一種含雜質(zhì)高溫氣體的處理設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種含雜質(zhì)高溫氣體的處理設(shè)備，包括設(shè)備殼體、導(dǎo)管和下降管，高溫氣體入口設(shè)置在設(shè)備殼體的頂部，氣體出口設(shè)置在設(shè)備殼體的側(cè)壁上，雜質(zhì)出口設(shè)置在設(shè)備殼體的底部，設(shè)備殼體內(nèi)的下部空間充有冷卻介質(zhì)，設(shè)備殼體內(nèi)的上部空間為環(huán)隙空間；導(dǎo)管的上端與高溫氣體入口相連接，導(dǎo)管的下端與下降管的上端相連接，下降管的下端伸入設(shè)備殼體內(nèi)下部空間的冷卻介質(zhì)中，導(dǎo)管和下降管上均設(shè)置有激冷環(huán)，通過激冷環(huán)分別向?qū)Ч芎拖陆倒軆?nèi)噴淋冷卻介質(zhì)，對含雜質(zhì)高溫氣體進(jìn)行冷卻。
【專利說明】一種含雜質(zhì)高溫氣體的處理設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及能源化工領(lǐng)域，具體而言，涉及一種含雜質(zhì)高溫氣體的處理設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]對含碳物質(zhì)進(jìn)行氣化，包括含碳物質(zhì)漿態(tài)(如水煤漿、石油焦?jié){、污泥、廢液等)或粉態(tài)(如粉煤、固體廢棄物、生物質(zhì)等)進(jìn)料，需要對含雜質(zhì)的高溫氣體進(jìn)行冷卻、凈化處理，例如，煤經(jīng)過氣化反應(yīng)得到含灰渣的高溫合成氣，對其再進(jìn)行冷卻、分離、凈化等處理后得到的工藝氣體可作為合成氨或其它化工產(chǎn)品的原料氣。
[0003]從已知現(xiàn)有技術(shù)來看，現(xiàn)有的技術(shù)方案是將含有液體和固態(tài)爐渣的高溫氣體部分急冷至700-1000°C的溫度水平，并隨后用冷卻管組間接地將它們進(jìn)一步冷卻至150-400°C并同時產(chǎn)生蒸汽。雖然這些方法可以在運(yùn)行時間開始時實(shí)現(xiàn)高的整體效率，但是它們在高投資成本之外還具有的另外的缺點(diǎn)，由于灰分和煙灰的沉積降低了氣化設(shè)施的可利用性，增大了維護(hù)花費(fèi)，因此附加獲得蒸汽的優(yōu)點(diǎn)遠(yuǎn)不能補(bǔ)償所產(chǎn)生的缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種含雜質(zhì)高溫氣體的處理設(shè)備，用以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的一個或多個問題。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種含雜質(zhì)高溫氣體的處理設(shè)備，包括:
[0006]設(shè)備殼體、導(dǎo)管和下降管，其中:
[0007]設(shè)備殼體上具有高溫氣體入口、氣體出口和雜質(zhì)出口，高溫氣體入口設(shè)置在設(shè)備殼體的頂部，氣體出口設(shè)置在設(shè)備殼體的側(cè)壁上，雜質(zhì)出口設(shè)置在設(shè)備殼體的底部，設(shè)備殼體內(nèi)的下部空間充有用于對含雜質(zhì)的高溫氣體進(jìn)行分離、凈化、降溫和增濕的冷卻介質(zhì)，設(shè)備殼體內(nèi)的上部空間為環(huán)隙空間；
[0008]導(dǎo)管和下降管設(shè)置在設(shè)備殼體的內(nèi)部，導(dǎo)管的上端與高溫氣體入口相連接，導(dǎo)管的上端與下降管的上端相連接，下降管的下端伸入設(shè)備殼體內(nèi)下部空間的冷卻介質(zhì)中，導(dǎo)管和下降管上均設(shè)置有激冷環(huán)，通過激冷環(huán)分別向?qū)Ч芎拖陆倒軆?nèi)噴淋冷卻介質(zhì)，對含雜質(zhì)高溫氣體進(jìn)行冷卻。
