焦化厂化工工段鼓冷正文.docx
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焦化厂化工工段鼓冷正文
第一章鼓冷岗位通用知识
第一节煤气在集气管内的冷却
煤气在桥管和集气管内的冷却，是用压力为0.5～0.6MPa的循环氨水通过喷头强烈喷洒进行的。
当细雾状的氨水与煤气充分接触时，由于煤气温度高而湿度又很低，故煤气放出大量的显热，氨水大量蒸发，快速进行着传热传质的过程。
传热过程取决于煤气与氨水的温度差，所传递的热量为显热，约占煤气冷却所放出总热量的10～15%。
传质过程的推动力循环氨水液面的水汽分压与煤气中的水汽分压之差，氨水部分蒸发，煤气温度急剧降低，以供给氨水蒸发所需的潜热，此部分热量约占煤气冷却所放出总热量的75～80%。
另有10%的热量由集气管表面散失。
第二节焦油氨水的分离
近年来，对焦油氨水的分离引起了重视，这一方面是由于采用预热煤炼焦和实行无烟装煤给这一分离过程带来了新问题，另一方面是因为要求提供无焦油氨水和无渣低水分焦油的需要，同时还因为要求尽量减少焦油渣中的焦油含量以增产焦油。
一、焦油氨水混合物的性质
在用循环氨水于集气管内喷洒荒煤气时，约60%的焦油冷凝下来，这种集气管焦油是重质焦油，其相对密度（20℃）为1.22左右，粘度较大，其中混有一定数量的焦油渣。
焦油渣内含煤尘、焦粉、碳化室顶部热解产生的游离碳及清扫上升管和集气管时所带入的多孔物质，其量约占焦油渣的30%，其余约70%为焦油。
焦油渣量一般为焦油量的0.15—0.3%。
当实行蒸汽喷射无烟装煤时，其量可达0.4—1%。
在用预热炼焦时，其量更高。
焦油渣内固定碳含量约为60%，挥发分含量约为33%，灰分含量约4%，气孔率约63%，真密度为1.27—1.3kg/l。
因其与集气管焦油的密度差小，粒度小，易与焦油粘附在一起，所以难以分离。
在两种氨水混合分离流程中，初冷器轻质量焦油和上述重质焦油混合后，20℃密度可下降到1.15~1.19kg/l，粘度比重质焦油减少20~45%，焦油渣易于沉淀下来，混合焦油质量明显改善。
但在焦油中仍存在一些浮焦油渣，给焦油分离带来一定的困难。
焦油的脱水直接受温度和循环氨水中固定铵盐含量的影响，在80~90℃和固定铵盐浓度较低情况下，焦油与氨水较易分离。
因此，在采用混合氨水分离流程时，混合焦油的脱水程度较好，但只进行一步澄清分离仍不能达到要求的脱水程度，还必须在焦油槽内于80~90℃下进一步脱水。
二、分离方法
近年来，为改善焦油脱渣和脱水提出了许多改进方法，如用蒽油稀释；用初冷冷凝液洗涤；用微孔陶瓷过滤器在压力下净化焦油；在冷凝工段进行焦油的蒸发脱水，以及振动过滤和离心分离等。
其中在生产一机械化氨水澄清槽和离心分离相结合的方法较为广泛，我厂就采用其工艺。
由集气管来的液体混合物先进入机械化氨水澄清槽，分离了氨水的焦油由此进入焦油脱水澄清槽，净化的焦油放入焦油中间槽，再送入储槽。
第三节煤气的输送及鼓风机
煤气由炭化室出来经集气管、吸气管、冷却及回收设备直到煤气储罐或送回焦炉，要通过很长的管道及各种设备。
为克服这些设备和管道阻力及保持足够的煤气剩余压力，需设置煤气鼓风机。
同时，在确定化产回收工艺流程及所用设备时，除考虑工艺要求外，还应该使整个系统煤气输送阻力尽可能减小，以减小鼓风机的动力消耗。
第三节煤气的输送及鼓风机
一、煤气输送系统
1、煤气的输送系统及其阻力
煤气输送系统的阻力，因回收工艺流程及所用设备的不同而有较大的差异，同时也因煤气净化程度的不同及是否有堵塞情况而有较大的波动。
2、煤气输送管道
煤气输送管道管径的选用和设置是否合理及操作是否正常，对焦化厂生产具有重要意义。
对于吸气主管，允许流速是指除去冷凝液所占截面积后的流速。
