煤气净化装置的制作方法

本实用新型涉及煤气净化领域，尤其是涉及一种煤气净化装置。

背景技术：

煤气是钢铁冶金、石油化工等行业重要的燃料及原料之一，应用非常广泛，如作为燃料可用于焦炉、热风炉、管式炉、球团等工艺加热，利用余压发电可应用于trt(高炉煤气余压透平发电装置)机组、bprt机组(煤气透平与电机同轴驱动的高炉鼓风能量回收成套机组)等，燃烧发电可用于锅炉蒸汽机发电、ccpp(燃气蒸汽联合循环发电机组)等，作为化工原料可用于合成氨、甲醇、醋酸等制备。

但采用现有净化装置及设备处理后的煤气中硫化物等杂质含量仍较高，制约煤气的广泛应用，作为燃料使用时，由于其较高的硫化物等杂质含量，导致燃烧后的热烟气中二氧化硫浓度排放超标，无法满足环保规范要求，作为化工原料，较高的硫化物等杂质含量，也会影响合成产品的品质。因此，如何能有效脱除煤气中的硫化物等杂质，保证净化后的煤气品质能够满足余压发电、直接燃烧、燃烧发电、化工原料或提纯等不同用户点的标准要求，是亟待解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种煤气净化装置，以解决煤气在净化时，对煤气中的硫化物等杂质吸收效果不好的问题。

本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现：

本实用新型提供一种煤气净化装置，包括；

筒体，所述筒体的顶部设有第一气管，所述筒体的下端设有第二气管，所述筒体内设置有收集管，所述收集管的上端口与所述第一气管连通；

至少一个环向净化结构，其竖直设置在所述收集管与所述筒体之间，至少一个所述环向净化结构的上端连接在所述筒体上，至少一个所述环向净化结构的下端连接有分流板，所述分流板位于所述收集管的下端口与所述第二气管之间。

进一步的，至少一个所述环向净化结构包括连接在所述分流板与所述筒体的顶部之间的内网筒以及外网筒，所述外网筒套设在所述内网筒的外侧，所述内网筒与所述外网筒之间形成净化环腔，所述净化环腔内填充有填料；

所述内网筒与所述收集管之间形成环形内腔，所述外网筒与所述筒体之间形成环形外腔，所述收集管的下端口与所述环形内腔相连通。

进一步的，至少一个所述环向净化结构还包括中间网筒，所述中间网筒位于所述内网筒与所述外网筒之间，且所述中间网筒连接在所述分流板与所述筒体的顶部之间，所述中间网筒与所述内网筒之间形成第一净化腔，所述中间网筒与所述外网筒之间形成第二净化腔，所述第一净化腔和所述第二净化腔组合形成所述净化环腔。

进一步的，所述筒体的顶部开设有第一投料口以及第二投料口，所述第一投料口与所述第一净化腔相连通，所述第二投料口与所述第二净化腔相连通。

进一步的，所述填料为分子筛或活性炭。

进一步的，至少一个所述环向净化结构通过多个周向均布的外圈支撑块与所述筒体连接；

至少一个所述环向净化结构通过多个周向均布的内圈支撑块与所述收集管连接。

进一步的，所述分流板的中部朝向所述第一气管所在侧凸起并形成分流弧面。

进一步的，所述收集管内穿设有防尘管，所述防尘管具有大径端和小径端，所述大径端与所述收集管的下端相连，所述小径端的外径小于所述大径端的外径并位于所述大径端的上方。

进一步的，所述防尘管的小径端连接有锥形防尘帽，所述锥形防尘帽上开设有多个气孔，所述收集管通过多个所述气孔与所述防尘管相连通。

进一步的，所述筒体的下端开设有出灰口，所述出灰口位于所述第二气管的下方；

所述筒体内设置有倾斜板，所述倾斜板朝向所述出灰口的方向向下倾斜设置。

本实用新型的煤气净化装置的特点及优点是：通过竖直设置在收集管与筒体之间的至少一个环向净化结构，在需要调整净化流量时，只需要增加环向净化结构的高度就可以达到增大气体流通面积的效果，无需增加筒体直径，从而使本实用新型的煤气净化装置的占地面积变小，并且，环向净化结构在受热膨胀或预冷收缩时，环形截面上任意点的受力均匀相等，使得筒体以及环向净化结构之间更加稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的煤气净化装置的结构示意图。

