【正文】 1 恒昌焦化公司化產(chǎn)回收部分 中國礦業(yè)大學(xué)化學(xué)工程與工藝 技術(shù)學(xué)院 2 恒昌焦 化 工 藝 流 程 圖 煤場 翻車機 堆取料機 煤塔 配和煤 焦?fàn)t 焦?fàn)t 焦碳 篩焦系統(tǒng) ≥25mm 送煉鐵 荒煤氣 煤氣回收 系統(tǒng) 洗精煤質(zhì)量要求： 不得違背冶金用煤標(biāo)準(zhǔn) 灰分 %不大于 配和煤質(zhì)量要求（ %）： 水分 灰分 揮發(fā)分 細(xì)度 硫分 膠質(zhì)層 ≤14 ≤ 3032 95 ≤ ≥15 大塊焦 (40mm以上 ) 大 \中塊焦 (40mm25mm) 冶金焦 灰分 %:— 硫分 %:— M40: M10: 3 一 、 概述 煤在煉焦時， 75%左右變成焦炭， 25%左右生成荒焦?fàn)t煤氣 (亦稱荒煤氣、出爐煤氣 )，荒煤氣是組成極復(fù)雜的混合物。主要成分及含量如表 1。 成分 焦油 苯族烴 氨 萘 H2S 含量 g/m3 80120 3445 816 10 630 成分 硫化物 氰化物 吡啶 H2O 其它 含量 g/m3 250450 表 1 荒煤氣的主要組成 4 回收煉焦化學(xué)產(chǎn)品的意義 ?回收荒煤氣中的某些組份 (如焦油、氨、硫、苯族烴等 )，一些國家的焦化產(chǎn)品已達(dá) 200多種； ?凈化煤氣，凈煤氣的主要成分及含量如表 2。 成分 H2 CH4 N2 重?zé)N CO CO2 O2 含量 /% 5459 2328 35 23 表 2 凈煤氣的主要組成 5 圖 1a 一回收 煤氣流程線路圖 出爐煤氣 氣液分離器 橫管初冷器 煤氣鼓風(fēng)機 電捕焦油器 82℃ 22℃ 飽和器 橫管終冷器 洗苯塔 燃?xì)鈴S 凈焦?fàn)t煤氣 650750 ℃ 42℃ 23℃ 6 圖 1b 二回收 煤氣流程線路圖 出爐煤氣 氣液分離器 橫管初冷器 電捕焦油器 煤氣鼓風(fēng)機 82℃ 22℃ 42℃ H2S洗滌塔 洗氨塔 洗苯塔 燃?xì)鈴S 23℃ 凈焦?fàn)t煤氣 650750 ℃ 7 二 、 煤氣的初步冷卻及輸送 焦?fàn)t煤氣從炭化室經(jīng)上升管逸出時的溫度為650～ 750℃ 。 此時煤氣中含有焦油汽 、 苯族烴 、水汽 、 氨 、 硫化氫 、 萘及其化合物 ， 為回收和處理這些化合物 ， 首先應(yīng)將 煤氣冷卻 ， 這是因為： ?① 從煤氣中 回收化學(xué)產(chǎn)品 時 ， 要在較低的溫度下 （ 20～ 30℃ ） 才能保證較高的回收率； 8 二 、 煤氣的初步冷卻及輸送 (續(xù) ) ?② 若含有 大量水汽 的高溫煤氣體積大 ， 所需輸送煤氣管道直徑 、 鼓風(fēng)機的輸送能力和功率均增大 ， 不經(jīng)濟； ?③ 在煤氣冷卻過程中 ， 不但有水汽冷凝 ， 且大部分 焦油和萘 也被分離出來 ， 部分 硫化物 、 氰化物 等腐蝕性介質(zhì)溶于冷凝液中 ， 從而可減少回收設(shè)備及管道的堵塞和腐蝕 。 9 煤氣的初步冷卻分兩步進(jìn)行： ?第一步是在 橋管 和 集氣管 中用大量循環(huán)氨水噴灑 ， 使煤氣冷卻到 82～ 86℃ ； ?第二步再在 煤氣初冷器 中冷卻到 25～ 35℃ （ 生產(chǎn) 硫銨 系統(tǒng) ） 或低于 25℃ （ 生產(chǎn) 氨水 系統(tǒng) ） 。 二、 煤氣的初步冷卻及輸送 (續(xù) ) 10 煤氣的初冷及輸送工藝 流程 氣液分離器CWCWFWFW初冷器刮渣槽焦油貯槽焦油氨水 分離器冷凝液槽剩余氨水槽電捕焦油器鼓風(fēng)機地下槽沙石過濾器吸氣管來煤氣循環(huán)氨水去焦?fàn)t高壓氨水去焦?fàn)t煤氣去洗滌工段液位調(diào)節(jié)器換熱器CWFW泵循環(huán)水低溫水20 ~2 5176。 C焦油氨水氨水武鋼焦化公司二回收車間鼓冷工段工藝流程80 176。C 11 煤氣的初冷及輸送工藝 流程簡述 ? 從焦?fàn)t集氣管流出的 氨水、重質(zhì)焦油及焦?fàn)t煤氣 ， 沿著每米長度不小于 10mm傾斜度的 吸氣管 ，進(jìn)入 氣液 分離器 。 ?從氣液分離器下部出口分離出的 混合液 ，自流到 機械刮 渣槽 。 ?從氣液分離器頂部分離出約 80℃ 煤氣 ，進(jìn)入 橫管初冷器 頂部，在初冷器內(nèi)被間接冷卻，溫度降至 25℃ 左右，含 萘量少于 。 ?初冷器排出的 冷凝液 ，經(jīng) 水封槽 自流到 冷凝液槽 由液下 泵送至煤氣吸氣管內(nèi)，與循環(huán)氨水及重質(zhì)焦油混合。 