用于炭化室頂部荒煤氣廢熱熱解脫硫廢液噴射器的制造方法
【專利摘要】一種用于炭化室頂部荒煤氣廢熱熱解脫硫廢液噴射器是由噴射器主體及其管路控制器構(gòu)成，并設(shè)置于炭化室頂部空間或上升管空間。噴射器主體是一脫硫廢液通道，其中設(shè)置有熱電偶，熱電偶的一端延伸至脫硫廢液通道一端外，另一端連接有控制器；噴射器主體上設(shè)置有至少一噴嘴；管路控制器是由噴射器主體一端的管路上設(shè)置的三通電磁閥及其控制器構(gòu)成，三通電磁閥連通有脫硫廢液進(jìn)液管和進(jìn)介質(zhì)管。脫硫廢液經(jīng)本噴射器通入高溫荒煤氣區(qū)發(fā)生催化或非催化熱解轉(zhuǎn)化反應(yīng)，既利用了荒煤氣的廢熱，又熱解了脫硫廢液的副鹽，且無NOx和SOx生成。與現(xiàn)有處理技術(shù)相比節(jié)能95%以上，脫硫廢液中硫氰酸鹽等物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率高達(dá)99%。
【專利說明】用于炭化室頂部荒煤氣廢熱熱解脫硫廢液噴射器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種液體噴射器，尤其是一種用于焦?fàn)t炭化室頂部荒煤氣廢熱處理脫硫廢液噴射器。
【背景技術(shù)】
[0002]焦化脫硫廢液是采用催化濕式氧化脫硫過程中產(chǎn)生的含有硫氰酸鹽等多種有毒有害物質(zhì)的高污染性廢液?，F(xiàn)有的焦化脫硫廢液處理方法一般是將其配煤煉焦，利用燃燒煤氣的高溫使其分解。但是該法受季節(jié)和氣候影響大，需消耗大量煤氣，廢液長期回配對皮帶機(jī)及支架有一定的腐蝕，容易泄露或滲透，嚴(yán)重污染環(huán)境。因此目前還沒有較好的方法來處理脫硫廢液。
[0003]從焦?fàn)t炭化室頂部經(jīng)上升管逸出的荒煤氣所帶出的熱量約占焦?fàn)t總熱量的36%，通過實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，直接往炭化室頂部或上升管內(nèi)噴射焦化脫硫廢液，利用荒煤氣的廢熱可使脫硫廢液中含有的有毒有害物質(zhì)得到分解處理。目前應(yīng)用于焦?fàn)t的噴射器主要有:
[0004]CN 202246536 U公開了一種“焦?fàn)t裝煤除塵系統(tǒng)橋管處氨水噴灑裝置”，設(shè)置有與進(jìn)氨管連通的噴管，噴管內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)流片，噴管端部設(shè)置有噴頭。通過改變高壓氨水噴射方向調(diào)整噴頭的噴射角度，提高噴射效果，從而有效清除荒煤氣中焦油、煤粉等。
[0005]CN 201436294 U公開了一種“焦?fàn)t循環(huán)氨水噴灑裝置”，主要包括剩余氨水槽、氨水循環(huán)栗、焦?fàn)t爐頂集氣管和上行水管，集氣管上設(shè)置有噴嘴。該噴灑裝置通過將上行水引入循環(huán)氨水噴射管路系統(tǒng)，維持基本的焦?fàn)t工況，保障集氣管設(shè)備不受影響，從而保護(hù)焦?fàn)t集氣管正常工作，特別是保障集氣管設(shè)備不變形報廢，延長了焦?fàn)t爐頂設(shè)備的使用壽命。
[0006]公開文獻(xiàn)表明，目前還沒有相應(yīng)的向炭化室頂部或上升管荒煤氣中噴灑脫硫廢液的裝置結(jié)構(gòu)及其噴射器，為此，開發(fā)一種能應(yīng)用于向炭化室頂部的高溫荒煤氣中噴射介質(zhì)的噴射器，有效利用荒煤氣廢熱處理焦化脫硫廢液，對于降低荒煤氣溫度，實(shí)現(xiàn)脫硫廢液的熱解處理和資源轉(zhuǎn)化利用以及焦化廠的節(jié)能減排具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型要解決的具體問題是提供一種用于炭化室頂部荒煤氣廢熱熱解脫硫廢液噴射器以及如何在炭化室頂部空間和上升管空間設(shè)置脫硫廢液噴射器，利用焦化過程中荒煤氣的廢熱對脫硫廢液進(jìn)行熱解處理，使脫硫廢液中的硫氰酸鹽等有毒物質(zhì)發(fā)生熱解轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)焦化過程中能源的合理利用，達(dá)到以廢治廢的目的。
