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5.2 煤【气的冷凝《冷,却
!5,.2.1 —煤干馏气的冷凝冷却!工艺形?式在我国《少数制气厂》、焦:。化厂(如镇江焦【。化厂、南沙河焦化】厂、上海吴淞炼焦制!气厂等)曾经采【用直接冷凝冷却工艺!这些工厂处理的煤气!量一般较少(—多为5000m【3/h)故煤气【中氨的脱除采—。用水洗涤法
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《 : 水洗涤法—。直接:。冷却煤?气工艺的优点是洗涤!。水在冷却煤气的同】时,还起到冲刷煤气【中萘的?作用其缺点是制取】的浓氨水销》售不:畅增:加了废气《和,。废水的处《。理负荷?所,以,煤干馏气的冷—凝冷却一般推荐间】接冷凝冷却工艺【
— :。 高于50℃【。的粗:煤气宜采用间接【冷却此阶《段放:出的热?量主:要是为水蒸》汽冷凝热传热效率高!。萘不会凝结造成【设,备堵塞当粗煤—气低:于50℃《。时水汽量《减少间?冷传热效率》低萘:易凝结此阶》。段宜:采用直接《冷却日本川铁千叶工!场首创了《“间-直混冷工艺”!;1979年—石,家庄焦化厂》建成了?间直混冷的试验【装置上海宝山钢铁】厂焦化?分厂的焦炉煤—。气,。就依据上述原理采用!间冷和直冷相结合的!初冷:工艺煤气进入—横,管式间接《冷却:器,被冷却到《50~55℃再进入!直冷:空喷塔冷却到25】~35?℃在:直冷空喷塔内向【上流动的煤气与【分两:。。段喷洒?下来的氨水》焦油混合液密切【接触而?得到冷却循》环液经?沉淀析?出除去固体杂—。质后并?用螺:旋板换热器》冷却到?25℃左右再送到】直冷空?喷塔上?、中两段喷洒—。由于采用闭路液流】系统故减少了环境】的污染
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5.2.2 【。。 为了保《证煤:气净:。。化,。设备的正常》。操作和减轻煤气鼓】风机的负荷》要,求在冷却煤》气时尽可能多地【把萘:、焦油等杂质冷凝】下来并从系统中【排出:为了达到这一目【的,就需对?初冷器后煤气温度】有一定的限制一般控!。制在20~25℃为!。好如石家庄东风【焦化厂因《为采:取了严?格,控制初冷器出口【温度为(20±【2)℃?。范,围,之内的措施进—入各净化设备之前煤!气中:萘含:。量就:。很少保证了净化【设,。备的正?常运行见表》。11
表!11 某焦化厂各!。净化设备后煤气中】萘含量
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? : , 1 冷却后煤气!的温度?当氨的脱除是—采用硫?酸吸收法时一般【来说煤气处理量【往往较大(大于【或等于1《00:00m3/h—),在这种情况下若【。要求:初冷器出口》煤气温度太低(25!℃)则?需要大量低》温水(23~24】t/:1000m3干【。煤气)这《是十分困难的(尤】其对:南方地?区,)再则煤气在进【入饱和器之前还需通!过预热器把煤—气加热到7》0~80℃故在【工艺允许范围内初冷!器出口煤气》。温度可适当提高
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》 当氨—的脱除是采》用水洗?涤法时一般来说煤气!处理量往往较少【(一般为5000】m3/h)需—要的冷却《水量:不太多故欲得相应】量的低温水而—把煤气冷却》到25℃是有可能】的再如?若初冷时不把煤气冷!却到25《℃则当洗氨时也仍须!把煤气?冷却到25℃左右而!这样做是十分不合理!的(因煤气中萘和】。焦油会?将洗氨塔堵》。塞)故要《求初冷器出口—煤,气温度应《小于25℃
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《 : 初冷器的—冷却水出《口温度为了防—。止初冷器内》水垢:生成又要照顾到对冷!却,水的暂时硬度不【宜要求过《分严格(否则导致水!的软化处《理投资过高》)因:此,需要:控制初冷器》出口水?的温度排水温度与水!的,硬,度有关见表12
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表12【 排水温度—与,水硬度关系
