一种荒煤气高温除尘工艺及装置的制作方法

本发明属于能源清洁利用技术领域，具体涉及一种荒煤气高温除尘工艺及装置。

背景技术：

煤热解是煤分质利用的核心技术，其原理是通过煤的干馏，将煤中挥发份和固定碳分离为气液两相，而气相中根据气体组成通过冷却又可分为油相(油品)和气相产品(燃气或合成气)。在干馏后气体降温收油前，往往存在大量微小粉尘的夹带。这部分粉尘如随降温进入油相，由于比重太过接近，很难有效分离。因此，从技术产品质量目标而言，需要气体在高温状态下去除夹带的粉尘。同样的问题在其他介质的小粒物料热解工业生产中同样存在，如油页岩热解、生物质热解等。

传统的旋风除尘器只能去除20微米以上粉尘，而许多热解装置产出的荒煤气中的粉尘20微米以下仍占有相当比例，旋风除尘器无法分离。其他除尘手段如：陶瓷和金属过滤器等措施，由于气体温度波动析出焦油的现象，造成过滤器堵塞不能长周期运行。荒煤气的除尘成为了困扰所有热解行业，尤其是小粒料热解领域的瓶颈性难题。

因此，开发一种易于执行大型化放大、运行稳定可靠的荒煤气高温除尘技术，是提高我国低阶能源综合利用率，资源分质分级利用的关键技术途径之一。

技术实现要素：

为了克服现有荒煤气除尘解决方案中粉尘分离不彻底、运行不稳定、容易析出焦油以及由于温度波动引起焦油析出并带有大量粉尘，导致管道系统板结、堵塞等缺陷，本发明提供了一种运行稳定可靠、操作简单的固定床荒煤气高温除尘工艺及装置。

本发明为了实现上述目的所采用的技术方案是：

一种荒煤气高温除尘装置，包括除尘器本体、用以向除尘器内加半焦滤料和对半焦进行预热的半焦预热器和用以排出过滤饱和后含粉半焦的出料锁斗，所述除尘器本体顶部通过半焦预热器下阀体与半焦预热器底部连接，除尘器本体底部通过出料锁斗上阀体与出料锁斗顶部连接；所述除尘器本体内底部设有用于荒煤气分布、半焦及粉尘下料的宝塔型炉箅，在除尘器本体底部一侧设有含尘荒煤气入口管道，除尘器本体底部另一侧设有预热烟气进口管道，除尘器本体顶部侧面设有净化荒煤气出口；所述半焦预热器顶部设有半焦预热器上阀体，在半焦预热器上阀体上设有净滤料添加口，半焦预热器下阀体上设有滤料锁斗预热烟气进口；所述出料锁斗底部设有粉尘出口。

进一步地，所述除尘器本体、半焦预热器和出料锁斗同轴设置。

优选的，所述除尘器本体包括除尘器壳体、内胆耐火衬里、滤料床层。

进一步地，所述半焦预热器采用夹套结构设置，夹套层流通高温热烟气，用以预热原料半焦滤料，将半焦预热至400℃。半焦预热器上阀采用圆筒钟型阀结构，钟罩提起时半焦进入圆筒，流向预热器仓出口；半焦预热器上下阀采用锥形阀，向下放时，半焦经过锥形空隙落入除尘器本体内。半焦预热器锁斗设置定量容积，缓冲滤料。

优选的，所述半焦预热器下阀体的上下均为圆锥形封头，中间为圆筒形。

进一步地，所述出料锁斗通过出料锁斗上阀体定期承接除尘器本体中炉箅旋转排除的粉尘和滤料，再通过出料锁斗下料口排出，进入其他粉尘和滤料冷却装置。

优选的，所述出料锁斗上阀体顶部为凸型封头，底部为锥形封头，采用耐磨钢板，顶部和底部分别设上泄料阀和下泄料阀，用以滤料、粉尘缓冲及对荒煤气料封。

进一步地，所述含尘荒煤气入口管道和预热烟气进口管道采用三通连接，尘荒煤气入口管道采用45°弯头连接接入管，在水平直管段和45°弯头交界处设置清除少量凝结焦油的检修手孔。

优选的，所述除尘器本体位于宝塔型炉箅顶部侧面设有除尘器人孔。

一种采用上述除尘装置的荒煤气高温除尘工艺，包括以下步骤：热解含尘荒煤气由热解设备排出后，由含尘荒煤气进口管道直接接入固定床/颗粒床荒煤气高温除尘器底部，自下而上穿过滤料，过滤尘荒煤气中粉尘后，净化荒煤气由净化荒煤气出口排出进入下游工序，整个过滤除尘过程，管道及除尘设备保持高温状态，防止焦油析出，过滤饱和后的半焦滤料，经宝塔型炉箅用于荒煤气分布、半焦及粉尘下料，由除尘器底部出料锁斗排出，落入熄焦余热回收装置冷却；滤料采用干馏后半焦，经过震动筛分级，选出符合过滤要求滤料后，滤料经斗提机、定量皮带、管式除铁器送至半焦预热器内，滤料在半焦预热器内经过高温烟气预热后，定量加入除尘器本体，过滤吸附粉尘后，经出料锁斗排出，送至半焦冷却装置；来自热风炉的高温烟气一路与预热烟气进口连接，另一路与滤料锁斗预热烟气进口连接。