12 圖 2 橫管冷卻器 13 ? 橫管冷卻器 是一直立的長方體型外殼，冷卻水管略帶傾斜的橫向配置，各管束固定在冷卻器兩側(cè)管板上，并有兩側(cè)管板外若干水箱連接起來分成上下兩大組， ?冷卻水管由下至上構(gòu)成冷卻水折流流道。 ?煤氣由橫管冷卻器頂部進(jìn)入器內(nèi)管間，被冷卻后自底室排出。 圖 橫管冷卻器 工藝過程中的設(shè)備介紹 14 圖 橫管冷卻器 ?該冷卻器流動情況較合理， 傳熱效率比較高 ，但初冷器內(nèi)容易積萘造成阻力升高，而且水管不易清洗，對冷卻水質(zhì)要求較高。 ?因此，橫管初冷器一般用 含有一定焦油的氨水噴灑洗萘 ，從而達(dá)到凈化煤氣，降低阻力的目的。 15 ? 水封槽： 從煤氣管道或設(shè)備中排出冷凝液時，通過冷凝液水封槽 可避免煤氣和空氣的互相串漏 , 又可將冷凝液排出。 ?圖中為 正壓操作 時的水封槽 。 其水封高度 H應(yīng)大于煤氣設(shè)備內(nèi)可能產(chǎn)生的最大壓力 。 16 煤氣的初冷及輸送工藝 流程簡述 ? 初冷器后的煤氣 ， 經(jīng) 電捕焦油器 捕集焦油霧后進(jìn)入 鼓風(fēng)機 ， 由鼓風(fēng)機以 25000pa壓力送至煤氣洗滌凈化工段 。 從電捕焦油器排液管導(dǎo)出的輕質(zhì)焦油 , 從鼓風(fēng)機導(dǎo)液管排出的冷凝液 ， 分別經(jīng)水封槽流至地下槽 ， 由液下泵送至冷凝液槽 。 17 電捕焦油器 的沉淀管為 沉淀極 ，與電源 正極 相接。電暈導(dǎo)線稱為 電暈極 ，與電源 負(fù)極 相接。 當(dāng)通入高壓直流電后，兩極之間形成非均勻電場，電暈極周圍成為電暈區(qū)產(chǎn)生電暈現(xiàn)象（電暈極附近氣體發(fā)生撞擊電離的現(xiàn)象），區(qū)內(nèi)煤氣分子電離為帶正電荷離子和帶負(fù)電荷離子。 電暈區(qū)外充滿帶負(fù)電荷離子，它附于煤氣中的焦油霧滴上，使焦油霧粒向沉淀管內(nèi)壁移動，沉淀在壁面上，沿壁以重力下降到電捕焦油器底部。 煤氣離子在兩極放電后，重新變成煤氣分子，從電捕焦油器頂部逸出。 二回收是 蜂窩式 電捕焦油器。 18 圖 3 GD型管式電捕焦油器示意圖 沉淀管斷面圖 2煤氣分布 篩板 4重錘 5下吊架 7沉淀積管 8電暈導(dǎo)線 10上吊架 21吊柱 19 焦?fàn)t煤氣 鼓風(fēng)機 有 離心式 和 容積式 兩種： 離心式用于大型焦?fàn)t，離心式鼓風(fēng)機又稱渦輪式鼓風(fēng)機，由汽輪機或電動機驅(qū)動，離心式鼓風(fēng)機如圖 4。 圖 4 離心鼓風(fēng)機示意圖 20 焦?fàn)t煤氣 鼓風(fēng)機 容積式 常用的是羅茨鼓風(fēng)機 ， 用于中 、 小型焦?fàn)t 。 焦化廠的鼓風(fēng)機操作非常重要 ， 既要 輸送煤氣 ， 又要 保持炭化室和集氣管的壓力穩(wěn)定 。 在正常情況下 ， 集氣管壓力用壓力自動調(diào)節(jié)機進(jìn)行調(diào)節(jié) ， 但當(dāng)調(diào)節(jié)范圍不能滿足生產(chǎn)變化的要求時 ， 即需對鼓風(fēng)機操作進(jìn)行必要的調(diào)整 。 21 焦?fàn)t煤氣 鼓風(fēng)機 當(dāng)焦?fàn)t剛開工投產(chǎn)或因故大幅度延長結(jié)焦時間時 ， 煤氣發(fā)生量過少 ， 低于鼓風(fēng)機前后煤氣管路的交通管進(jìn)行調(diào)節(jié)的限度時 ， 可采用： “ 大循環(huán) ” 的調(diào)節(jié)方法 ， 即將鼓風(fēng)機后的部分煤氣引入初冷器前的煤氣管道 ， 經(jīng)冷卻后 ， 再進(jìn)入鼓風(fēng)機 。 大循環(huán)調(diào)節(jié)法 可防止煤氣升溫過高 ， 但增加鼓風(fēng)機的功率消耗和初冷器的負(fù)荷 。 小循環(huán) ：部分煤氣引入鼓風(fēng)機前的煤氣管道 。 22 煤氣的初冷及輸送工藝 流程簡述 ? 經(jīng) 機械刮渣槽 分離出焦油渣的氨水焦油混合液 ，自流到 焦油氨水分離槽 中部 。 上部 的油水混合液 ， 由泵送至橫管初冷器噴灑管內(nèi) 。 沉降到分離槽內(nèi)槽尖 底部 的焦油 ， 經(jīng)溢流瓶自流到焦油中間槽 ， 由焦油泵送至焦油車間 。 經(jīng)分離槽分離出的 氨水 ， 從