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等离子体煤制乙炔裂解气颗粒物干法脱除实验研究及焦油去除装置设计

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等离子体裂解煤制乙炔工艺具有污染低、流程短、资源消耗少、高效等特点,有望成为煤炭清洁利用的新途径以及乙炔生产的新方法。本文针对等离子体裂解煤制乙炔过程中的颗粒物及焦油去除提出一套流程简洁的解决方案,设计出以除尘、除焦油为主,辅以降温的一套设备,并通过实验验证除尘设备的性能。
　　 首先,针对等离子体裂解煤制乙炔裂解气的特点,结合目前除尘、除焦油技术的发展和应用,提出一套以旋风除尘器和布袋除尘器为主,泡罩塔为辅的颗粒物及焦油去除工艺路线。
　　 其次,根据全流程淬冷器出口处裂解气的工艺条件,计算设计出旋风除尘器、布袋除尘器,以及后续用于除尘、除焦油及降温的泡罩塔等设备的具体尺寸。按照旋风除尘器进口裂解气的含尘浓度以及裂解气量,设计出冷态模拟实验所需要的粉尘输送装置以及控制装置,并且对冷态模拟实验的气源一罗茨风机进行选型。
　　 最后,对设计的装置进行了冷态模拟实验调试。一方面确保装置安装的气密性,另一方面测试装置的性能。将气量控制在同时满足旋风除尘器进口气速以及布袋除尘器过滤气速要求的范围内,测试了各除尘器的阻力,发现旋风除尘器的阻力维持在500Pa左右,布袋除尘器的结构阻力与滤袋层阻力维持在150Pa左右。在进行除尘器效率测试的实验当中,发现旋风除尘器的效率最高达到70％,布袋除尘器的效率最高能够达到99.94%,而且当含尘气体的气量维持在180m3/h左右,浓度在150g/Nm3左右时,布袋除尘器的出口浓度基本都能够达到50mg/Nm3以下,满足预期目标。除尘装置串联时,整体阻力最大不超过8KPa。
　　 此外,本文还根据实验过程中发现的一些问题提出了几点优化解决方案,以使后续的除尘、除焦油效率能够达到更佳的程度。

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