随着大规模地开采利用，煤炭能源日益紧张。在新型能源总量不足且环境问题日趋严峻的形势下，煤气化技术应运而生，这是一项集利用率高、综合效益高且对环境友好等诸多优点于一身的优良技术。利用丰富的煤炭资源，通过气化技术将其转化为清洁的合成气，合成气后续可以合成化学品、天然气、清洁油品等多种产品。

气化炉出口得到的粗煤气含有油尘等杂质较多，需要对其进行除尘处理后得到清洁煤气，再送入后续工艺流程中合成化工产品。

现有阶段的洗涤除尘系统，或采用水洗塔将粗煤气通入水中进行洗涤除尘，或将粗煤气同喷淋的水接触、换热、洗涤。但是由于常规除尘系统中气液接触效果差，所以除尘效果普遍不佳。

技术实现要素：

本实用新型的实施例提供一种粗煤气的湿式洗涤除尘系统，为了解决常规除尘系统中气液接触效果差，除尘效果不佳的问题。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

一种粗煤气的湿式洗涤除尘系统，包括塔体，所述塔体具有内腔，所述内腔的底部为集液区，所述集液区上方的内腔中设置有除尘筒；

所述除尘筒包括由上至下依次设置的第一直筒段、收缩段和扩张段，所述扩张段与所述内腔连通；

所述第一直筒段的顶部设有连通至所述塔体外的进气口，所述扩张段的底部设有开口，所述内腔的上部设有通向所述塔体外的第一出气口；

所述第一直筒段的顶部还设置有第一喷头。

优选地，所述除尘筒的内壁还螺旋盘绕有旋流叶片。

更优选地，所述旋流叶片具有网状结构。

进一步地，所述除尘筒内还设置有位于所述收缩段和扩张段之间的第二直筒段。

优选地，所述内腔中位于所述除尘筒外还设置有第二喷头。

可选地，所述扩张段的底部通入到所述集液区内；所述扩张段的上部设有通向所述内腔的第二出气口；靠近所述第二出气口的所述除尘筒上开设有透气孔。

进一步地，所述透气孔位于所述第二出气口上方。

更进一步地，所述透气孔为多个，均匀分布于所述除尘筒上。

优选地，所述第二喷头位于所述第二出气口上方，所述第二出气口设置有导气管，所述导气管向靠近所述第二喷头的方向倾斜；所述导气管的出气方向与所述第二喷头的喷淋方向相交；所述导气管靠近所述第二喷头的端部与所述第二喷头之间间隔设置有安装距离。

进一步地，靠近所述集液区液面上方的所述内腔中还设置有第三喷头。

更进一步地，所述第三喷头为雾化造粒喷头，所述第三喷头内设有喷射水入口和高压气体入口。

更优选地，所述第一喷头、第二喷头和第三喷头均为多个，多个所述第一喷头、第二喷头和第三喷头分别沿所述除尘筒的径向均匀分布。

可选地，所述内腔中位于所述第一出气口的下方设置有除雾器。

本实用新型实施例提供的一种粗煤气的湿式洗涤除尘系统，粗煤气进入到该系统后，自进气口进入除尘筒内，依次通过除尘筒中设置的第一直筒段、收缩段和扩张段：第一直筒段的顶部设置有第一喷头，第一喷头向除尘筒内喷洒喷淋液。在第一直筒段中，粗煤气与喷淋液混合均匀；随之进入到收缩段中，由于筒径减小，粗煤气和喷淋液进入该段后流速增加，粗煤气和喷淋液接触洗涤和混合效果提高；最后进入扩张段，由于筒径增大，粗煤气气流突然扩张、气体流速变慢，使得粗煤气中的灰尘颗粒纷纷沉降、下落，从粗煤气中分离出来，落入内腔底部设置的集液区里。这个过程中，第一喷头对粗煤气进行了喷淋洗涤。经过处理的粗煤气从扩张段出来后上升至内腔的上部，从第一出气口排出到塔体外。通过调整除尘筒的内部结构，优化了粗煤气和喷淋液的气液接触效果，从而有效降粗煤气的含尘量，得到较高品质的煤气。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种粗煤气的湿式洗涤除尘系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例提供的一种粗煤气的湿式洗涤除尘系统进行详细描述。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