附图标号说明：

1、筒体；11、第一气管；12、第二气管；121、弯折管；1211、水平段管道；1212、垂直段管道；13、第一投料口；14、第二投料口；15、出灰口；

2、收集管；21、下端口；

3、环向净化结构；31、内网筒；32、外网筒；33、净化环腔；331、第一净化腔；332、第二净化腔；34、环形内腔；35、环形外腔；36、中间网筒；

4、分流板；41、分流弧面；

5、外圈支撑块；51、外圈支撑块；52、外圈支撑块；

6、内圈支撑块；61、内圈支撑块；62、内圈支撑块；

7、防尘管；71、大径端；72、小径端；

8、锥形防尘帽；81、气孔；

9、倾斜板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型提供了一种煤气净化装置，包括：筒体1，筒体1的顶部设有第一气管11，筒体1的下端设有第二气管12，筒体1内设置有收集管2，收集管2的上端口与第一气管11连通；

至少一个环向净化结构3，其竖直设置在收集管2与筒体1之间，至少一个环向净化结构3的上端连接在筒体1上，至少一个环向净化结构3的下端连接有分流板4，分流板4位于收集管2的下端口21与第二气管12之间。

本实用新型的煤气净化装置为立式结构，且竖直设置在收集管2与筒体1之间的至少一个环向净化结构3呈环形竖直设置在筒体1内，在需要调整净化流量时，只需要增加环向净化结构3的高度就可以达到增大气体流通面积的效果，无需增加筒体1直径，从而使本实用新型的煤气净化装置的占地面积变小，并达到了设备规模小型化、材质要求低、整体投资少的效果。并且，环向净化结构3在受热膨胀或预冷收缩时，其环形截面上任意点的受力均匀相等，使得筒体1以及环向净化结构3之间更加稳定。

在本实施例中，第二气管12设置于筒体1的下部侧壁，且第二气管12具有伸入筒体1内部的弯折管121，该弯折管121包括水平段管道1211及垂直段管道1212，该垂直段管道1212设置在筒体1的中部并位于分流板4的下方。

在本实用新型的实施方式中，筒体1中设有至少一个环向净化结构3。在本实施例中，环向净化结构3为两个，两个环向净化结构3由筒体1的内侧至外侧层叠设置，当然，在其它的实施例中，该环向净化结构3也可以为一个，或由筒体1的内侧至外侧层叠设置有三个或更多个环向净化结构3，在此不做限制。

具体的，在一个可行的实施例中，筒体1中设有一个环向净化结构3，其包括连接在分流板4与筒体1的顶部之间的内网筒31以及外网筒32，外网筒32套设在内网筒31的外侧，内网筒31与外网筒32之间形成净化环腔33，净化环腔33内填充有填料；其中，内网筒31与收集管2之间形成环形内腔34，外网筒32与筒体1之间形成环形外腔35，收集管2的下端口与环形内腔34相连通。本实施例通过采用净化环腔33的环向立式结构，使得净化环腔33内填料的有效接触面积更大，填料的厚度更薄，吸附传质效率更高，系统阻力损失更小。

在另一可行的实施例中，筒体1中设有两个环向净化结构3，也即，在上述实施例的环向净化结构3的内网筒31与外网筒32之间还设有一个中间网筒36，该中间网筒36将净化环腔33分隔为第一净化腔331和第二净化腔332，该中间网筒36连接在分流板4与筒体1的顶部之间，中间网筒36与内网筒31之间形成该第一净化腔331，中间网筒36与外网筒32之间形成该第二净化腔332，该第一净化腔331和第二净化腔332内可填充不同类型的填料。

在本实用新型的再一可行实施例中，通过在内网筒31与外网筒32之间设置不同数量的中间网筒36，例如两个、三个或更多个中间网筒36，从而实现在筒体1中设置多个环向净化结构3的目的，该中间网筒36的数量可根据填料的种类进行设置，在此不对中间网筒36的数量进行限制。

在本实用新型的筒体1中设有两个环向净化结构3的实施例中，该筒体1的顶部开设有第一投料口13以及第二投料口14，该第一投料口13与第一净化腔331相连通，该第二投料口14与第二净化腔332相连通。通过第一投料口13和第二投料口14以方便向第一净化腔331和第二净化腔332内填充填料。

在本实用新型中，填料可为分子筛或活性炭，当然，在其他的实施例中，填料也可以是石墨烯等具有良好吸附性能的材料，在此不做限制。另外，该内网筒31、外网筒32以及中间网筒36可均为丝网围设形成的圆筒状结构，或也可为多棱柱状结构。