[0008]本實(shí)用新型解決上述問題和實(shí)現(xiàn)上述目的所采取的技術(shù)方案如下。
[0009]一種用于炭化室頂部荒煤氣廢熱熱解脫硫廢液噴射器，包括炭化室頂部空間和上升管空間結(jié)構(gòu)；其特征在于:
[0010]所述噴射器是由噴射器主體及其管路控制器構(gòu)成，并設(shè)置于炭化室頂部空間或上升管空間；
[0011]所述噴射器主體是一脫硫廢液通道，其中設(shè)置有一熱電偶，熱電偶一端延伸至脫硫廢液通道的一端外，另一端連接有控制器；噴射器主體上設(shè)置有至少一個噴嘴；
[0012]所述管路控制器是由位于噴射器主體上的管路設(shè)置的三通電磁閥及其控制器構(gòu)成，三通電磁閥連通有脫硫廢液進(jìn)液管和進(jìn)介質(zhì)管。
[0013]基于上述技術(shù)方案，進(jìn)一步的附加技術(shù)方案如下。
[0014]所述噴嘴的噴射方向與荒煤氣的流動方向垂直、相同或相反。
[0015]所述噴嘴噴出的脫硫廢液未汽化區(qū)邊距爐壁面或上升管壁面的最小距離大于30mmo
[0016]所述噴嘴與熱電偶位于同一水平面或低于熱電偶所在水平面。
[0017]實(shí)現(xiàn)上述本實(shí)用新型所提出的一種用于炭化室頂部荒煤氣廢熱熱解脫硫廢液噴射器，其直接帶來的和必然產(chǎn)生的優(yōu)點(diǎn)與積極效果在于:
[0018]本實(shí)用新型通過在炭化室頂部結(jié)構(gòu)中設(shè)置脫硫廢液噴射器，并將炭化室頂部空間或上升管空間作為熱解反應(yīng)器，利用高溫荒煤氣的廢熱對其在脫硫過程中產(chǎn)生的脫硫廢液進(jìn)行催化或非催化熱解處理，既利用了荒煤氣廢熱，又熱解了脫硫廢液的副鹽，且無NOx和SOx生成，達(dá)到了以廢治廢的目的。該噴射器處理脫硫廢液與現(xiàn)有處理技術(shù)相比節(jié)能95%以上，脫硫廢液硫氰酸鹽等物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率高達(dá)99%。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型噴射器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2是本實(shí)用新型噴射器的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3是本實(shí)用新型噴射器的一種位置示意圖。
[0022]圖4是本實(shí)用新型噴射器的另一種位置示意圖。
[0023]圖中:1:噴射器主體；2:熱電偶；3:控制器；4:三通電磁閥；5:進(jìn)介質(zhì)管；6:脫硫廢液進(jìn)液管；7:喇叭形通道；8:直通道或彎通道；9:噴嘴；10:上升管空間；11:炭化室頂部空間。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作出說明，但此處所描述的【具體實(shí)施方式】僅用于說明和解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的限制。本實(shí)用新型要解決的具體問題是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0025]一種用于炭化室頂部荒煤氣廢熱熱解脫硫廢液噴射器，包括炭化室頂部高溫荒煤氣區(qū)結(jié)構(gòu)，高溫荒煤氣區(qū)主要由炭化室頂部的炭化室頂部空間11和上升管空間10構(gòu)成。本實(shí)用新型所描述的脫硫廢液噴射器主要由噴射器主體I及其管路控制器構(gòu)成。脫硫廢液噴射器主體I是通過炭化室頂部結(jié)構(gòu)設(shè)置于炭化室頂部空間11或者是上升管空間10中，并利用焦化過程中荒煤氣攜帶的廢熱對脫硫廢液進(jìn)行熱解處理，使其中的硫氰酸鹽等有毒物質(zhì)發(fā)生熱解轉(zhuǎn)化。有利于實(shí)現(xiàn)焦化過程中能源的合理利用，達(dá)到以廢治廢的目的。
