用于煤气洗涤塔的组合式螺旋塔盘、煤气净化装置及其应用制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于煤气洗涤塔的圆周式螺旋塔盘，煤气净化装置及其应用。该圆周式螺旋塔盘(10)包括：喷雾柱入口管道(202)，设置在煤气洗涤塔(1，2)上部一侧并与煤气洗涤塔(1，2)塔壁(12，22)基本上垂直，喷雾柱入口管道(202)进一步包括延伸出煤气洗涤塔(1，2)塔壁外侧的喷雾柱入口(204)；喷雾柱(206)，与喷雾柱入口管道(202)在煤气洗涤塔(1，2)的大致中心处基本上垂直连接，并在喷雾柱(206)的四周均匀分布有多个喷雾孔(208)；及螺旋塔盘主体(102)，螺旋塔盘主体(102)的内侧由其下端边缘(104)起始环绕喷雾柱(206)的外侧向上盘旋设置，其外侧与煤气洗涤塔(1，2)的内壁(12，22)接合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体涉及属于煤气化
，具体涉及一种用于煤气高效洗涤净化工艺的组合式螺旋塔盘、包括其的煤气净化装置及其应用，尤其以煤、石油焦、生物质、可燃工业废弃物为原料的加压气化生产的煤气的净化工艺及装置及其应用。
技术介绍
以煤、石油焦、生物质、可燃工业废弃物为原料的加压气化煤气中，除了含有CO和H2 等有效成分外，还含有 C02、H2O, H2S, COS、CH4, N2, Ar、NH3> HCN、HCl, HCOOH 以及灰渣等组分，前期净化的目的是脱除其中的NH3、HCN、HC1、HCOOH以及灰渣等，以供民用和进一步变换、脱除C02、H2O, H2S, COS、CH4以及深度加工。尤其对于煤炭较为丰富、石油相对短缺的地区和国家，为提供氢源和煤气、推进煤直接液化与间接液化产业、发展整体煤气化联合循环(IGCC)发电，煤气的前期净化脱除其中的NH3、HCN、HC1、HC00H以及灰渣将显得更为重要。中国专利申请第94117093. 4号中提出了一种由德士古发展公司专利技术的“锐孔或文丘里洗涤器，后面跟一种气液洗涤柱”的煤气净化系统。实践表明，锐孔或文丘里洗涤器容易发生堵塞或结垢；即使没有发生堵塞，煤气经过锐孔或文丘里洗涤器也会产生O. 3MPa左右的压力降，造成了能量损失，增加了操作费用；该专利申请中的气液洗涤柱常常发生带水现象，影响下游工序如变换的正常运作。中国专利申请第01112700. 7号中提出，煤气先在稀释器中和水混合，接着进入旋风分离器中将大部分含灰渣水分离，然后进入洗涤塔(为常规分离塔，包括填料塔或板式塔，板式塔中优选泡罩塔)洗涤。在该工艺中，旋风分离器只是将煤气中的大部分大颗粒的灰渣分离，因此依然有一部分大颗粒灰渣和大量的细颗粒的煤灰尘粒被高速煤气吹入到洗涤塔中。如果是填料塔或泡罩塔，其紧密的堆垛结构或泡罩上的隙缝会造成大量煤灰尘粒在填料或泡罩上黏附沉积最 后导致堵塞，煤气在填料或泡罩中的气流分布将不再均匀，影响了洗涤效果，反过来又加重了堵塞，不利于长期稳定生产运行；如果是普通的板式塔，则对于细微的尘粒无法达到良好的洗涤除尘效果。中国专利申请第200810018399. O号提出如下的洗涤工艺洗涤塔循环泵将来自洗涤塔黑水储槽的一部分黑水打入文丘里洗涤器内与来自界外的粗煤气进行混合，然后进入分离器；在分离器内粗煤气经由分离器煤气进口进入下降管，粗煤气中的大部分灰渣等进入液相向下流动，粗煤气向上流动，再经过旋流板进行进一步除水除尘；之后从分离器煤气出口出去的经一级洗涤后的煤气，通过洗涤塔的洗涤塔煤气进口进入洗涤塔下部的水浴而向上流动，在洗涤塔上部设置若干级塔盘中与从洗涤塔黑水内循环进口送入的来自洗涤水循环泵的一部分黑水和通过补充水入口加入的工艺补水，逆流接触进行洗涤，然后向上通过洗涤塔上部的折流板除沫器除去煤气中的雾沫，经过洗涤塔二级洗涤净化后的煤气通过洗涤塔的洗涤塔煤气出口送入后续变换工序，洗涤塔产生的黑水通过洗涤塔黑水出口排入黑水处理系统。