参照图1，图1为本实用新型实施例的一个具体实施例，本实施例中的一种粗煤气的湿式洗涤除尘系统，包括塔体1，塔体1具有内腔2，内腔2的底部为集液区3，集液区3上方的内腔2中设置有除尘筒4；除尘筒4包括由上至下依次设置的第一直筒段41、收缩段42和扩张段43，扩张段43与内腔2 连通；第一直筒段41的顶部设有连通至塔体1外的进气口11，扩张段43的底部设有开口，内腔2的上部设有通向塔体1外的第一出气口12；第一直筒段41的顶部还设置有第一喷头5。

本实用新型实施例提供的一种粗煤气的湿式洗涤除尘系统，粗煤气进入到该系统后，自进气口11进入除尘筒4内，依次通过除尘筒4中设置的第一直筒段41、收缩段42和扩张段43：第一直筒段41的顶部设置有第一喷头5，第一喷头5向除尘筒4内喷洒喷淋液。在第一直筒段41中，粗煤气与喷淋液混合均匀；随之进入到收缩段42中，由于筒径减小，粗煤气和喷淋液进入该段后流速增加，粗煤气和喷淋液接触洗涤和混合效果提高；最后进入扩张段 43，由于筒径增大，粗煤气气流突然扩张、气体流速变慢，使得粗煤气中的灰尘颗粒纷纷沉降、下落，从粗煤气中分离出来，落入内腔2底部设置的集液区3里。这个过程中，第一喷头5对粗煤气进行了喷淋洗涤。经过处理的粗煤气从扩张段43出来后上升至内腔2的上部，从第一出气口12排出到塔体1外。通过调整除尘筒4的内部结构，优化了粗煤气和喷淋液的气液接触效果，从而有效降粗煤气的含尘量，得到较高品质的煤气。

为了增大粗煤气与喷淋液的接触面积，除尘筒4的内壁还螺旋盘绕有旋流叶片6。旋流叶片6螺旋盘绕于除尘筒4的内壁，对进入到除尘筒4内的喷淋液和粗煤气起到导流作用，使两者在圆柱形筒段内充分接触混合。旋流叶片6可以设置在第一直筒段41，在粗煤气和喷淋液进入除尘筒4后便开始充分接触，便于后续流程进行。

更优选地，旋流叶片6具有网状结构。引导粗煤气在除尘筒4内产生旋流，同时可对流进除尘筒4内的喷淋液产生导流作用；上部进入的喷淋液分散后下流，在重力作用下形成旋流均匀地布在旋流叶片6上；同时，粗煤气在旋流叶片6的作用下使气流产生旋转，旋转的粗煤气与喷淋液可产生较大的接触面积，使粗煤气与喷淋液接触更充分，混合更均匀。

进一步地，除尘筒4内还设置有位于收缩段42和扩张段43之间的第二直筒段44。从收缩段42出来的粗煤气气流和喷淋液气流流速较快，在第二直筒段44中可以保持该流速，进一步使粗煤气与喷淋液均匀化，便于在扩张段43进入后续处理。