[0026]其中，所述噴射器主體I是一脫硫廢液通道，并由一個直通道或彎通道8連通喇叭形通道7構(gòu)成，或者是由其他的管路通道構(gòu)成均可。喇叭形通道7具有一定的錐度，有利于和設(shè)置于爐墻上的護(hù)口鐵件更有效地密封。在脫硫廢液通道中設(shè)置有一個熱電偶2，并將熱電偶2的一端延伸至脫硫廢液通道的一端外，熱電偶2的另一端通過喇叭形通道7的一端連接有控制器3，根據(jù)具體情況在熱電偶2上還可以設(shè)置護(hù)套。在炭化室頂部空間11或者是上升管空間10中的噴射器主體I上可以設(shè)置一個噴嘴9，也可以根據(jù)具體情況設(shè)置多個噴嘴9。所述管路控制器是由噴射器主體I 一端的管路上設(shè)置的三通電磁閥4及其控制器3構(gòu)成，三通電磁閥4連通有脫硫廢液進(jìn)液管6和進(jìn)介質(zhì)管5，分別對在焦化過程對脫硫廢液進(jìn)液管6與在熄焦過程中進(jìn)介質(zhì)管5的開關(guān)控制。
[0027]在上述實(shí)施方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，還可以在炭化室頂部空間11或者是上升管空間10中，對噴嘴9進(jìn)行噴射方向選擇性設(shè)置，即可以與荒煤氣的流動方向垂直設(shè)置，也可以與荒煤氣的流動方向相同設(shè)置，還可以與荒煤氣的流動方向相反設(shè)置，均可。其中噴嘴9所噴出的脫硫廢液未汽化區(qū)邊距爐壁面或上升管壁面的最小距離大于30mm，即所述噴嘴9所噴出的未汽化脫硫廢液應(yīng)當(dāng)小于炭化室頂部空間11的截面距離，或者是上升管空間10的截面距離，以避免脫硫廢液腐蝕炭化室墻體和上升管筒體。在脫硫廢液通道中設(shè)置有噴嘴9與熱電偶2位于同一水平面或低于熱電偶2所在水平面上，這種設(shè)置有利于檢測荒煤氣的溫度，對脫硫廢液進(jìn)行實(shí)時有效的熱降解處理。
[0028]本實(shí)用新型所提出的脫硫廢液噴射器應(yīng)用于焦?fàn)t炭化室頂部空間或上升管空間，利用自身荒煤氣的高溫廢熱，來降解處理焦?fàn)t炭化過程中自身產(chǎn)生的脫硫廢液，達(dá)到了焦?fàn)t炭化過程中熱能的耦合利用，使脫硫廢液中含有的硫氰酸鹽等有毒物質(zhì)發(fā)生熱解轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)了焦?fàn)t炭化過程中的以廢治廢，節(jié)約能源，節(jié)能減排的目的。
[0029]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作出進(jìn)一步說明。
[0030]實(shí)施例1
[0031]如附圖1和附圖3所示:實(shí)施一種用于炭化室頂部荒煤氣廢熱熱解脫硫廢液噴射器是由噴射器主體I及設(shè)置于噴射器主體一端的管路控制器構(gòu)成，所述噴射器水平設(shè)置于上升管空間10。
[0032]所述噴射器主體I是一脫硫廢液通道，該通道由一直通道8連通喇叭形通道7構(gòu)成。噴射器主體I的材質(zhì)為316L不銹鋼材質(zhì)。
[0033]所述直通道8為圓形直通道，其直徑與喇叭形通道7的細(xì)端直徑相同，直通道8的一端與喇叭形通道7的細(xì)端連接。在直通道8的另一端，即封閉端垂直向下設(shè)置有一噴嘴9，噴嘴9位于上升管的軸線上并垂直向下，其噴口與直通道8下側(cè)管壁位于同一水平面，并距炭化室頂部空間上邊界的距離為321mm，其噴霧角度為52°。所述噴嘴9所采用的材質(zhì)為2520不銹鋼材質(zhì)。所述喇叭形通道7的一端設(shè)置有法蘭，通過與設(shè)置于爐墻外側(cè)上的法蘭連接，固定噴射器。
[0034]在噴射器主體I中設(shè)置有一 S型熱電偶2，熱電偶2外側(cè)設(shè)置有保護(hù)管，用于隔離熱電偶2與噴射器主體I內(nèi)的介質(zhì)，熱電偶2的一端延伸至直通道8設(shè)置有噴嘴9的一端夕卜，另一端延伸至喇叭形通道7封閉端外，并與控制器3的輸入端連接；其熱電偶2所在水平面高于噴嘴9所在水平面5mm，可避免從噴嘴9噴射出的液體噴到熱電偶2上，影響溫度的測量。
