铅铋液为冷凝介质的熔铁浴合成气降温除尘装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及铅铋液为冷凝介质的熔铁浴合成气降温除尘装置，该方案应用于气化炉的合成气洗涤净化，包括依次连通的预冷室、脱酸室、高温铅铋液净化洗涤器及低温铅铋液净化洗涤器；预冷室与气化炉的合成气出口连通；高温铅铋液净化洗涤器内的铅铋液温度为400

【技术实现步骤摘要】
铅铋液为冷凝介质的熔铁浴合成气降温除尘装置


[0001]本专利技术涉及能源
，具体涉及铅铋液为冷凝介质的熔铁浴合成气降温除尘装置。

技术介绍

[0002]目前熔铁浴不仅在固废的消纳处置方面拥有极大的优势，更大的优势在于能够将地球上绝大多数生活垃圾、农业林业废弃物如秸秆/枝丫/甜高粱/锯末/海藻、畜禽粪便、废旧塑料、废旧橡胶轮胎等转化为洁净燃气，进而转化为石油化工产品，例如合成优质汽柴油、石蜡、石脑油、润滑油、合成天然气、烯烃、聚烯烃、醇醚等产品。
[0003]然而目前处理过程中，高温合成气离开气化炉后，一般通过重力沉降、旋风除尘、布袋除尘等“干法”对粗合成气进行净化。但是问题在于合成气所携带的灰尘较多，上述“干法”除尘效果不佳。还是需要湿法除尘，即喷水洗涤，虽然该方法除尘效果较好，但是高温炉气的显热却白白浪费了，造成了大量能源浪费。
[0004]因此，亟待一种既能够高效净化炉气，又能够有效地回收余热的铅铋液为冷凝介质的熔铁浴合成气降温除尘装置。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了铅铋液为冷凝介质的熔铁浴合成气降温除尘装置。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用了以下技术方案：铅铋液为冷凝介质的熔铁浴合成气降温除尘装置应用于气化炉的合成气洗涤净化，包括依次连通的预冷室、脱酸室、高温铅铋液净化洗涤器及低温铅铋液净化洗涤器；
[0007]预冷室与气化炉的合成气出口连通，通过喷吹有机物热裂解吸热降温以及采用CO2气体与热裂解碳素离粒子进行布多阿尔吸热化学反应，以实现对合成气进行预冷；
[0008]高温铅铋液净化洗涤器内的铅铋液温度为400
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500℃，用于洗涤合成气，捕集其中的凝聚态物料颗粒或液滴，并回收合成气的部分显热；
[0009]低温铅铋液净化洗涤器内的铅铋液温度为150
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200℃，用于进一步洗涤合成气，捕集其中的150
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200℃冷凝的凝聚态物料颗粒或液滴，并回收合成气的部分显热。
[0010]工作原理及有益效果：1、与现有技术相比，本申请首先通过预冷室将刚从气化炉出来的高温合成气进行预冷，而且由于温度降低，且预冷室的体积较大，因此合成气的气体流动速度变慢，如此气体中夹带的较大颗粒物就能够很好地沉降，从而汇集在预冷室底部排出。而且有机物热解、碳质颗粒与CO2或水蒸气在高温下快速反应，获得CO和H2，一方面利用了粗合成气显热，使其降温至1000℃，同时增加了合成其中CO和H2这两个有效成分，兼顾消耗了合成气中对下游合成不利的氧化性气体CO2和水蒸气，如此不仅是能够增加有效合成气的体积(标立)，还能够不通过物理换热，温度从1500℃降低至1000℃，有利于提高容器耐材寿命；
[0011]2、与现有技术相比，本申请在合成气预冷后通过脱酸室顶吹碱性物质进行脱硫、氯，可有效地去除合成气中的有害元素；
[0012]3、与现有技术相比，本申请的高温铅铋液净化洗涤器利用铅铋合金低熔点、低挥发性、低腐蚀性的特点，可以首先对约950℃的高温合成气进行净化，合成气中固体粒子被洗刷至铅铋液表面，同时，挥发性的铅、锌、镉、砷等金属也被铅铋液捕集。同时利用回收合成气的部分显热，更加环保；
[0013]4、与现有技术相比，由于合成气经过高温铅铋液净化洗涤器温度可将为500℃以下，仍然有少量固相粒子夹带，因此借助低温铅铋液净化洗涤器，通过进一步洗涤合成气，捕集其中的150
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200℃冷凝的凝聚态物料颗粒或液滴，并回收合成气的部分显热。如此两个洗涤器内，合成气一边与铅铋液换热，同时也被铅铋液洗涤，灰尘以及挥发性物质被铅铋液洗刷，与合成气分离，漂浮在铅铋液表面。由于铅铋液密度大，而且不活泼，保持化学惰性，充当了良好的液体洗涤介质以及热量暂存载体，换热管表面干净无粘附，换热效果良好，换热器寿命较长，维修减少。而且由于液态铅铋合金的换热能力显著高于高温烟气，导致两个洗涤器的换热管所需的换热表面大大减少，减少了设备体积、占地空间。
