煤化工工藝學(xué)課件4.2 粗煤氣的分離

1、 4 4、煉焦化學(xué)產(chǎn)品的回收與精制、煉焦化學(xué)產(chǎn)品的回收與精制 42 粗煤氣分離 42 粗煤氣分離1.粗煤氣初步冷卻粗煤氣初步冷卻的意義回收煤氣中的化學(xué)產(chǎn)品多用吸收法，在約30低溫下吸收是有利的（自焦?fàn)t出來的粗煤氣溫度650800）。含大量水汽的高溫氣體體積大，管徑增大，鼓風(fēng)機(jī)的負(fù)荷及能量消耗增加。高溫氣體在管道內(nèi)輸送是危險的，也不允許其進(jìn)入煤氣鼓風(fēng)機(jī)。煤氣冷卻可減少對設(shè)備和管路的堵塞和腐蝕。初步冷卻工藝流程（圖4-3）簡述流程循環(huán)氨水泵油水澄清槽電捕焦油器鼓風(fēng)機(jī)初冷器氣液分離器集氣管橋管焦?fàn)t儲槽儲槽+101525358085650800冷凝氨水焦油渣過剩氨水去焦油加工水水煤氣圖4-3初步冷卻工

2、藝流程7075循環(huán)氨水過剩氨水流程中煤氣變化 溫度變化： 焦?fàn)t來粗煤氣：650800 集氣管后：8085 初冷器后：2535 鼓風(fēng)機(jī)后：升溫+1015容積質(zhì)量變化： 初冷器后粗煤氣質(zhì)量減少了23； 初冷器后粗煤氣容積少了3 5.流程中的氨水a(chǎn):兩部分氨水 循環(huán)氨水：集氣管噴灑用的循環(huán)氨水（有70%80%為難水解的氯化銨稱固定氨） 冷凝氨水：初冷器冷凝氨水（有80%90%為易水解的碳酸氫銨等稱揮發(fā)氨）b:防止循環(huán)氨水中的固定銨的積累 為了防止循環(huán)氨水中的氯化銨的積累，部分氨水外排入剩余氨水中，并補(bǔ)充一部分冷凝氨水入循環(huán)氨水。c:橋管和集氣管噴灑過量氨水的作用 出爐粗煤氣溫度較高（熱水噴灑冷水不可

3、）； 使集氣管中的重質(zhì)焦油能與氨水一起流動，便于送到回收車間。煤氣初冷方法及設(shè)備間接冷卻 a:冷卻設(shè)備： 管殼式換熱器：管間走煤氣，管內(nèi)走冷卻水。 分立管式和橫管式（傳熱系數(shù)大，水流速大，冷凝液膜流動條件適宜） 缺點(diǎn)：耗用金屬量大，須除管內(nèi)水垢，管外壁焦油和萘的沉積物。o煤氣間接冷卻的初冷流程：1一氣液分離器；2一直管式間接初冷器；3、5一水封槽；4一鼓風(fēng)機(jī)；6一電捕焦油器；7一涼水架；8一機(jī)械化焦油氨水澄清槽；9一循環(huán)氨水槽；10一循環(huán)氨水泵；11一中間槽；12一冷凝掖泵；13一焦油槽；14一焦油泵；15一初冷水泵；16一萘、水分離器；17一蒙油泵b:直接冷卻器（煤氣和水直接接觸）o煤氣直接

4、冷卻的初冷流程：1一氣液分離器；2一焦油盒；3、4一直接式木格填料初冷塔；5一鼓風(fēng)機(jī)； 6一氨水冷卻器；7一氨水池；8一焦油氨水澄清池；9一泵；c:間-直聯(lián)合煤氣間直聯(lián)合冷卻的初冷流程：1一煤氣入口；2一冷卻水管；3一冷凝液冷卻器；4一冷卻水進(jìn)口；5一煤氣出口；6一冷凝液泵；7一冷凝液滿流管；8一直冷段冷凝液池；9一直冷段冷凝液入口；10一冷卻水進(jìn)口；11一去直冷段的冷凝液管；12一冷卻水出口2.焦油和氨水分離意義 理由 循環(huán)氨水中不應(yīng)有焦油和固體顆粒，否則堵塞噴嘴。 焦油精制加工若有水存在，將增大耗熱量，增大設(shè)備容積、阻力。 焦油中固體顆粒，破壞瀝青質(zhì)量，焦油渣沉積影響設(shè)備操作。氨水、焦油、