对于直径在800以上的煤气管道，较短的直径可选取较高的流速，一般可取为14m/s。
煤气管道应具有一定的倾斜度，以保证冷凝液按预定的方向自流。
吸气主管顺煤气流向倾斜度为10‰；鼓风机前后煤气管道顺煤气流向倾斜度为5‰；逆煤气流向为7‰；饱和器后至粗苯工序前煤气煤气管道逆煤气流向倾斜度为7~15‰。
由于萘能够沉积于管道中，所以在可能存积萘的部位，设有清扫蒸汽入口。
此外，还设有冷凝液导出口，以便将管内冷凝液放入水封槽。
在全部回收设备之后的回炉煤气管道上，设有煤气自动防散装置，当煤气压力超过允许值时，将煤气自动放散，否则鼓风机的操作调节将发生困难，不能保持焦炉集气管煤气压力的规定值。
二、鼓风机及其操作性能
1、离心式鼓风机的构造
离心式鼓风机有导叶轮、外壳和安装在轴上的两个工作叶轮组成。
煤气由吸入口进入高速旋转的第一工作叶轮，在离心力的作用下，增加了静压能并甩向叶轮外面的环形空隙，于是在叶轮中心处形成负压，煤气即被不断吸入。
由叶轮甩出的煤气速度很高，当进入环形空隙后速度减小，其部分动能变成静压能，并沿导叶轮通道进入第二叶轮，产生与第一叶轮相同的作用，煤气的静压能能再次得到提高，经环形孔隙及出口连接管被送入压出管路中。
煤气的压力是在各个叶轮的作用下，并经过能量转换而得到提高。
显然，叶轮的转速越高，煤气的密度越大，作用煤气的离心力即越大，则出口煤气的压力也就越高。
2、鼓风机的工作原理
煤气由吸入管导入第一个工作翼轮中心处。
随高速旋转的翼轮作高速运动，因离心力作用，工作翼轮中心处产生负压，煤气不断吸入，进入翼轮边源的煤气速度减慢、体积膨胀，一部分动压头转换成静压头。
由于压力的作用，煤气顺着固定在壳体上的叶片，导入到第二个工作翼轮中心处，重复上述过程；煤气压力再一次增加，由翼轮边缘进入煤气压出管路中。
因离心力作用，甩至机壳内壁上的冷凝液及焦油，沿壁下流进入排液管。
经液封槽至冷凝液槽。
鼓风机运转中，煤气被压缩而产生热量，使煤气温度升高10～20℃。
第四节煤气中焦油雾的清除
一、除焦油雾的意义和方法
荒煤气经冷却后，煤气中大部分焦油气被冷凝成焦油，从煤气中分离出来，但沉降速度比煤气流速小的焦油雾粒，却悬浮于煤气中随煤气带走。
横管初冷器后煤气中含焦油量达2—5g/m3，若不去除则影响洗涤工段的煤气净化操作，因此，要采取措施集煤气中的焦油雾粒。
利用电捕焦油器去除焦油雾，可使煤气中焦油量由10g/m3降到0.05g/m3以下。
二、捕焦油器工作原理
电捕焦油器的沉淀管为沉淀极，与电源正极相连。
电晕导线称为电晕极，与电源负极相连。
当通入高压直电流后，两极之间形成非均匀电场，电晕极周围成为电晕区产生电晕现像，电晕极附近气体发生撞击现象，区内煤气分子变成带阳离子和带阴电离子。
电晕区外充满带负电荷的离子，它附于煤气焦油雾滴上，使焦油雾粒向沉淀管内壁上移动，沉淀在壁面上，沿壁以重力下降到电捕焦油器的底部。
由于沉淀极是接地的，把电子导入地下，煤气离子重新变成中性分子，从器顶离开电捕焦油器。
第二章鼓冷岗位专业知识
第一节本岗位设备参数
一、鼓风机岗位设备参数
设备号
名称规格
数量
型号
B-1401
煤气鼓风机
3
D1250-210Q=1250m3/min△H=25Kpa
附电机
3
YB710S1-2N=1000KWV=10KV
附液力偶合器
3
GST50
KZ-1401
油站
3
附油泵
6
KCB-260
附电机
6
YB132M2-6N=5.5KWV=380V
E-1401
油冷却器（液力偶合器）
3
GLC4-25m2FN25m2
T-1401
高位油箱
3
P-1401
液下泵
2
SDY-25Q=16m3/hH=25m
附电机
2
Y132S1-2-WN=5.5KWn=2900rpm
S-1402
滤油机
1
LY150
附电机
1
N=3KW
