气液分离装置及激冷型气化炉的制作方法

1.本实用新型属于煤化工气流床气化技术领域，尤其涉及一种激冷型气化炉出口气液分离装置及激冷型气化炉。


背景技术：

2.在煤化工领域，气流床气化技术以“易于大型化”、“煤种适应性广”等特点占据着主流市场，其采用的合成气冷却方式多为激冷流程，以及近几年发展的“辐射废锅+水激冷”的组合流程。激冷流程，即通过水激冷合成气，一方面降低合成气温度，并对合成气增湿，提高合成气中水蒸气含量，满足后续产品工艺对水气比的需求；另一方面，通过水对合成气进行初步洗涤，降低合成气中夹带的部分灰渣颗粒等杂质，但激冷流程会浪费大量高温合成气的显热，同时也会导致合成气带水严重，工艺系统的耗水量以及能耗增加。而随着国家对化工行业“高耗水”、“高耗能”项目严控的政策推出，以及气化炉大型化的推进，气化炉的产能提升所带来的问题日益明显，因此，开发一种激冷型气化炉出口气液分离装置，从而降低激冷流程高耗水等问题，成为亟需优化解决的重要问题。


技术实现要素：

3.鉴于现有技术存在的上述问题，本实用新型实施例的目的在于提供一种激冷型气化炉出口气液分离装置。
4.本实用新型实施例采用的技术方案是，一种气液分离装置，应用于激冷型气化炉，所述激冷型气化炉上设置有气化室和激冷室，所述气化室产生的高温带尘合成气经激冷室内的激冷装置降温、冷却及初步洗涤后形成带灰带水的合成气，所述激冷室上设置有合成气出口和第一进水口，所述合成气出口连接有气液分离装置，所述气液分离装置将合成气分离为液体和气体，所述气液分离装置连接有洗涤塔，所述洗涤塔接收处理气液分离装置分离的气体，所述气液分离装置连接到第一进水口将分离的液体排入激冷室内。
5.进一步的，所述气液分离装置为文丘里洗涤器和旋风分离器的组合，所述合成气出口排出的合成气通过文丘里洗涤器和旋风分离器。
6.进一步的，所述气液分离装置为多个，且多个气液分离装置之间串状连接。
7.进一步的，所述气液分离装置连接到第一进水口的液体通道上设置有旋液分离器，所述旋液分离器进行液固分离。
8.进一步的，所述旋液分离器连接有泥浆缓存池，所述旋液分离器将分离的泥浆排入泥浆缓存池。
9.进一步的，所述旋液分离器设有多个。
10.进一步的，所述气液分离装置连接到第一进水口的液体通道上设置有用于增压的水泵。
11.进一步的，所述激冷室上还设置有第二进水口，所述第二进水口连接有向激冷室内供水的供水装置。
12.进一步的，所述第一进水口与第二进水口相对设置。
13.进一步的，所述第一进水口和第二进水口以与俯视纵向角度为0～30
°
设置。
14.本实用新型实施例采用的另一种技术方案是，提供一种激冷型气化炉，包括上所述的气液分离装置。
15.与现有技术相比，本技术方案提出的一种激冷型气化炉出口气液分离装置可以显著降低气化炉激冷水量，同时提高洗涤塔出口合成气温度，提高水汽比，有利于后续产品合成工艺；同时降低闪蒸单元的处理负荷，降低闪蒸单元投资费用以及能源的不必要浪费。
16.应当理解，前面的一般描述和以下详细描述都仅是示例性和说明性的，而不是用于限制本实用新型。
17.本实用新型中描述的技术的各种实现或示例的概述，并不是所公开技术的全部范围或所有特征的全面公开。
附图说明
18.在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所实用新型的实施例进行说明。在适当的时候，在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。
19.图1为本实用新型的结构示意图。
20.图2为本发明的入水口相对的布置俯视图。
21.图3为本发明的入水口角度的布置俯视图。
具体实施方式
22.为了使得本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。
23.除非另外定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
24.为了保持本实用新型实施例的以下说明清楚且简明，本实用新型省略了已知功能和已知部件的详细说明。
25.本实用新型实施例提供了一种激冷型气化炉出口气液分离装置，该装置运用于激冷型气化炉，所述激冷型气化炉上设置有气化室1和激冷室2，所述气化室1产生的高温带尘合成气经激冷室2内的激冷装置降温、冷却及初步洗涤后形成带灰带水的合成气，所述激冷室2上设置有合成气出口s1和第一进水口c2，所述合成气出口s1连接有气液分离装置3，所述气液分离装置3将合成气分离为液体和气体，所述气液分离装置3连接有洗涤塔4，所述洗涤塔4接收处理气液分离装置3分离的气体，所述气液分离装置3连接到第一进水口c2将分离的液体排入激冷室2内。
26.所述气液分离装置3为文丘里洗涤器和旋风分离器的组合，所述合成气出口s1排出的合成气通过文丘里洗涤器和旋风分离器。