在该工艺中，文丘里洗涤器在生产运行的初期能够有良好的洗涤效果，但经过一段时间以后，文丘里洗涤器往往发生堵塞或结构，其喷头也逐渐磨损严重，从而大大地影响其雾化效果和洗涤效果以及后面洗涤塔的洗涤效果，而且文丘里洗涤器往往造成压降大能耗高；另外，在洗涤塔上部设置若干级塔盘，一级洗涤净化煤气与洗涤塔塔底黑水(通过洗涤水循环泵传输)逆流接触进行洗涤，因为洗涤塔底部黑水比较脏，这种洗涤方式往往会使高速煤气夹带含有杂质的黑水雾沫通过除沫器，这样，一级洗涤净化煤气不但没有得到进一步洗涤，长时间往往还导致除沫器积灰堵塞；最后，单纯的塔盘洗涤对于煤气中的较细颗粒的除尘效果有限。所以此工艺随着生产运行时间的增加，无法达到需要的洗涤除尘效果。本专利技术摒弃了造成易堵塞、易磨损、易结垢和压降大的文丘里洗涤器，设计了一种包括雾化装置、旋风分离器、气体均布器和喷雾螺旋式塔盘等新设备的新工艺，目的在于提供一种设备造价低、脱除NH3、HCN、HCl、HCOOH和灰渣粉尘效率高，克服现有技术所存在的压降大、能耗高、易堵塞、细微尘粒脱除率低和工作周期短等问题的煤气净化设备。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的问题，本专利技术的目的是提供一种用于煤气洗涤塔的圆周式螺旋塔盘，以克服目前技术所采用的文丘里洗涤器所存在的易堵塞、易磨损、易结垢和压降大的问题，从而实现设备造价低、脱除NH3、HCN、HCl, HCOOH和灰渣粉尘效率高，克服现有技术所存在的压降大、能耗高、易堵塞、细微尘粒脱除率低和工作周期短等缺陷。因此，在一个方面，本专利技术提供了一种用于煤气洗涤塔的圆周式螺旋塔盘，其特征在于，包括喷雾柱入口管道，设置在煤气洗涤塔上部一侧并与煤气洗涤塔的塔壁基本上垂直，喷雾柱入口管道进一步包括延伸出煤气洗涤塔塔壁外侧的喷雾柱入口 ；喷雾柱，其与喷雾柱入口管道在煤气洗涤塔的大致中心处基本上垂直连接，并且在喷雾柱的四周均匀分布有多个喷雾孔；以及螺旋塔盘主体，螺旋塔盘主体的内侧由其下端边缘起始环绕喷雾柱的外侧向上盘旋设置，其外侧与煤气洗涤塔的内壁接合。优选地，其中喷雾柱的多个喷雾孔的直径为O. 2 10mm。更优选，喷雾孔的直径为2 8mm。进一步优选,喷雾孔的直径为3 6mm。最优选,喷雾孔的直径为3 5mm。优选地，其中螺旋塔盘主体的下端将喷雾柱的下端封闭。优选地，其中喷雾柱向下延伸超过螺旋塔盘主体的下端，并在喷雾柱向下延伸超过螺旋塔盘主体下端的侧壁和下端底面上均设置有多个喷雾孔。优选地，本专利技术的圆周式螺旋塔盘，进一步包括液相分布器，在螺旋塔盘主体的下方环绕喷雾柱设置，所述液相分布器与煤气洗涤塔的内壁设置有一定间隔；以及圆周式组合泡罩塔板，设置在液相分布器下方并环绕喷雾柱；其中，喷雾柱向下延伸穿过 液相分布器与所述圆周式组合泡罩塔板的中心部一段距离，并且在液相分布器与所述圆周式组合泡罩塔板之间的喷雾柱未设置喷雾孔，而喷雾柱向下延伸穿过圆周式组合泡罩塔板中心部的一段喷雾柱均匀设置有多个喷雾孔。优选地，其中液相分布器进一步包括环形液相分配盘，环绕喷雾柱设置，为呈一定宽度的环形凹槽；多个导液槽，均匀设置在环形液相分配盘的外侧，其侧壁高于环形液相分配盘的侧壁并与环形液相分配盘液体连通；以及多个布液口，分别设置于多个导液槽的每一个远离环形液相分配盘的一端，并与煤气洗涤塔的内壁之间具有一定间隙。优选地，其中多个导液槽与多个布液口分别设置为四个、六个或八个，多个布液口设置为喇叭形。优选地，其中圆周式组合泡·罩塔板进一步包括降液通道，围绕喷雾柱设置，并与喷雾柱之间具有间隙；多个圆型泡罩，均匀设置在降液通道的外围；以及至少两层弧形泡罩，围绕多个圆型泡罩设置，至少两层弧形泡罩的每一层为均匀间隔开的环形，且至少两层弧形泡罩的相邻层的弧形泡罩交错设置；其中，多个圆型泡罩与至少两层弧形泡罩内均设置有升气孔，且至少两层弧形泡罩的泡罩上均匀设置有多个排气孔。优选地，其中至少两层弧形泡罩为三层弧形泡罩，且至少两层弧形泡罩的每一层的弧形泡罩为四个、六个或八个，相应地，至少两层弧形泡罩的相邻两层弧形泡罩之间分别错开大约45°、30°或22. 5°。当然，每一层的弧形泡罩也可以根据需要均匀设置为其他数目的弧形泡罩，相邻的两层弧形泡本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于煤气洗涤塔(1，2)的圆周式螺旋塔盘(10)，其特征在于，包括：喷雾柱入口管道(202)，设置在所述煤气洗涤塔(1，2)上部一侧并与所述煤气洗涤塔(1，2)的塔壁(12，22)基本上垂直，所述喷雾柱入口管道(202)进一步包括延伸出所述煤气洗涤塔(1，2)塔壁外侧的喷雾柱入口(204)；喷雾柱(206)，所述喷雾柱(206)与所述喷雾柱入口管道(202)在所述煤气洗涤塔(1，2)的大致中心处基本上垂直连接，并且在所述喷雾柱(206)的四周均匀分布有多个喷雾孔(208)；以及螺旋塔盘主体(102)，所述螺旋塔盘主体(102)的内侧由其下端边缘(104)起始环绕所述喷雾柱(206)的外侧向上盘旋设置，其外侧与所述煤气洗涤塔(1，2)的内壁(12，22)接合。