5、油渣分離困難 焦油黏度大，難以沉淀分離 焦油中極性化合物易水形成乳化液 焦油渣密度與焦油密度相近難以沉淀分離氨水、焦油、油渣分離方法加壓沉降分離：120140，水分蒸發(fā)掉，降低焦油的黏度，沉降分離效果提高離心分離再用氨水洗：離心分離改善焦油和油渣的分離。3.煤氣輸送鼓風(fēng)機(jī)作用 為了克服煤氣的輸送阻力及保持送出煤氣有足夠壓力操作與維護(hù) 較低溫度 及時排出機(jī)下冷凝液 及時用蒸汽吹掃冷凝液排出管總壓頭：現(xiàn)代使用的鼓風(fēng)機(jī)總壓頭為3036KP，機(jī)前最大負(fù)壓-5-4KP，機(jī)后壓力2030KP。種類：離心式（大廠），羅茨風(fēng)機(jī)（小廠）離心式鼓風(fēng)機(jī):離心式鼓風(fēng)機(jī)由固定的機(jī)殼和在機(jī)殼內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子組成。轉(zhuǎn)子上有

6、一個至數(shù)個工作葉輪；工作葉輪由兩個平行的圓盤構(gòu)成，圓盤之間用固定葉片連接。煤氣由吸入管導(dǎo)入第一個工作葉輪的中心，并隨高速旋轉(zhuǎn)的葉輪做高速運(yùn)動，并因離心力作用沿葉輪的葉片向周邊擴(kuò)散，進(jìn)入葉輪邊緣與殼體之間的空間。因此，煤氣速度減慢，體積膨脹并產(chǎn)生壓力。由于壓力的作用，煤氣順著固定在殼體上的固定葉片返回到第二個工作葉輪的中心，重復(fù)上述過程。如此，煤氣依次進(jìn)入各個葉輪，壓力逐漸增大，由最末一個葉輪邊緣排出機(jī)外，沿壓出管送出羅茨鼓風(fēng)機(jī)羅茨鼓風(fēng)機(jī): 利用轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時的容積變化來吸入和排出煤氣，用電動機(jī)驅(qū)動。羅茨鼓風(fēng)機(jī)有一鑄鐵外殼，殼內(nèi)裝有兩個“8”字形的用鑄鐵或鑄鋼制成的空心轉(zhuǎn)子，并將氣缸分成兩個工作室。

7、兩個轉(zhuǎn)子裝在兩個互相平行的軸上，在這兩個軸上又各裝有一個互相咬合、大小相同的齒輪，當(dāng)電動機(jī)經(jīng)由皮帶輪帶動主軸轉(zhuǎn)子時，主軸上的齒輪又帶動了從動軸上的齒輪，所以兩個轉(zhuǎn)子做相對反向轉(zhuǎn)動，此時一個工作室吸入氣體，由轉(zhuǎn)子推入另一個工作室而將氣體壓出羅茨鼓風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)是輸氣量隨著內(nèi)壓變化幾乎保持一定，即風(fēng)壓稍有變化，但風(fēng)量幾乎不變， 4.煤氣凈化煤氣脫焦油霧意義 硫胺工序：形成酸焦油使母液起泡，污染設(shè)備和溶液。 對洗苯：使洗液焦油的質(zhì)量變壞。 對脫硫：焦油霧使脫硫率變小。電捕焦油器a:原理 管子中心為負(fù)極，管壁則取為正極（內(nèi)部產(chǎn)生負(fù)離子），焦油霧經(jīng)過管子的電場時變成帶負(fù)電荷的質(zhì)點(diǎn)，故沉積在管壁而被捕集，并匯流到下部導(dǎo)