[0014]进一步地，高温铅铋液净化洗涤器内设有高温换热管、铅铋合金液及第一甩液叶轮组，该第一甩液叶轮通过设于高温铅铋液净化洗涤器外的驱动电机驱动旋转，以实现将铅铋合金液飞溅形成“雨幕”状。此设置，可更好地洗涤合成气，捕集其中冷凝的凝聚态物料颗粒或液滴，并回收合成气的部分显热。
[0015]进一步地，低温铅铋液净化洗涤器内设有低温换热管、铅铋合金液及第二甩液叶轮组，该第二甩液叶轮通过设于低温铅铋液净化洗涤器外的驱动电机驱动旋转，以实现将铅铋合金液飞溅形成“雨幕”状。此设置，可更好地洗涤合成气，捕集其中的150
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200℃冷凝的凝聚态物料颗粒或液滴，并回收合成气的部分显热。
[0016]进一步地，高温换热管和低温换热管均阵列设置。可显著提高换热面积，提高回收效率。
[0017]进一步地，预冷室底部设有第一集灰斗，脱酸室底部设有第二集灰斗。两个集灰斗能够方便收集和处理沉降物质。
[0018]进一步地，预冷室上设有装有冷却剂的预冷剂储罐，该预冷剂储罐上设有多个喷射嘴，预冷剂由固相、液相、气化后的有机物及CO2气体组成。此设置，有机固废进入到进行气化，所获合成气为1500℃，并含有少量氧化性气体CO2和水蒸气，进入到预冷室，顶部喷吹碳氢冷却剂(预冷剂)，可为气液固三种：气体为有机固废热解产生的不凝气，液态为有机固废热解的液态热解油，均为碳氢有机气体或液体，有时含有少量氧。也可喷吹碳质固体粉末，即热解半焦粉、煤粉、焦粉等碳质细粉。有机物热解、碳质颗粒与CO2或水蒸气在高温下快速反应，获得CO和H2，一方面利用了粗合成气显热，使其降温至1000℃，同时增加了合成其中CO和H2这两个有效成分，兼顾消耗了合成气中对下游合成不利的氧化性气体CO2和水蒸气。
[0019]进一步地，脱酸室上设有装有脱酸剂的液碱储罐，该液碱储罐上设有多个喷雾喷嘴。可有效进行脱氯、脱硫。
[0020]进一步地，还包括与低温铅铋液净化洗涤器出口连通的布袋除尘器，布袋除尘器上设有用于收集灰尘的布袋灰斗。此设置，布袋除尘器可进一步收集合成气中的灰尘等杂
质。
[0021]进一步地，高温换热管、第一甩液叶轮组由石墨或球墨铸铁或碳钢或合金钢或不锈钢制成，且表面有涂镀陶瓷防护层。可有效地提升高温换热管、第一甩液叶轮组的使用寿命。
[0022]进一步地，还包括精除尘器/终冷器，精除尘器/终冷器用于精密过滤灰尘并进一步冷却合成气。
附图说明
[0023]图1是本专利技术的结构示意图；
[0024]图2是高温铅铋液净化洗涤器的内部结构示意图一；
[0025]图3是高温铅铋液净化洗涤器的内部结构示意图二；
[0026]图4是铅－铋二元合金相图
[0027]图5是铋－铁二元合金相图；
[0028]图6是铁－铅二元合金相图。
[0029]图中，101、气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.铅铋液为洗涤净化介质的熔铁浴合成洗涤净化装置，应用于气化炉的合成气洗涤净化，其特征在于，包括依次连通的预冷室、脱酸室、高温铅铋液净化洗涤器及低温铅铋液净化洗涤器；所述预冷室与所述气化炉的合成气出口连通，通过喷吹有机物热裂解吸热降温以及采用CO2气体与热裂解碳素离粒子进行布多阿尔吸热化学反应，以实现对所述合成气进行预冷；所述高温铅铋液净化洗涤器内的铅铋液温度为400
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500℃，用于洗涤合成气，捕集其中的凝聚态物料颗粒或液滴，并回收所述合成气的部分显热；所述低温铅铋液净化洗涤器内的铅铋液温度为150
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200℃，用于进一步洗涤合成气，捕集其中的150
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200℃冷凝的凝聚态物料颗粒或液滴，并回收所述合成气的部分显热。2.根据权利要求1所述的铅铋液为洗涤净化介质的熔铁浴合成洗涤净化装置，其特征在于，所述高温铅铋液净化洗涤器内设有高温换热管、铅铋合金液及第一甩液叶轮组，该第一甩液叶轮通过设于所述高温铅铋液净化洗涤器外的驱动电机驱动旋转，以实现将铅铋合金液飞溅形成“雨幕”状。3.根据权利要求2所述的铅铋液为洗涤净化介质的熔铁浴合成洗涤净化装置，其特征在于，所述低温铅铋液净化洗涤器内设有低温换热管、铅铋合金液及第二甩液叶轮组，该第二甩液叶轮通过设于所述低温铅铋液净化洗涤器外的驱动电机驱动旋转，以实现将铅铋合金液飞溅形成“雨幕”状。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛强，
申请(专利权)人：杭州吉幔铁氢能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：