[0009]可選的，導(dǎo)管為夾套結(jié)構(gòu)，其中夾套結(jié)構(gòu)內(nèi)部充有冷卻介質(zhì)。
[0010]可選的，導(dǎo)管為盤管結(jié)構(gòu)，其中盤管結(jié)構(gòu)內(nèi)部充有冷卻介質(zhì)。
[0011]可選的，下降管為夾套結(jié)構(gòu)，其中夾套結(jié)構(gòu)內(nèi)部充有冷卻介質(zhì)。
[0012]可選的，下降管為盤管結(jié)構(gòu)，其中盤管結(jié)構(gòu)內(nèi)部充有冷卻介質(zhì)。
[0013]可選的，下降管為圓筒結(jié)構(gòu)。
[0014]可選的，導(dǎo)管為多級結(jié)構(gòu)，在各級導(dǎo)管上均設(shè)置有激冷環(huán)，逐級對高溫氣體進(jìn)行冷卻，其中末級導(dǎo)管與下降管相連接。
[0015]可選的，高溫氣體入口與導(dǎo)管間、導(dǎo)管的多級結(jié)構(gòu)間、導(dǎo)管與下降管間為密封結(jié)構(gòu)，與環(huán)隙空間不相通。[0016]可選的，噴淋環(huán)管設(shè)置在設(shè)備殼體內(nèi)環(huán)隙空間的中上部，對冷卻介質(zhì)冷卻凈化后的氣體進(jìn)行噴淋，進(jìn)一步凈化和增濕。
[0017]可選的，設(shè)備殼體內(nèi)的下部空間的冷卻介質(zhì)為水。
[0018]在上述實(shí)施例中，導(dǎo)管和下降管激冷環(huán)噴淋的冷卻介質(zhì)有利于對高溫氣體的熱交換過程進(jìn)行熱負(fù)荷的分配，避免因單級下降管熱交換過程在周向的不均勻分布，增加了高溫氣體處理系統(tǒng)的穩(wěn)定性，保證了高溫氣體處理系統(tǒng)的長周期連續(xù)運(yùn)行；冷卻介質(zhì)在導(dǎo)管和下降管內(nèi)表面形成的均勻表面水膜，可以有效保護(hù)導(dǎo)管和下降管免受高溫氣體的侵蝕；高溫氣體中的雜質(zhì)在低溫冷卻介質(zhì)的作用下，大顆粒雜質(zhì)受激冷破裂炸開，減少了積聚成團(tuán)堵塞導(dǎo)管、下降管和雜質(zhì)出口的可能性；含雜質(zhì)的高溫氣體經(jīng)過下降管導(dǎo)入水浴的洗滌過程，有利于增加氣體的濕度、進(jìn)一步降溫，達(dá)到雜質(zhì)與氣體分離和氣體凈化的目的；在環(huán)隙空間中上部增設(shè)噴淋裝置，可起到對經(jīng)水浴冷卻凈化后的氣體進(jìn)一步降溫、增濕和分離雜質(zhì)的效果，也可起到保證導(dǎo)管內(nèi)外側(cè)溫度均勻的作用，避免了因溫度差異引起的應(yīng)力破壞；多級導(dǎo)管和下降管的設(shè)置可有效減少因管徑突擴(kuò)而引起的阻力降損失和氣流紊流。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1為本發(fā)明一個實(shí)施例的含雜質(zhì)高溫氣體的處理設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為本發(fā)明一個優(yōu)選實(shí)施例的具有兩級導(dǎo)管的含雜質(zhì)高溫氣體的處理設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0023]圖1為本發(fā)明一個實(shí)施例的含雜質(zhì)高溫氣體的處理設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。如圖
[0024]所示，該處理設(shè)備包括:設(shè)備殼體2、導(dǎo)管7、噴淋環(huán)管11和下降管4，
[0025]其中:
[0026]設(shè)備殼體2上具有高溫氣體入口 10、氣體出口 12和雜質(zhì)出口 14，高溫氣體入口 10設(shè)置在設(shè)備殼體2的頂部，氣體出口 12設(shè)置在設(shè)備殼體2的上部側(cè)壁上，雜質(zhì)出口 14設(shè)置在設(shè)備殼體2的底部，設(shè)備殼體2內(nèi)的下部空間I充有用于對含雜質(zhì)的高溫氣體進(jìn)行分離、凈化、降溫和增濕的水，圖中13為凈化產(chǎn)生的雜質(zhì)聚集堆，設(shè)備殼體2內(nèi)的上部空間為環(huán)隙空間3 ；
[0027]導(dǎo)管7和下降管4設(shè)置在設(shè)備殼體2的內(nèi)部，導(dǎo)管7和下降管4為多級管(如兩級管，如圖2所示，圖2中的標(biāo)號與圖1相同)，導(dǎo)管7的上端與高溫氣體入口 10相連接，導(dǎo)管7的下端與下降管4的上端相連接，下降管4的下端伸入設(shè)備殼體2內(nèi)下部空間的水中，導(dǎo)管?上設(shè)置有激冷環(huán)9，下降管4上設(shè)置有激冷環(huán)6，通過激冷環(huán)9和激冷環(huán)6分別向?qū)Ч?和下降管4內(nèi)噴淋冷卻介質(zhì)(如水)，對含雜質(zhì)高溫氣體進(jìn)行冷卻；
[0028]噴淋環(huán)管11設(shè)置在設(shè)備殼體2內(nèi)環(huán)隙空間3的中上部，對經(jīng)設(shè)備殼體2內(nèi)下部空間的水浴冷卻凈化后的氣體進(jìn)行噴淋進(jìn)一步凈化和增濕。
[0029]其中，激冷水在導(dǎo)管7的內(nèi)表面形成導(dǎo)管表面水膜8，激冷水在下降管4的內(nèi)表面形成下降管表面水膜5。
[0030]例如，導(dǎo)管7和下降管4為夾套、盤管或圓筒結(jié)構(gòu)，其中夾套、盤管結(jié)構(gòu)內(nèi)部充有冷卻水，可以有效保護(hù)導(dǎo)管和下降管免受高溫氣體的侵蝕。
[0031]又例如，高溫氣體入口 10與導(dǎo)管7間、導(dǎo)管7的多級結(jié)構(gòu)間、導(dǎo)管7與下降管4間為密封結(jié)構(gòu)，與環(huán)隙空間3不相通。
[0032]在上述實(shí)施例中，導(dǎo)管的激冷環(huán)噴淋的激冷水有利于對高溫氣體的熱交換過程進(jìn)行熱負(fù)荷的分配，避免因下降管單級熱交換過程在周向的不均勻分布，增加了高溫氣體處理系統(tǒng)的穩(wěn)定性，保證了高溫氣體處理系統(tǒng)的長周期連續(xù)運(yùn)行；激冷水在導(dǎo)管和下降管內(nèi)表面形成的均勻表面水膜，可以有效保護(hù)導(dǎo)管和下降管免受高溫氣體的侵蝕；高溫氣體中的雜質(zhì)在低溫激冷水的作用下，大顆粒雜質(zhì)受激冷破裂炸開，減少了積聚成團(tuán)堵塞導(dǎo)管、下降管和雜質(zhì)出口的可能性；含雜質(zhì)的高溫氣體經(jīng)過下降管導(dǎo)入水浴的洗滌過程，有利于增加氣體的濕度、進(jìn)一步降溫，達(dá)到雜質(zhì)與氣體分離和氣體凈化的目的；在環(huán)隙空間中上部增設(shè)噴淋裝置，可起到對經(jīng)水浴冷卻凈化后的氣體進(jìn)一步降溫、增濕和分離雜質(zhì)的效果，也可起到保證導(dǎo)管內(nèi)外側(cè)溫度均勻的作用，避免了因溫度差異引起的應(yīng)力破壞；多級導(dǎo)管和下降管的設(shè)置可有效減少因管徑突擴(kuò)而引起的阻力降損失和氣流紊流。
[0033]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解:附圖只是一個實(shí)施例的示意圖，附圖中的模塊或流程并不一定是實(shí)施本發(fā)明所必須的。
[0034]本領(lǐng)域普通技術(shù) 人員可以理解:實(shí)施例中的裝置中的模塊可以按照實(shí)施例描述分布于實(shí)施例的裝置中，也可以進(jìn)行相應(yīng)變化位于不同于本實(shí)施例的一個或多個裝置中。上述實(shí)施例的模塊可以合并為一個模塊，也可以進(jìn)一步拆分成多個子模塊。