在本实用新型中，至少一个环向净化结构3通过多个周向均布的外圈支撑块5与筒体1连接；至少一个环向净化结构3通过多个周向均布的内圈支撑块6与收集管2连接。在本实施例中，多个内圈支撑块6包括位于环形内腔34上部的多个内圈支撑块61和位于环形内腔34下部的多个内圈支撑块62，内网筒31的上端和下端分别通过多个内圈支撑块61和多个内圈支撑块62连接在收集管2的上端和下端；多个外圈支撑块5包括位于环形外腔35上部的多个外圈支撑块51和位于环形外腔35下部的多个外圈支撑块52，外网筒32的上端和下端分别通过多个外圈支撑块51和多个外圈支撑块52连接在筒体1的上端和下端，从而加强至少一个环向净化结构3在筒体1内的连接稳固性。

在本实用新型中，分流板4的中部朝向第一气管11所在侧凸起并形成分流弧面41，该弯折管121的垂直段管道1212恰好位于分流弧面41的凸起最高位置的正下方，通过设置分流板4，能够有效防止气流直接冲击环向净化结构3而产生冲板效应，从而避免净化环腔33内的填料在气流的冲击下沸腾并破碎，同时，该分流板4的分流弧面41还具有一定的导流分布作用，以使气流能够均匀稳定的进入环形外腔35，并经环形外腔35分布均匀后横向通过净化环腔33。

在本实施例中，分流板4位于筒体1内的中下部，分流板4的顶部与内网筒31、外网筒32以及中间网筒36固定连接，分流板4的外缘与筒体1的内壁之间通过多个环向均布的连接点固定。

在本实用新型中，收集管2内穿设有防尘管7，该防尘管7具有大径端71和小径端72，该大径端71与收集管2的下端口21相连，该小径端72的外径小于大径端71的外径并位于大径端71的上方。

进一步的，防尘管7的小径端72还连接有锥形防尘帽8，该锥形防尘帽8上开设有多个气孔81，该收集管2能通过多个气孔81与防尘管7相连通。

本实用新型防尘管7和锥形防尘帽8的组合结构，形成了粉尘捕集器，其下大上小的收缩式结构，能够有效去除气体中携带的少量破碎填料粉尘等杂质。

在本实用新型中，筒体1的下端开设有出灰口15，该出灰口15设置在筒体1的下部侧壁上，其位于第二气管12的下方。

进一步的，该筒体1内还设置有倾斜板9，该倾斜板9位于弯折管121的水平段管道1211的下方，该倾斜板9的外周缘与筒体1的内壁固定连接，该倾斜板9朝向出灰口15的方向向下倾斜设置。通过设置倾斜板9，能够有效地收集净化及再生过程中所产生的灰尘，经集中收集后定期排放。

如图1所示，本实用新型的煤气净化装置可进行煤气的净化和气体的再生。

煤气净化过程如下：

首先，关闭筒体1下部的出灰口15，开启筒体1下部的第二气管12和筒体1顶部的第一气管11，焦炉煤气、高炉煤气或混合煤气等气体经外线管道输送至第二气管12并进入筒体1内部，进入筒体1内部的气体经过分流板4进行初次分布及除尘后进入环形外腔35，之后先经第二净化腔332内的填料除尘、脱油及脱水处理后，气体进入第一净化腔331并通过第一净化腔331内的填料将气体中所含硫化物等杂质进行净化处理，净化后的气体进入环形内腔34，气体通过收集管2下部入口进入防尘管7，气体中携带的少量破碎填料粉尘在防尘管7内得到有效清除，清除粉尘后的净化气体经防尘管7顶部的锥形防尘帽8上的多个气孔81进入气体收集管2的上部，并经气体收集管2进入第一气管11，由第一气管11输送至后续系统，从而实现煤气的高效净化，满足用户对煤气品质的要求。

气体再生过程如下：

首先，关闭筒体1下部的出灰口15，开启筒体1下部的第二气管12和筒体1顶部的第一气管11，再生气由第一气管11进入收集管2，在本实施例中，再生气体可选用净化后的燃气，如高炉煤气、焦炉煤气或天然气等，也可以选用惰性气体如氮气，或者中压蒸汽等，在此不做限制，该再生气从收集管2底部出口进入环形内腔34，并经环形内腔34先后进入第一净化腔331和第二净化腔332，从而实现对第一净化腔331和第二净化腔332内的填料进行再生，再生后的气体经环形外腔35进入第二气管12，并经第二气管12输送至再生气回收系统，从而实现热烟气余热的回收，以提高系统能量利用效率。

本实用新型的煤气净化装置，实现煤气高效净化，有效脱除煤气中硫化物等杂质，作为燃料使用时，能确保燃烧后的热烟气中二氧化硫等杂质浓度排放达标，满足环保规范要求；作为化工原料使用时，能确保产品品质。

以上所述仅为本实用新型的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本实用新型实施例进行各种改动或变型而不脱离本实用新型的精神和范围。