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煤气的初冷和焦油氨水的分离

第二章

包煤气的初冷和焦油氨水的分离

第一节煤气在集气管内的冷却

+第二节煤气在初冷器的冷却

第三节焦油氨水的分离

第四节煤气冷却和冷凝的主要设备

十第五节煤气初冷操作和常见事故处理

a煤气的初冷和焦油氨水的分离

焦炉煤气从炭化室经上升管逸出时的温度为650

750℃此时煤气中含有焦油气,苯族烃、水汽,氨、硫

化氢、氰化氢,萘及其他化合物,为回收和处理这些化

合物,首先应将煤气冷却,这是因为:

1.从煤气中回收化学产品和净化煤气时,多采用比

较简单易行的冷凝,冷却法和吸收法,在较低的温度下

(25~35°℃)才能保证较高的回收率

媒气的初冷和焦油氨水的分离

2.含有大量水汽的高温煤气体积大(例如由附表2查得

0℃C时m3干煤气,在80°C经水蒸汽饱和后的体积2429m3

而在25°C经水汽饱和的体积为1.126m。,前者比后者大

1.16倍),显然所需输送煤气管道直径、鼓风机的输送能力

和功率均增大,这是不经济的;

3.在煤气冷却过程中,不但有水汽冷凝,且大部分焦

油和萘也被分离出来,部分硫化物,氰化物等腐蚀性介质溶

于冷凝液中,从而可减少回收设备及管道的堵塞和腐蚀

媒气的初冷和焦油氨水的分离

煤气的初步冷却分两步进行:

第一步是在集气管及桥管中用大量循环氨水喷洒,使煤

气冷却到80~90°C;

第二步再在煤气初冷器中冷却。在初冷器将煤气冷却到

何种程度,随化学产品回收与煤气净化选用的工艺方法而异,

经技术经济比较确定,例如若以硫酸或磷酸作为吸收剂,用

化学吸收法除去煤气中的氨,初冷器后煤气温度可以高一些,

般为25~35°C:若以水作吸收剂,用物理吸收法除去煤气

中的氨初冷后煤气温度要低些,一般为25以下

心第二节煤气在集气管内的冷却

煤气在集气管内的冷却

煤气在集气管内冷却的机理

煤气在桥管和集气管内冷却,是用表压为150~200kPa

的循环氨水通过喷头强烈喷洒进行的(由图2-1所示)。当

细雾状的氨水与煤气充分接触时,由于煤气温度很高而湿度

又很低,故煤气放出大量显热,氨水大量蒸发,快速进行着

传热和传质过程。传热过程推动力是煤气与氨水的温度差,

所传递的热量为显热,是高温的煤气将热量传热传给低温的

循环氨水。

第一节煤气在集气管内的冷却

传热过程推动力是煤气与氨水的温度差,所传递的热量

为显热,是高温的煤气将热量传热传给低温的循环氨水。传

质过程的推动力是循环氨水液面上的水汽分压与煤气中水汽

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%。另有约占所放出总热量10%的热量由集气管表

面散失

第一节煤气在集气管内的冷却

通过上述冷却过程,煤气温度由650~750°C降至80~85℃,同

时有60%左右的焦油气冷凝下来,含在煤气中的粉尘也被冲洗下来,

有焦油渣产生。在集气管冷却煤气主要是靠氨水蒸发吸收需要的相

变热使煤气显热减少温度降低,所以煤气温度可冷却至高于其最后

达到的露点温度1~3℃。煤气的露点温度就是煤气被水汽饱和的温

度,以是煤气在集气管中冷却的极限。

2、煤气露点与煤气中水汽含量的关系

煤气的冷却及所达到的露点温度同下列因素有关;在一般生

产条件下,煤料水分每降低1%,露点温度可降低0.6~0.7°C。

显然,降低煤料水分,对煤气的冷却很重要。煤气露点与煤气中

水汽含量之间的关系如图22所示

第一节煤气在集气管内的冷却

煤气的露点,v

2-1上升管、桥管和集气管

图2-2煤气中水汽含量与煤气点的关系

一楔气曾;2一水赓嘴;3一无烟装煤泪菡汽入口

4一皆;5一上升峾盖;6一水对阅距坂,7一上升曾

第一节煤气在集气管内的冷却

二、煤气在集气管内冷却的技术要求

1.集气管技术操作指标

集气管技术操作的主要数据如下:(中国沿海地区数据)

集气管前煤气温度,℃

650~750

离开集气管的煤气温度,℃

80~85

循环氨水温度,℃

72~78

离开集气管氨水的温度,℃

74~80

煤气露点,℃

79~83

循环氨水量,m3/t煤

蒸发的氨水量,%(占循环氨水量)

2~3

冷凝焦油量,%(占煤气中焦油量)