CR-1401
手动单梁起重机
1
SDQQ=10TLK=13.5m
附手拉葫芦
1
SH10Q=10TH=10m
二、初冷电捕岗位设备参数
设备号
名称规格
数量
型号
P-1101
上段冷凝液泵
3
SAJ100-65-200AQ=72m3/hH=45m
附电机
3
Y180M-2-WN=22KWn=2900rpm
P-1102
下段冷凝液泵
3
SAJ80-50-200AQ=55m3/hH=35m
附电机
3
Y160M2-2-WN=15KWn=2900rpm
S-1101
水封槽
2
DN800H=3000
S-1102
水封槽
2
DN800H=3000
T-1101
上段冷凝液槽
1
DN2400L=12000VN=54m3
T-1102
下段冷凝液槽
1
DN2400L=4500VN=20m3
S-1201
电捕焦油器水封槽
3
DN600H=1200
E-1101
横管初冷器
5
FN4000m2
SE-1201
电捕焦油器
3
DN4600
T-1402
地下放空槽
1
DN1800L=6500VN=16m3
三、冷凝岗位设备参数
设备号
名称规格
数量
型号
P-1301
循环氨水泵
3
20SAP-10Q=1350-1600m3/hH=55-60m
附电机
3
YKK450-6-WN=355KWV=10KV
P-1302
剩余氨水泵
2
IS80-50-200Q=30-60m3/hH=53-47m
附电机
2
Y160M2-2-WN=15KWn=2900rpm
P-1303
焦油泵
2
SAJ65-40-200AQ=23m3/hH=42m
附电机
2
Y160M1-2-WN=11KWn=2900rpm
P-1304
液下泵
1
SDY65-25AQ=16m3/hH=25m
附电机
1
Y132S1-2WN=5.5KWn=2900rpm
P-1305
剩余氨水中间泵
2
IS80-65-125Q=30-60m3/hH=36-29m
附电机
2
Y132S1-2-WN=5.5KWn=2900rpm
H-1301
焦油渣小车
5
XLZC1
S-1303
除焦油器
4
JF35-4
刮板机附电机
8
N=0.37KW
搅拌器附电机
16
N=5.5KW
P-1306
高压氨水泵
3
DG25-50*7Q=28m3/hH=336m
附电机
3
Y250M-2-WN=55KWn=2900rpm
第二节工艺原理
焦炉煤气自上升管逸出经循环氨水喷洒，煤气温度从800-900℃降到约90℃，同时煤气中的焦油约60%以上冷凝析出，循环氨水（除汽化蒸发外）与粗焦油混合随同煤气一并经气液分离器后分别进入本岗位。
集气管压力以调节大循环管的阀门开度进行控制，风机控制初冷器前的吸力。
在气液分离器里焦油、氨水与煤气分离，从器下部流至机械化氨水澄清槽，靠比重不同而分层。
上部氨水自流入循环氨水槽经循环氨水泵送至焦炉喷洒冷却荒煤气，剩余氨水经过浮悬除焦油器后送至蒸氨。
沉积在机槽底部的焦油渣经刮板机刮出送至备煤。
中部焦油自流入焦油分离器，经焦油泵送至油库，脱水后外卖。
煤气经气液分离器上部进入横管初冷器，由循环水冷却，温度降至40-45℃，同时有大量的水汽及约40%的粗焦油冷凝析出。
煤气由Ⅰ段初冷进入Ⅱ段初冷，用16-20℃的低温水冷却至21℃左右。
煤气出初冷器后进入蜂窝式电捕焦油器，将煤气的焦油雾除至≤20mg/m3，再进入鼓风机加压后送至后段工序进行净化。
第三节工艺流程
一、煤气系统
焦炉炭化室→上升管→集气管→气液分离器→横管初冷器→电捕焦油器→煤气鼓风机→脱硫工序。
二、冷凝液系统
气液分离器→冷凝液→机械化氨水澄清槽
氨水
焦油
焦
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