27.所述气液分离装置3为多个，且多个气液分离装置3之间串状连接。
28.所述气液分离装置3连接到第一进水口c2的液体通道上设置有旋液分离器5，所述旋液分离器5进行液固分离。来自气化炉的高温合成气经过气液分离装置3的气液分离后，分离的黑水经进水口c2送回至激冷水黑水池内。视分离后的黑水含固率而定，可在进水口c2前设置旋液分离器5进行液固分离，以降低含固率,旋液分离器5的布置视气液分离装置3分离的黑水含固率而定。若含固率低，则可不布置旋液分离器5，通过提高气液分离装置3布置高度或增设水泵提高进水口c2的进水压力。若含固率高，则需布旋液分离器5，旋液分离器5的进水口与气液分离装置3相连，经气液分离装置3分离的黑水进入到旋液分离器5进行液固分离；分离的洁净水经水泵8送至激冷室进水口c2，分离的高浓度泥浆排送至泥浆缓存池6；旋风分离器5可布置一组或多组实现一级或多级液固分离。
29.所述旋液分离器5连接有泥浆缓存池6，所述旋液分离器5将分离的泥浆排入泥浆缓存池6。
30.所述旋液分离器5设有多个。
31.所述气液分离装置3连接到第一进水口c2的液体通道上设置有用于增压的水泵8。
32.所述激冷室2上还设置有第二进水口c1，所述第二进水口c1连接有向激冷室2内供水的供水装置7。
33.参阅图2，所述第一进水口c2与第二进水口c1相对设置。
34.参阅图3，所述第一进水口c2和第二进水口c1以与俯视纵向角度为0～30
°
设置。激冷室2内第一进水口c2与第二进水口c1，以对冲或一定角度(0～30
°
)进入到黑水池内，对激冷室2内的黑水形成扰动，避免黑水中形成局部死区导致积渣。
35.具体的，气化室1产生的高温带尘合成气经激冷室2内的激冷装置降温、冷却及初步洗涤后形成带灰带水的合成气经激冷室合成气出口s1输送至气液分离装置3，经文丘里洗涤器和旋风分离器气液分离后，合成气进入到洗涤塔4进一步洗涤。经旋风分离器分离出的黑水送至旋液分离器5，经一级或多级固液分离后，高浓度泥浆排送至泥浆缓存池6，洁净水经水泵8输送，经激冷2室入水口c2进入激冷室2黑水池内。激冷室2内的黑水由激冷室2出水口c3经水泵排送。洗涤塔4对合成气进一步洗涤后，输送至后续工艺单元，来自洗涤塔4的洁净水经由激冷室2入水口c1进入到激冷装置。
36.实施例1
37.某气化原料为无烟煤的项目现场，日投煤量约2000t，有效气(co+h2)产量为103000nm3/h，合成气洗涤工艺采用“文丘里+洗涤塔+多级闪蒸”的工艺路线，其中旋风分离
器分离的黑水与激冷室外排黑水一并进闪蒸单元，现场运行实际数据如表1所示。按本技术提出的合成气洗涤工艺，其理论计算的参数如表2所示。
38.表1项目合成气洗涤相关主要指标
[0039][0040][0041]
表2采用本技术提出的合成气洗涤流程后的主要指标计算值
[0042][0043]
从表1及表2的数据对比分析可以看出，采用本技术提出的新型合成气洗涤流程，可显著降低激冷水量，洗涤塔出口合成气温度提升约4℃，水汽比提高约9％，闪蒸单元的处理负荷降低40％。
[0044]
实施例2
[0045]
某气化原料为烟煤的项目现场，日投煤量约2000t，有效气(co+h2)产量为125000nm3/h，合成气洗涤工艺采用“文丘里+洗涤塔+多级闪蒸”的工艺路线，其中旋风分离器分离的黑水与激冷室外排黑水一并进闪蒸单元，现场运行实际数据如表1所示。按本技术提出的合成气洗涤工艺，其理论计算的参数如表2所示。
[0046]
表3项目合成气洗涤相关主要指标
[0047][0048]
表4采用本技术提出的合成气洗涤流程后的主要指标计算值
[0049]
[0050][0051]
从表3及表4的数据对比分析可以看出，采用本技术提出的新型合成气洗涤流程，可显著降低激冷水量，洗涤塔出口合成气温度提升约3℃，水汽比提高约6％，闪蒸单元的处理负荷降低55％。
[0052]
本实用新型实施例采用的另一种技术方案是，提供一种激冷型气化炉，包括上所述的气液分离装置。本实用新型各实施例的激冷型气化炉，设置有如上所述的气化室1和激冷室2，气化室1产生的高温带尘合成气经激冷室2内的激冷装置降温、冷却及初步洗涤后形成带灰带水的合成气，激冷室2上设置有合成气出口s1和第一进水口c2，合成气出口s1连接有本实用新型各实施例的气液分离装置3。
[0053]
以上描述旨在是说明性的而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本公开的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。而且上述示例(或其一个或更多方案)可以彼此组合使用，并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。