煤气炉余热利用酚水处理系统

摘要

本发明公开一种煤气炉余热利用酚水处理系统，包括有设有水夹套的煤气炉、旋风除尘器、风冷器以及煤气加热器。其中在加热器的输入酚水管道上增设一初级加热器，在输出酚水管道上增设一调温器，在连接初级加热器、煤气加热器以及调温器的酚水管道外套装有蒸汽套管。本发明在原来利用下段煤气的显热对酚水进行预蒸焚燃处理的基础上，利用煤气炉的余热产生的蒸汽，对酚水进行预热以及加热保温，使酚水的温度能够保持稳定在90-95度之间，使其作为煤气炉的汽化剂被综合利用，降低了煤气炉的能耗同时，也解决了含酚污水的环境污染问题，从而达到煤气炉节能减排的目的。

权利要求

1.一种煤气炉余热利用酚水处理系统，包括有其下段炉壁上设有可产生蒸汽的水夹套的煤气炉、与煤气炉的下段煤气出口连接的旋风除尘器、内设酚水盘管连接在旋风除尘器与风冷器之间的加热器，其特征在于：在酚水盘管的输入酚水管道上增设一初级加热器，初级加热器内分为管程和壳程，管程和酚水管道连接，壳程与常压蒸汽管道连接；在酚水盘管的输出酚水管道上增设一调温器，调温器内设有与酚水管道连接的壳程以及容置于壳程内与压力蒸汽管道连接的管程，调温器还设有与常压蒸汽管连接的外壳，压力蒸汽管程出口管上设有疏水阀，酚水壳程出口管连接到空气、蒸汽、酚水混合器上，空气、蒸汽、酚水混合器与煤气炉炉底的进风管连接；在连接初级加热器、下段煤气加热器以及调温器的酚水管道外套装有蒸汽套管，蒸汽套管与常压蒸汽管道连接。

2.如权利要求1所述的一种煤气炉余热利用酚水处理系统，其特征在于：所述初级加热器的管程以及调温器连接压力蒸汽管的管程均为盘管。

3.如权利要求2所述的一种煤气炉余热利用酚水处理系统，其特征在于：所述初级加热器盘管的盘腔内设有与盘管连接的列管。

说明书

煤气炉余热利用酚水处理系统

技术领域

[0001] 本发明煤气发生炉技术领域，尤其是涉及利用煤气炉余热来处理酚水的技术。

背景技术

[0002] 煤炭作为一种主要的能源，其直接燃烧仅能发挥30％的能效，且污染严重，目前各国都在致力于开发煤的清洁应用技术，煤气化就是目前解决燃煤污染应用较为广泛的清洁能源技术之一。煤气炉产生的高温煤气经过除尘、冷却、洗涤后，产生大量废水，酚类物质是煤气化废水中的主要有毒污染物质，含酚工业废水的排放给环境造成了严重污染，处理含酚废水成为一大难题。

[0003] 酚水预蒸焚燃处理技术是目前最有效的一种煤气酚水处理技术，利用煤气炉下段煤气显热蒸发酚水和含酚蒸汽回注焚燃技术相结合，不仅达到治理含酚污水的目的，而且在不增加能耗设备的同时把下段煤气显热充分利用，提高煤气炉的整体热效率，实现节能减排目的。

[0004] 酚水加热器为内设有酚水盘管的热交换器，连接在下段煤气出口旋风除尘器与风冷器之间。酚水经酚水泵打入到加热器内，被高温煤气加热到一定温度，与空气和少量蒸汽混合后通过煤气炉底部的进风管送入炉内。酚类物质作为作为部分汽化剂注入煤气炉的燃烧层，在高温和强氧化剂的作用下，裂解为无毒无害的CO2和H2O，一方面放出热量，另一方面分解的CO2和H2O参与后续的煤层反应，增加煤气的产量。

[0005] 酚水要彻底地被焚燃，达到无害化处理，必需将酚水彻底蒸发分解。而目前，单利用煤气炉的下段煤气显热来加热酚水，需要较大的换热器才能达到，投资大，温度控制不稳定，效果不明显。原因是换热器的热交换效率总有个体的差异性，热交换效率低则不能保证酚水作为汽化剂使用时的合理温度，未能达到酚水完全无害化处理。由此，很有必要对现有的酚水预蒸焚燃处理技术进行改进，以期能充分利用煤气炉的余热来加热酚水后送入炉内焚燃处理，达到完全无害化处理。

发明内容

[0006] 本发明要解决的技术问题是提供一种充分利用煤气炉余热来对酚水进行预蒸焚燃处理的系统。

[0007] 为解决上述技术问题所采用的技术方案：一种煤气炉余热利用酚水处理系统，包括有其下段炉壁上设有可产生蒸汽的水夹套的煤气炉、与煤气炉的下段煤气出口连接的旋风除尘器、内设酚水盘管连接在旋风除尘器与风冷器之间的加热器，其特征在于：在酚水盘管的输入酚水管道上增设一初级加热器，初级加热器内分为管程和壳程，管程和酚水管道连接，壳程与常压蒸汽管道连接；在酚水盘管的输出酚水管道上增设一调温器，调温器内设有与酚水管道连接的壳程以及容置于壳程内与压力蒸汽管道连接的管程，调温器还设有与常压蒸汽管连接外壳，压力蒸汽管程出口管上设有疏水阀，酚水壳程出口管连接到空气、蒸汽、酚水混合器上，空气、蒸汽、酚水混合器与煤气炉炉底的进风管连接；在连接初级加热器、下段煤气加热器以及调温器的酚水管道外套装有蒸汽套管，蒸汽套管与常压蒸汽管道连接。