【技术特征摘要】
1.一种用于煤气洗涤塔(1，2)的圆周式螺旋塔盘(10)，其特征在于，包括 喷雾柱入口管道(202)，设置在所述煤气洗涤塔(1，2)上部一侧并与所述煤气洗涤塔(1,2)的塔壁(12，22)基本上垂直，所述喷雾柱入口管道(202)进一步包括延伸出所述煤气洗涤塔(1,2)塔壁外侧的喷雾柱入口 (204)； 喷雾柱(206)，所述喷雾柱(206)与所述喷雾柱入口管道(202)在所述煤气洗涤塔(1，2)的大致中心处基本上垂直连接，并且在所述喷雾柱(206)的四周均匀分布有多个喷雾孔(208);以及 螺旋塔盘主体(102)，所述螺旋塔盘主体(102)的内侧由其下端边缘(104)起始环绕所述喷雾柱(206)的外侧向上盘旋设置，其外侧与所述煤气洗涤塔(1，2)的内壁(12，22)接合2.根据权利要求1所述的圆周式螺旋塔盘(10)，其中所述喷雾柱(206)的所述多个喷雾孔(208)的直径为O. 2 10mm。3.根据权利要求1或2所述的圆周式螺旋塔盘(10)，其中所述螺旋塔盘主体(102)的下端将所述喷雾柱(206)的下端封闭。4.根据权利要求1或2所述的圆周式螺旋塔盘(10)，其中所述喷雾柱(206)向下延伸超过所述螺旋塔盘主体(102)的下端，并在所述喷雾柱(206)向下延伸超过所述螺旋塔盘主体下端的侧壁和下端底面上均设置有多个喷雾孔(208)。5.根据权利要求4所述的圆周式螺旋塔盘(10)，进一步包括 液相分布器(30)，在所述螺旋塔盘主体(102)的下方环绕所述喷雾柱(206)设置，所述液相分布器(30)与所述煤气洗涤塔(2)的内壁(22)设置有一定间隔；以及 圆周式组合泡罩塔板(50)，设置在所述液相分布器(30)下方并环绕所述喷雾柱(206)； 其中，所述喷雾柱(206)向下延伸穿过所述液相分布器(30)与所述圆周式组合泡罩塔板(50)的中心部一段距离，并且在所述液相分布器(30)与所述圆周式组合泡罩塔板(50)之间的所述喷雾柱(206)未设置喷雾孔，而所述喷雾柱(206)向下延伸穿过所述圆周式组合泡罩塔板(50)中心部的一段喷雾柱均匀设置有多个喷雾孔(208)。6.根据权利要求5所述的圆周式螺旋塔盘(10)，其中所述液相分布器(30)进一步包括 环形液相分配盘(302)，环绕所述喷雾柱(206)设置，为呈一定宽度的环形凹槽； 多个导液槽(304)，均匀设置在所述环形液相分配盘(302)的外侧，其侧壁高于所述环形液相分配盘(302)的侧壁并与所述环形液相分配盘(302)液体连通；以及 多个布液口(306)，分别设置于每一个所述多个导液槽(304)远离所述环形液相分配盘(302)的一端，并与所述煤气洗涤塔(1，2)的内壁(12，22)之间具有一定间隙。7.根据权利要求5所述的圆周式螺旋塔盘(10)，其中所述圆周式组合泡罩塔板(50)进一步包括 降液通道(502)，围绕所述喷雾柱(206)设置，并与所述喷雾柱(206)之间具有间隙；多个圆型泡罩(504)，均匀设置在所述降液通道(502)的外围；以及至少两层弧形泡罩(506)，围绕所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐煜，武兴彬，闫国春，胡先君，姜兴剑，余建良，申屠春田，兰秀菊，周丛，冯长志，石文秀，刘泽，赵玉勇，孙高攀，李剑晖，郑全海，王鑫，张俊，王善章，
申请(专利权)人：神华集团有限责任公司，中国神华煤制油化工有限公司，中国神华煤制油化工有限公司包头煤化工分公司，
类型：发明
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