[0035]最后應(yīng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種含雜質(zhì)高溫氣體的處理設(shè)備，其特征在于，包括:設(shè)備殼體(2)、導(dǎo)管(7)和下降管(4)，其中: 設(shè)備殼體(2)上具有高溫氣體入口(10)、氣體出口(12)和雜質(zhì)出口(14)，高溫氣體入口(10)設(shè)置在設(shè)備殼體(2)的頂部，氣體出口(12)設(shè)置在設(shè)備殼體(2)的側(cè)壁上，雜質(zhì)出口(14)設(shè)置在設(shè)備殼體(2)的底部，設(shè)備殼體(2)內(nèi)的下部空間充有用于對含雜質(zhì)的高溫氣體進(jìn)行分離、凈化、降溫和增濕的冷卻介質(zhì)，設(shè)備殼體(2)內(nèi)的上部空間為環(huán)隙空間(3)； 導(dǎo)管(7)和下降管(4)設(shè)置在設(shè)備殼體(2)的內(nèi)部，導(dǎo)管(7)的上端與高溫氣體入口(10)相連接，導(dǎo)管(7)的下端與下降管(4)的上端相連接，下降管(4)的下端伸入設(shè)備殼體(2)內(nèi)下部空間的冷卻介質(zhì)中，導(dǎo)管(7)和下降管(4)上分別設(shè)置有激冷環(huán)(9)和激冷環(huán)(6),通過激冷環(huán)(9)和激冷環(huán)(6)分別向?qū)Ч?7)和下降管(4)內(nèi)噴淋冷卻介質(zhì)，對含雜質(zhì)高溫氣體進(jìn)行冷卻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，導(dǎo)管(7)的直徑為高溫氣體入口(10)的I?10倍，導(dǎo)管(7)的長度為高溫氣體入口(10)的0.5?30倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，導(dǎo)管(7)為夾套結(jié)構(gòu)，其中夾套結(jié)構(gòu)內(nèi)部充有冷卻介質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，導(dǎo)管(7)為盤管結(jié)構(gòu)，其中盤管結(jié)構(gòu)內(nèi)部充有冷卻介質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，下降管(4)為夾套結(jié)構(gòu)，其中夾套結(jié)構(gòu)內(nèi)部充有冷卻介質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，下降管(4)為盤管結(jié)構(gòu)，其中盤管結(jié)構(gòu)內(nèi)部充有冷卻介質(zhì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，下降管(4)為圓筒結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，導(dǎo)管(7)為多級結(jié)構(gòu)，在各級導(dǎo)管上均設(shè)置有激冷環(huán)，逐級對高溫氣體進(jìn)行冷卻，其中末級導(dǎo)管與下降管(4)相連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，還包括噴淋環(huán)管(11)，噴淋環(huán)管(11)設(shè)置在設(shè)備殼體(2)內(nèi)環(huán)隙空間(3)的中上部，對經(jīng)設(shè)備殼體(2)內(nèi)下部空間的冷卻介質(zhì)冷卻凈化后的氣體進(jìn)行噴淋。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，設(shè)備殼體(2)內(nèi)的下部空間的冷卻介質(zhì)為水。
【文檔編號】C10K1/10GK203474741SQ201320198486
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月18日
【發(fā)明者】隋建偉, 郭慧波, 楊小艷, 曹文, 王琥, 李錦輝, 徐儒庸, 李若男, 王秋楓, 張靜怡 申請人:中國寰球工程公司