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! ? 在:实际操作中》。一般控制小》于50?℃在设计《时应权衡冷却水的】暂时硬度《大小及通过水量【这两项因素选取一经!济合理的参数而不】宜做硬性的规定【
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2【 , 本款?制,定原则是根据节约用!水角度出发的我国许!多制气厂、焦化厂】的初冷?器冷却水《是采用循环使—。用的例如大连煤气】公司、?鞍,钢化工总厂、南【京梅山焦化厂等【。均采用凉水架降温】循环使用皆有一【定效果?但我国地域》广大各地气象条件不!一尤:其南方气《温高湿度《。。大凉水?架降温作用较—差
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》 在冷《却,水循环使用过程【中由于?蒸发浓缩水中可【溶解性?的钙盐、《镁盐:等盐类和悬浮物的】。。浓度会逐渐增大容】易导致换热设备和管!路的内壁结垢或腐蚀!甚至菌藻类生—。物的生?长,为了消除换热设【备和管路内壁结【垢,堵,塞或减弱《腐蚀被损坏延长设】备使用寿命提高水】的循环利用率国内外!大多在循环水中投加!药剂进行水质的【稳定处理
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不同地!区的水质《不尽相同因此—在循环水中投加的药!。剂品种和数量—亦不相同可选—用的阻垢缓》蚀的药剂举例如【下
! ?1)有机磷》酸盐如氨基》三甲叉磷酸盐(AT!MP:)羟基乙叉》。磷酸盐?(HED《P)能与成垢离【。子Ca2+、M【g2:+等形成稳定的化合!物或络合物这样【提高了钙《、镁离?子在水中的溶解【度促使产生一些易】被水冲掉《的非结晶颗粒抑制】CaC?03、MgC0【3等晶格《的生长从而阻止了垢!物的生成;》
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】2)聚磷酸盐如六】偏磷酸?。钠添入循环》水中既有阻》垢作:用也有?缓,蚀作用;
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3)】聚羧酸类如》聚丙烯酸《钠(TS-604)!添入循环水中也有】阻,垢作:用和缓蚀作用—
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— :循环水中投加阻垢】缓蚀的药剂一般【是复合?。。配制的
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,。 在设—计中:如初:冷器的循《环,冷却水系统中一【般有加药装》置,。配好的药剂由—泵送入冷却》器的出水管中加药】后,的冷却水再》流入吸水池》内再用循环水—泵抽:送入初冷器中循环】使用
】 循环—冷却水中添加适【宜的药?剂都有良好的—阻垢和缓腐》蚀作:。用,例如平顶山焦化【厂对:初,冷器循?环水的?稳定处理《进,行了标定《。总结循环水》量,105?0,m3/?h加药运行阶段用的!药剂:。为羟基乙叉磷酸【盐(HEDP)、】。聚丙烯?酸,钠(TS-6—04)及六偏磷【酸,钠等运行取得了良好!的效果阻垢》率达:99%?腐蚀速度小》于0.01m—m/:年,循环水利用率—为97%达到国【内外同类循环水处理!技术的先进水平又】如上海?宝,钢焦化厂《。。循环冷却《。水,采用了水质》稳定的处理技—术投:产数年后初冷器【。水管内壁几乎—光亮如初获得了显】著的阻?垢和缓蚀效果
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5.2.【3 本条》规定了直接》冷凝冷却《工,艺的设?计要求
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1 】冷,却后煤气的》温度洗涤水与煤气直!接接触过程中除起】冷却:煤气的作《用外还同时》。能起到洗《萘与洗焦油雾的【作用如果把》煤气冷?。却到:同一温度时直接【式冷凝冷却工—艺的洗萘、洗—焦油雾的效》果比间?接式:冷凝冷却《工艺的?效果好如在脱氨工】艺都是水洗涤法时】在基本保证煤气净】化,设备的正常操作前】提,下可以?允许直接《式,初冷塔出口煤气温】度比间接式》初,冷器出口煤气温度高!10℃左右间冷和直!冷,在初:冷后煤?气中:萘含量基本相当【
