煤化工工藝學(三版)(簡體書)
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4.2.2 焦油和氨水分離
由集氣管來的氨水、焦油和焦油渣的分離,是在澄清槽(見圖4—3)完成的。上述混合物必須進行分離,有如下理由。
①氨水循環回到集氣管進行噴灑冷卻,它應不含有焦油和固體顆粒物,否則堵塞噴嘴使噴灑困難。
②焦油需要精制加工,其中如果含有少量水將增大耗熱量和冷卻水用量。此外,有水汽存在于設備中,會增大設備容積,阻力增大。
氨水中溶有鹽,當加熱高于250℃,將分解析出HCl和SO3,導致焦油精制車間設備腐蝕。
③焦油中含有固體顆粒,是焦油灰分的主要來源,而焦油高沸點餾分即瀝青的質量,主要由灰分含量來評價。焦油中含有焦油渣,在導管和設備中逐漸沉積,破壞正常操作。固體顆粒容易形成穩定的油與水的乳化液。
由于焦油本身性質,脫除水和焦油渣比較困難,焦油黏度大,難于沉淀分離。焦油能部分地溶于水中,因為焦油中含有極性化合物(酚類、堿類),使得多環芳香化合物和水及含于水中的鹽類均一化作用的性能增加,故焦油與水形成了穩定的乳化液。焦油中含有固體顆粒又加劇了乳化液的形成。焦油中固體粒子不大,約小于0.Imm,焦油密度為ll80~1220k9/m3,焦油渣密度為1250kg/m3,其差甚小,把焦油渣由焦油中沉淀出來是比較難的。
氨水、焦油和焦油渣分離溫度為80~85℃,可以降低焦油黏度和改善沉降分離性能。
焦油去精制之前,含水分應不大于3%~4%,灰分應不大于0.1%,而于80~85℃條件下所進行的沉降分離,是達不到此要求的。
為了達到分離質量要求,可以采取加壓沉降分離;離心分離再用氨水洗的手段。沉降分離溫度可以提高到120~140℃,水分被蒸發掉,焦油黏度降低,沉降分離效率提高。離心分離,改善了焦油與焦油渣的分離。用氨水多次洗滌焦油可改善焦油與焦油渣的分離。
用低沸點油稀釋焦油,例如用粗苯,然后進行溶液與水和焦油渣分離是有效的。分離后焦油含水可降至0.05%~0.1%,不僅焦油渣沉出,而且高凝結組分也分出來了。
4.2.3 煤氣輸送
煤氣輸送大廠用離心式鼓風機,小廠用羅茨鼓風機。借助鼓風機將煤氣由焦爐吸出,經過管道和回收設備到達用戶。焦化廠生產送出的煤氣出口壓力應達到4~6kPa。鼓風機前最大負壓為—5~—4kPa,機后壓力為20~30kPa。現代使用的鼓風機總壓頭為30~36kPa。
大的離心式鼓風機能力可達72000m3/h,小的為9000m3/h,每分鐘轉數為3000~5000轉。一般4座焦爐用3臺鼓風機,2臺操作,1臺備用。可用蒸汽透平,也可用電動機傳動。一般3臺鼓風機中,2臺電動,1臺用蒸汽透平,以備斷電時操作。蒸汽透平背壓操作,出口蒸汽壓力為0.49~0.88MPa,此蒸汽還可用于工藝生產和采暖。
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