[0008] 煤气炉的水夹套产生的蒸汽输送到常压蒸汽管道，酚水首先在初级加热器内被蒸汽加热后，由酚水管道输送到煤气加热器内，在输送过程中，酚水在酚水管道内继续被蒸汽加热和保温。由于酚水在进入到煤气加热器之前已吸收大量的热量，当它在煤气加热器内被高温煤气加热时，酚水温度就会进一步提高。酚水再由管道输送到调温器内，在这一过程中，酚水受到来自于高温蒸汽的加热保温，可以保证酚水具有较稳定的温度，直至被输送到调温器。在调温器内，通过压力蒸汽的换热与否及酚水溢流的大小，以控制酚水处于一个稳定的温度，最后和空气混合后作为汽化剂送入到煤气炉内。

[0009] 在上述基础上，所述初级加热器的管程以及调温器连接压力蒸汽管的管程均为盘管。盘管可使得流动工质作旋涡流动，提供换热性能，而且结构紧凑，受热可自由膨胀。

[0010] 在上述基础上，所述初级加热器盘管的盘腔内设有与盘管连接的列管。

[0011] 采用本发明所带来的有益效果：本发明在原来利用下段煤气的显热对酚水进行预蒸焚燃处理的基础上，利用煤气炉的余热产生的蒸汽，对酚水进行预热以及加热保温，使酚水的温度能够保持稳定在90-95度之间，使其作为煤气炉的汽化剂被综合利用，降低了煤气炉的能耗同时，也解决了含酚污水的环境污染问题，从而达到煤气炉节能减排的目的。

附图说明

[0012] 图1为本发明一种煤气炉余热利用酚水处理系统的结构示意图。

具体实施方式

[0013] 如图1所示，一种煤气炉余热利用酚水处理系统，包括有其下段炉壁上设有可产生蒸汽的水夹套101的煤气炉1、与煤气炉1的下段煤气出口102连接的旋风除尘器2、内设酚水盘管3连接在旋风除尘器2与风冷器4之间的加热器5。在酚水盘管3的输入酚水管道6上增设一初级加热器7，初级加热器7内分为管程和壳程。其中管程由设在壳程内的盘管8，和设在盘管8的盘腔内与盘管8连接的列管9组成。管程和酚水管道连接，壳程与常压蒸汽管道10连接。在酚水盘管3的输出酚水管道11上增设一调温器12，调温器12内设有与酚水管道11连接的壳程以及容置于壳程内与压力蒸汽管道13连接的管程，压力蒸汽的管程为盘管14。调温器12还设有与常压蒸汽管10连接的外壳15，压力蒸汽管程出口管上设有疏水阀20，酚水壳程出口管16连接到空气、蒸汽、酚水混合器17上，空气、蒸汽、酚水混合器17与煤气炉1炉底的进风管18连接。在连接初级加热器7、下段煤气加热器5以及调温器12的酚水管道6、11外套装有蒸汽套管19，蒸汽套管19与常压蒸汽管道10连接。

[0014] 煤气的净化工艺：原煤从煤气炉1顶部进入后，先在干馏段进行干馏，把煤中的挥发份干馏出来，成为上段干馏煤气由炉顶引出，经过一级电捕焦油器除去焦油等主要杂质，在间冷器与下段煤气汇合。被干馏后的煤成为半焦进入煤气炉1的气化段进行气化反应，生成下段煤气，经过旋风除尘器2，除尘降温后，经过风冷器4再次降温。然后来到间冷器并与上段煤气汇合，再经过二级电捕轻油器除油、除尘，成为合格的煤气。期间，冷凝出的含酚污水汇集到酚水池中，过滤后由酚水泵送到酚水管上。

[0015] 酚水的预热焚燃工艺：煤气炉1的水夹套101产生的蒸汽一部分用来和空气、酚水蒸汽混合成汽化剂后，送入到煤气炉1内，另一部分输送到常压蒸汽管道10，为整个酚水处理系统提供加热保温功能。酚水首先在初级加热器7内被高温蒸汽加热后，由酚水管道6输送到煤气加热器5内，在输送过程中，酚水在酚水管道6内继续被高温蒸汽加热。由于酚水在进入到煤气加热器5之前已吸收大量的热量，当它在煤气加热器5内被高温煤气加热时，温度就会升高到所需的90度以上的温度。酚水蒸汽再由管道11输送到调温器12内，由调温器12进行调温，以达到合格温度的酚水，，最后和空气混合后作为汽化剂送入到煤气炉1内参与气化反应，裂解为无毒无害的CO2和H2O。