【 2 —含有氨的煤气在直接!与水接?。触过程中氨会促使水!中的碳酸盐》发生反应加速水垢】的生成而容易堵塞初!冷塔故对水的硬【度应加以规》。定但又不宜要—求太高?所以本条规定的洗】涤水的硬度指—标,。。采用了锅炉》水的标准《即工业锅炉水—。质标准GB》 1576规—定的不大于0.0】3mmol/L
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【3 本《款是执?行现:。行国家标准》室外给水设计规【范和室外排水—设计规范的有关规】定
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5.2.4】 , 本条?规定:了焦油氨《水分离系统的—设计要求
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【 1、2 当】采用水洗涤法脱【氨,时为:。了保:证剩:余氨水中氨的—浓度:。不论初冷方式—采用直接《式或间接式冷—凝,。冷却:。工艺对初冷》器排出的《焦油氨?水均应单独进行处理!而,不宜与从荒》煤,气管排出的焦油【氨水合并在一—起,处理其原因有二
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: ?。 1)当初冷工艺!为间接式时其冷凝液!。中,氨浓度为6》~7g?/,L而当与荒煤气管排!出的焦油《氨水:混合后则氨的浓【。度降为1《.5~2.5g/】L(本溪钢铁公【司,。焦,化厂分析数据)
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】2)当初冷工艺【为,直接式时出初冷塔的!洗涤水温《度小于6《。0℃为了《保证集?气,管喷淋氨水温度大】于7:5℃则?两者也不宜掺混【所以:规定宜“分别澄清分!离,”
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? 采用《硫酸吸收《法脱氨时初冷工艺一!般采用间接式冷凝】冷,却工:艺则初冷器排出【的焦油氨《水与荒煤气管排【出的:。焦油氨?水,可采用先混合后分】。离,系统其原因是间接】式初:冷,器排出的焦油氨水冷!。凝液较少且》含,有,(NH4)2S、】NH4CN、(N】H,4,)2C0《3,等挥发氨盐而荒煤气!管排出的焦油—氨水冷凝液中含有】NH4Cl、NH】4CNS、(—NH4?)2S203等固】定氨盐?其浓度为30~4】0,g/L若将两—者分别分离则—焦油中固定氨—。。盐浓度较《。大必将引起》焦油在进一步—。。加工时严重腐蚀设备!如将两?者,先混合?后分离则可以保持焦!油中固?定氨盐浓度为2【~5g/L左右在焦!油进一?步,加工时对设备—内腐蚀程度可以大大!减轻
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? ? 3 含》油剩余?氨,水进行溶剂萃取【脱酚容?易乳化溶剂》增加萃?。取脱酚?的溶剂?消耗含油剩余氨水】。。进入蒸氨《塔蒸氨容易堵塞【蒸氨塔内的》塔板或填料》剩余氨水《。除油的方法一般为澄!清分离?法或过滤法剩—余氨水澄清》分离法除油需要【。。较长的?停留时间需》要建造大容积澄清槽!。投资额和占地—。面积都较大而且【氨水中的轻油和【乳化油也不能用澄清!法除去许多煤气【厂都采?用焦炭过滤器过滤】剩余氨水除油效【果较好但《至少需半年》调换焦?炭一次此项工作既】脏又累
!。 : 4 焦油【氨水分离系》统的澄清槽》、分离槽、储—槽,等都会散《发有害气体》(如氰?。化氢、硫化氢、轻】质吡啶等等)而【污染大气《、妨碍职工身体【健康:为此:应将焦油氨水分离】系,统的槽?体封闭把所有的【放散管集中使放散】气进入?洗涤塔?处理洗涤《。塔,后用引风机使—之负压操作洗涤【水掺入工业污—水进行生《化处理上海宝钢焦化!厂的焦油氨水分离】系统的排放气—处理装置的运—行状况良好
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