[0035]所述管路控制器是由控制器3和三通電磁閥4組成，其中控制器3的輸入端和熱電偶2連接，控制器3的輸出端與三通電磁閥4連接；三通電磁閥4的出介質(zhì)端與噴射器主體I 一端上設(shè)置的管路連接，三通電磁閥4的進(jìn)介質(zhì)端第一路與進(jìn)介質(zhì)管5連接，進(jìn)介質(zhì)端第二路與脫硫廢液進(jìn)液管6連接。[0036]當(dāng)溫度低于400°C時，控制器3向三通電磁閥4輸出信號，使噴射器主體I 一端上設(shè)置的管路與進(jìn)介質(zhì)管5連通，通入保護(hù)介質(zhì)；當(dāng)溫度高于750°C時，控制器3向三通電磁閥4輸出信號，使噴射器主體I 一端上設(shè)置的管路與脫硫廢液進(jìn)液管6連通，開始向上升管內(nèi)噴射含有NH4SCN、(NH4) 2S203和(NH4) 2S04的脫硫廢液，噴射出的液體未汽化區(qū)邊距上升管壁面的最小距離為50mm。避免了噴嘴噴射出的液體接觸上升管壁，造成上升管壁內(nèi)爐磚損壞。
[0037]實(shí)施例2
[0038]如附圖2和附圖4所示:實(shí)施一種用于炭化室頂部荒煤氣廢熱熱解脫硫廢液噴射器是由噴射器主體I及設(shè)置于噴射器主體一端的管路控制器構(gòu)成，所述噴射器水平設(shè)置于上升管空間10。
[0039]所述噴射器主體I是一脫硫廢液通道，該通道由一 L形彎通道8連通喇叭形通道7構(gòu)成。噴射器主體I的材質(zhì)為304不銹鋼材質(zhì)。
[0040]所述L形彎通道8為圓形通道，其直徑與喇叭形通道7細(xì)端直徑相同，L形彎通道8的一端與喇叭形通道7的細(xì)端連接。在L形彎通道8的另一端，即封閉端垂直向下設(shè)置有一噴嘴9，位于上升管的軸線上并垂直向下，其噴口所在水平面高于喇叭形通道7細(xì)端的最下端所在水平面5皿1，并距炭化室頂部空間上邊界的距離為321皿1，其噴霧角度為52°。所述噴嘴9所采用的材質(zhì)為316L不銹鋼材質(zhì)。所述喇叭形通道7的一端設(shè)置有法蘭，通過與設(shè)置于外側(cè)爐墻上的法蘭連接，固定噴射器。
[0041]在噴射器主體I中設(shè)置有一 K型熱電偶2，熱電偶2外側(cè)設(shè)置有保護(hù)管，用于隔離熱電偶2與噴射器主體I內(nèi)的介質(zhì)，熱電偶2的一端延伸至L形彎通道8設(shè)置有噴嘴9的一端外，另一端延伸至喇叭形通道7封閉端外，并與控制器3的輸入端連接；其熱電偶2所在水平面高于噴嘴9所在水平面5mm，避免從噴嘴9噴射出的液體噴到熱電偶2上，影響溫度的測量。
[0042]所述管路控制器是由控制器3和三通電磁閥4組成，其中控制器3的輸入端和熱電偶2連接，控制器3的輸出端與三通電磁閥4連接；三通電磁閥4的出介質(zhì)端與噴射器主體I 一端上設(shè)置的管路連接，三通電磁閥4的進(jìn)介質(zhì)端第一路與進(jìn)介質(zhì)管5連接，進(jìn)介質(zhì)端第二路與脫硫廢液進(jìn)液管6連接。
[0043]當(dāng)溫度低于400°C時，控制器3向三通電磁閥4輸出信號，使噴射器主體I 一端上設(shè)置的管路與進(jìn)介質(zhì)管5連通，通入保護(hù)介質(zhì)；當(dāng)溫度高于800°C時，控制器3向三通電磁閥4輸出信號，使噴射器主體I 一端上設(shè)置的管路與脫硫廢液進(jìn)液管6連通，開始向上升管內(nèi)噴射含有NH4SCN、(NH4) 2S203和(NH4) 2S04的脫硫廢液，噴射出的液體未汽化區(qū)邊距上升管壁面的最小距離為50mm。避免噴嘴噴射出的液體接觸上升管壁，造成上升管壁內(nèi)側(cè)爐磚損壞。
[0044]實(shí)施例3
[0045]下面結(jié)合本噴射器所應(yīng)用于的焦化脫硫廢液處理工藝對本噴射器做出進(jìn)一步說明。
