等离子体煤制乙炔裂解气粉尘物性分析及湿法除尘工艺研究

摘要

等离子体煤制乙炔裂解产物是以氢气、乙炔、甲烷等易燃易爆气体为主体含有大量微小颗粒物,湿度极大并含有大量煤焦油等黏附性组分的气液固三相混合物。裂解产物成分复杂,除尘工艺要求严格,目前单一的除尘技术难于达到去除要求。为此,本文主要围绕着等离子体煤制乙炔裂解气湿法除尘工艺研究展开。
　　 首先对新疆天业5MW等离子体煤制乙炔中试装置所产生裂解气中粉尘样品进行物性分析研究,发现粉尘的颗粒粒径较小,比表面积较大;堆积密度、安息角较小,粉尘流动性较好;粉尘比电阻适中,在静电除尘器适宜的比电阻范围;粉尘含湿率大,亲水性较好,结合裂解气综合性质,非常适合采用湿法除尘工艺。
　　 针对除尘工段工艺要求,提出了湿法除尘工艺方案;通过对工艺进行物料衡算,明确了工艺中各湿法除尘设备的综合性能要求;完成小试湿法除尘设备文丘里、鼓泡塔及喷淋塔的设计,确定了各设备的结构尺寸并指导设备的加工和安装。
　　 本文还就模拟工况条件进行湿法除尘设备性能测试,根据实验结果确定各湿法除尘设备的最优运行参数,具体结论如下:(1)文丘里除尘器液气比在0.5～1.0之间时,除尘效率均能超过设计值90％。(2)鼓泡塔最适宜浸没深度在200～300mm范围,最适宜喷射速度为15m/s。(3)结合喷淋塔降温效果测试结果,出于经济效益的考虑,喷淋塔最优运行参数为1.5。同时,实验结果也表明湿法除尘设备的除尘效率均能达到或者超过工艺要求,等离子体煤制乙炔采用湿法除尘工艺具有良好的应用前景。