[发明专利]一种脱焦油净化系统和脱焦油净化工艺

说明书

本发明公开了一种脱焦油净化系统和脱焦油净化工艺。本发明的脱焦油净化系统包括旋风换热器，旋风换热器包括外筒，以及嵌设于外筒内的内筒，内筒和外筒之间形成有气流通道，旋风换热器的气体进口设于外筒的侧壁的上端且气体进口与气流通道连通，气流通道靠近气体进口的一端封闭，气流通道通过内筒的壁面上的过孔与内筒的内腔连通，旋风换热器的气体出口设于内筒的上端；外筒的侧壁上设有供冷却介质流通的第一换热空腔。本发明的脱焦油净化系统和脱焦油净化工艺在高效脱除燃气中焦油组分的同时不会产生含焦油废水，并且不容易产生焦油堵塞管道的问题；同时实现高温燃气显热的有效回收利用。

技术领域

本发明涉及一种含焦油燃气的净化系统和脱焦油净化工艺。

背景技术

目前有机固废处理以填埋和焚烧为主，随着中国土地资源日益紧张以及固体废弃物高值化利用的迫切需求，近年来，基于热解气化技术处理有机固废的尝试越来越多。热解气化技术是利用固体废弃物中有机物的热不稳定性，对其进行热解和半焦气化，可以使有机物产生裂解形成各种新的可燃气体。产生的燃气可用于作为燃料气、供热、掺烧、发电等，既达到有效无害化、减量化的目的，同时相比直接焚烧，具备更高的资源化利用能力，可大幅提高项目经济性和灵活性，目前热解气化技术发展主要受限于系统的能量转化效率相对较低和燃气中焦油难以脱除等问题。有机固废经过热解反应器和气化炉后产生的燃气温度一般在700℃以上，鉴于燃气中焦油的沸点一般在200-400℃左右，目前大多净化技术是对气化燃气进行直接喷淋脱焦降稳至常温或者进行余热利用后将燃气降至焦油沸点之上再进入喷淋箱喷淋脱焦降温至常温。这种喷淋方法较为粗犷简便，虽然对燃气能够有效降温和净化，但是余热回收效率不高，导致系统能量转化效率较低，此外喷淋产生的大量含焦油废水容易产生二次污染。因此开发新型高效的余热回收和净化系统设备对于热解气化技术的发展有着重要的意义。

中国专利CN214300020U公开了一种生物燃气净化器，该净化器含有多个冷却腔、燃气净化组以及焦油收集组等模块，含焦油的燃气依次经过含有喷淋头和滤网中间管道和含有螺旋绞龙的外部管道的冷却腔，冷却腔通过冷水降温，使得含焦油燃气通过此设备后依次经过冷却、旋流、淋浴、过滤四种不同方式的净化得到高纯度燃气，该设备能够有效降温，但设备管道较多导致管道口径较小，导致焦油容易堵塞管道，此外喷淋会产生难以处理的含焦油废水，造成二次污染。

发明内容

本发明解决的技术问题在于克服了现有技术通过喷淋脱除燃气中焦油存在的产生难处理含焦油废水、造成二次污染，管道口径小、焦油容易堵塞管道的缺陷，提供了一种脱焦油净化系统和脱焦油净化工艺。本发明的脱焦油净化系统和脱焦油净化工艺在高效脱除燃气中焦油组分的同时不会产生含焦油废水，并且不容易产生焦油堵塞管道的问题；同时实现高温燃气显热的有效回收利用。

本发明采用以下技术方案解决上述技术问题：

本发明提供了一种脱焦油净化系统，其包括旋风换热器，所述旋风换热器包括外筒，以及嵌设于所述外筒内的内筒，所述内筒和所述外筒之间形成有气流通道，所述旋风换热器的气体进口设于所述外筒的侧壁上的上端且所述气体进口与所述气流通道连通，所述气流通道靠近所述气体进口的一端封闭，所述气流通道通过所述内筒的壁面上的过孔与所述内筒的内腔连通，所述旋风换热器的气体出口设于所述内筒的上端；所述外筒的高径比不小于5:1，所述气体进口与所述过孔之间的距离与所述外筒的高度之比的范围为0.5～0.8；所述外筒的侧壁上设有供冷却介质流通的第一换热空腔；

一级列管换热器，所述一级列管换热器的管程入口与所述气体出口相连，所述一级列管换热器的管径为40～70mm；

以及二级列管换热器，所述二级列管换热器的管程入口与所述一级列管换热器的管程出口相连，所述二级列管换热器的管径为15～40mm。