[0046]在實(shí)施例1 的基礎(chǔ)上:NH4SCN、(NH4) 2S203 和(NH4) 2S04 含量分別為 124.92g/L，82.45g/L和48.17g/L的脫硫廢液首先經(jīng)濾布目數(shù)為100目的開袋式過濾機(jī)過濾，將0.5mm以上的顆粒濾除，濾液進(jìn)入脫硫廢液中間儲槽。使用空壓機(jī)對脫硫廢液中間儲槽進(jìn)行加壓，加壓后的脫硫廢液進(jìn)入焦化脫硫廢液總輸送管道，然后經(jīng)分管道進(jìn)入脫硫廢液進(jìn)液管6。在炭化室結(jié)焦過程中，當(dāng)熱電偶2測得的溫度小于400°C時，控制器3向三通電磁閥4輸出信號，使三通電磁閥4進(jìn)介質(zhì)端第一路連接的進(jìn)介質(zhì)管5與噴射器主體I一端上的管路連接，輸入介質(zhì)，介質(zhì)的壓力為0.5MPa，溫度為50°C，在溫度達(dá)到脫硫廢液中有毒物質(zhì)的分解溫度之前，并且未噴入脫硫廢液時，噴入的介質(zhì)可以保護(hù)噴嘴9 ;當(dāng)溫度達(dá)到750°C時，控制器3向三通電磁閥4輸出信號，使三通電磁閥4進(jìn)介質(zhì)端第一路連接的進(jìn)介質(zhì)管5與噴射器主體I 一端上的管路斷開，停止輸入介質(zhì)，同時使三通電磁閥4進(jìn)介質(zhì)端第二路連接的脫硫廢液進(jìn)液管6與噴射器主體I 一端上的管路連通，使脫硫廢液進(jìn)入噴射器內(nèi)，并在上升管中垂直向下噴射。此時噴射器內(nèi)脫硫廢液的壓力0.31MPa，流量為68L/h，溫度為23°C。當(dāng)溫度為580°C時，測得脫硫廢液中NH4SCN、(NH4)2S2O3和(NH4)2SO4的含量分別降至0g/L、0.27g/L和1.13g/L，分解率分別達(dá)到了 100%、99.67%和97.65%。當(dāng)溫度低于400°C時，控制器3向三通電磁閥4輸出信號，使三通電磁閥4進(jìn)介質(zhì)端第二路連接的脫硫廢液進(jìn)液管6與噴射器主體I 一端上的管路斷開，停止輸入脫硫廢液，同時使三通電磁閥4進(jìn)介質(zhì)端第一路連接的進(jìn)介質(zhì)管5與噴射器主體I 一端上的管路連通，噴入介質(zhì)。
[0047]以上具體實(shí)施例只是為了描述、解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，對于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員而言，任何不需要付出創(chuàng)造性勞動的對上述實(shí)施方案的修改、部分技術(shù)特征的等同替換或可聯(lián)想到的本實(shí)用新型的其它【具體實(shí)施方式】，都將落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于炭化室頂部荒煤氣廢熱熱解脫硫廢液噴射器，包括炭化室頂部結(jié)構(gòu)；其特征在于: 所述噴射器是由噴射器主體(I)及其管路控制器構(gòu)成，并通過炭化室頂部結(jié)構(gòu)設(shè)置于炭化室頂部空間(11)或上升管空間(10)； 所述噴射器主體(I)是一脫硫廢液通道，其中設(shè)置有熱電偶(2 )，熱電偶(2 ) —端延伸至脫硫廢液通道一端外，另一端連接有控制器(3);噴射器主體(I)設(shè)置有至少一噴嘴(9)； 所述管路控制器是由噴射器主體(I)一端的管路上設(shè)置的三通電磁閥(4 )及其控制器(3 )構(gòu)成，三通電磁閥(4 )連通有脫硫廢液進(jìn)液管(6 )和進(jìn)介質(zhì)管(5 )。
2.如權(quán)利要求1所述的用于炭化室頂部荒煤氣廢熱熱解脫硫廢液噴射器，其特征在于:所述噴嘴(9)的噴射方向與荒煤氣的流動方向垂直、相同或相反。
3.如權(quán)利要求1所述的用于炭化室頂部荒煤氣廢熱熱解脫硫廢液噴射器，其特征在于:所述噴嘴(9)噴出的脫硫廢液未汽化區(qū)邊距爐壁面或上升管壁面的最小距離大于3 Omm ο
4.如權(quán)利要求1所述的用于炭化室頂部荒煤氣廢熱熱解脫硫廢液噴射器，其特征在于:所述噴嘴(9)與熱電偶(2)位于同一水平面或低于熱電偶(2)所在水平面。
【文檔編號】C10B27/00GK203602553SQ201320712722
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月13日
【發(fā)明者】張永發(fā), 李國強(qiáng), 張墨, 陳衛(wèi)青, 王亞珍 申請人:山西中天煤化有限公司