其中，收缩段42的外壁与塔体1的轴线之间的夹角可以为5～20°。这个角度的除尘筒4的收缩段42可以实现对气流加速作用的同时，降低除尘筒4 内壁的灰尘沉积量。

优选地，内腔2中位于除尘筒4外还设置有第二喷头7。第二喷头7喷出的喷淋液对从除尘筒4出来的粗煤气进行二次洗涤。

可选地，扩张段43的底部通入到集液区3内；扩张段43的上部设有通向内腔2的第二出气口431；靠近第二出气口431的除尘筒4上开设有透气孔 45。

其中，透气孔45位于第二出气口上方431。透气孔45的设置主要作用是，在除尘筒4的底部进入液面内的情况下，防止除尘筒4内与除尘筒4外的区域憋气而形成死区，从而导致除尘筒4内、外形成压差，导致气液混合物走向不稳定或产生其他运行问题。透气孔45位于第二出气口上方431，则可以保证粗煤气可以正常从第二出气口431排出。透气孔45为多个，均匀分布于除尘筒4上。透气孔45可成一排或多排，沿除尘筒4的径向均匀分布于除尘筒4上。均匀分布的透气孔45可以更均匀的消除压差。透气孔45优选为圆孔，尺寸优选为5-30mm。

第二喷头7位于第二出气口431上方，第二出气口431设置有导气管432，导气管432向靠近第二喷头7的方向倾斜；导气管432的出气方向与第二喷头7的喷淋方向相交；导气管432靠近第二喷头7的端部与第二喷头7之间间隔设置有安装距离。此处的第二喷头7位于第二出气口431上方，且可以同第二出气口431的数量一致，保持第二喷头7的喷淋方向与第二出气口431 出气方向相交，粗煤气经第二出气口431排出，直接与第二喷头7喷射的水逆向接触，增大气液接触面积，强化了雾化混合效果，洗涤除尘效果更明显。并将第二喷头7与第二出气口431之间间隔有一定安装距离，避免喷淋水过多而流入第二出气口431里。

又或者，本实用新型的另一实施例中，扩张段43的底部与集液区3的上液面还存在着一定距离，故而粗煤气从扩张段43底部出来直接上升，经第二喷头7喷淋后到达第一出气口12。

进一步地，靠近集液区3液面上方的内腔2中还设置有第三喷头8。第三喷头8将集液区3液面上漂浮的灰尘冲入集液区3内，降低处理后的粗煤气又重新沾上灰尘的几率。

更进一步地，第三喷头8为雾化造粒喷头。第三喷头8紧临液面，对液面上堆积的较细的、未被水充分润湿的细粉尘进行粒径增加及沉降处理。第三喷头8上设置有喷射水入口和高压气体入口，高压气体的加入可增加雾化效果，有利于喷射水的雾化分散，采用的高压气体可以为合成气、粗煤气、二氧化碳、氮气等气体。第三喷头8也可沿除尘筒4径向上的不同圆周位置分布多个，保证雾化喷射均匀，在高速喷雾作用下，液面上漂浮的细粉尘团聚成较大颗粒，亲水性增加，分散在水中并沉降下行。

更优选地，第一喷头5、第二喷头7和第三喷头8均为多个，分别沿除尘筒4的径向均匀分布。沿除尘筒4的径向均匀分布的第一喷头5、第二喷头7 和第三喷头8可以增大喷淋液和粗煤气的接触面积，从来带来更好地喷淋效果。并且，第一喷头5和第二喷头7还可以等角度设置，避免扰乱粗煤气的气流方向。

集液区3可以设置为圆锥形，用于存储含尘洗涤水。

可选地，内腔2中位于第一出气口12的下方设置有除雾器9。除雾器9 除掉粗煤气中的水汽后，从第一出气口12排出，方便后续处理。

可选地，为了控制系统中喷淋后的废弃液量，集液区3具有出水口31和备用出水口32，出水口31和/或备用出水口32旁设置有冲洗水口33。冲洗水口33对出水口31和/或备用出水口32进行定时清洗、防止堵塞，保障系统的正常运行。

更进一步地，集液区3内顶部开设有液位计上口34，集液区3底部开设有液位计下口35，液位计上口34和液位计下口35之间设置有液位计36。液位计上口34和液位计下口35之间安装液位计36监测并控制系统内液位，便于系统及时调整。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。