高温烟气通过的总管道上设有压力表，高温漆与预热烟气进口的管道上设有温度表。

本发明采用固体半焦作为滤料，避免了其他过滤介质的再生问题，减少能耗和运行成本；采用顶部半焦预热器和底部出料锁斗进行组合料封模式，确保了除尘器的加料和出料排出的气体料封，避免了荒煤气向其他系统泄漏；采用滤料预热方式，确保除尘器本体温度均匀、稳定，避免了由于温度波动而带来的焦油析出问题；采用宝塔型炉箅结构，对荒煤气进行均匀分布，使荒煤气在除尘器内流动稳定，保障了除尘效果；采用荒煤气采用特殊入口形式，并在焦油析出后聚集的管道位置上设置手孔的方式，以解决在焦油析出，导致管道系统板结、堵塞等问题，保障系统稳定运行。

附图说明

现在结合附图对本发明作进一步描述，其中：

图1为除尘器的结构示意图；

图2为本发明的工艺流程图；

附图标记说明：1、净滤料添加口，2、粉尘出口，3、含尘荒煤气进口管道，4、净化荒煤气出口，5、预热烟气进口管道、滤料锁斗预热烟气进口，7、滤料锁斗预热烟气出口，8、除尘器人孔，9、清灰手孔，10、宝塔型炉箅，11、除尘器本体，12、半焦预热器，13、出料锁斗。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

如图1所示，本实施例的荒煤气高温除尘装置，包括除尘器本体11、用以向除尘器内加半焦滤料和对半焦进行预热的半焦预热器12和用以排出过滤饱和后含粉半焦的出料锁斗13，所述除尘器本体11顶部通过半焦预热器下阀体与半焦预热器12底部连接，除尘器本体1底部通过出料锁斗上阀体与出料锁斗13顶部连接；所述除尘器本体11内底部设有用于荒煤气分布、半焦及粉尘下料的宝塔型炉箅10，在除尘器本体11底部一侧设有含尘荒煤气入口管道3，除尘器本体11底部另一侧设有预热烟气进口管道6，除尘器本体11顶部侧面设有净化荒煤气出口4；所述半焦预热器12顶部设有半焦预热器上阀体，在半焦预热器12上阀体上设有净滤料添加口1，半焦预热器下阀体上设有滤料锁斗预热烟气进口6；所述出料锁斗13设有粉尘出口2。

进一步地，所述除尘器本体11、半焦预热器12和出料锁斗13同轴设置。

优选的，所述除尘器本体11包括除尘器壳体、内胆耐火衬里、滤料床层。

进一步地，所述半焦预热器12采用夹套结构设置，夹套层流通高温热烟气，用以预热原料半焦滤料，将半焦预热至400℃。半焦预热器上阀采用圆筒钟型阀结构，钟罩提起时半焦进入圆筒，流向预热器仓出口；半焦预热器上下阀采用锥形阀，向下放时，半焦经过锥形空隙落入除尘器本体内。半焦预热器12锁斗设置定量容积，缓冲滤料。半焦预热器12为间歇加料的容器。

优选的，所述半焦预热器下阀体的上下均为圆锥形封头，中间为圆筒形。

进一步地，所述出料锁斗13通过出料锁斗上阀体定期承接除尘器本体中炉箅旋转排出的粉尘和滤料，再通过出料锁斗下料口排出，进入其他粉尘和滤料冷却装置。

优选的，所述出料锁斗上阀体顶部为凸型封头，底部为锥形封头，采用耐磨钢板，顶部和底部分别设上泄料阀和下泄料阀，用以滤料、粉尘缓冲及对荒煤气料封。

进一步地，所述含尘荒煤气入口管道和预热烟气进口管道采用三通连接，含尘荒煤气进口管道3采用45°弯头连接接入管，在水平直管段和45°弯头交界处设置清除少量凝结焦油的清灰手孔9。

优选的，所述除尘器本体11位于宝塔型炉箅顶部侧面设有除尘器人孔8。

如图2所示，一种采用上述除尘装置的荒煤气高温除尘工艺，包括以下步骤：热解含尘荒煤气由热解设备排出后，由含尘荒煤气进口管道3直接接入固定床/颗粒床荒煤气高温除尘器底部，自下而上穿过滤料，过滤荒煤气中粉尘后，净化荒煤气由净化荒煤气出口4排出进入下游工序，整个过滤除尘过程，管道及除尘设备保持高温状态，防止焦油析出，过滤饱和后的半焦滤料，经宝塔型炉箅10的荒煤气分布、半焦及粉尘下料后由除尘器底部出料锁斗13排出，落入熄焦余热回收装置冷却；滤料采用干馏后半焦，经过震动筛分级，选出符合过滤要求滤料后，滤料经斗提机、定量皮带、管式除铁器送至半焦预热器12内，滤料在半焦预热器12内经过高温烟气预热后，定量加入除尘器本体11，过滤吸附粉尘后，经出料锁斗13排出，送至半焦冷却装置；来自热风炉的高温烟气一路与预热烟气进口连接，另一路与滤料锁斗预热烟气进口连接。

所述含尘荒煤气进口管道3从除尘器壳体底部侧面设有的1个入口进入，经底部宝塔炉箅10进行气体分布，使荒煤气在高温除尘设备内均匀分布。

高温烟气通过的总管道上设有压力表，高温漆与预热烟气进口的管道上设有温度表。