第六章 煤气的冷却和输送以及焦油氨水的分离 [兼容模式]

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1、赵云鹏中国矿业大学化工学院第六章煤气的冷却和输送以及焦油氨水的分离为什么须将煤气进行冷却？1）防止荒煤气中化学产品发生裂解；2）有利于回收荒煤气中的化学产品；3）减轻回收工序管道和设备的堵塞和腐蚀；4）降低输送煤气的管道和设备尺寸；5）安全合理的输送煤气。2第六章煤气的冷却和输送以及焦油氨水的分离煤气冷却分二步进行。第一步：在焦炉桥管和集气管中用大量循环氨水喷洒，使煤气冷却到80～85℃；第二步：是在煤气初冷器中进行，使煤气进一步冷却到25～40℃(硫铵系统)或低于25℃(浓氨水系统)。3第六章煤气的冷却和输送以及焦油氨水的分离第一节煤气在集气管的冷却第二节煤气的初步冷却第三

2、节焦油氨水的分离第四节煤气输送第五节煤气中焦油雾的清除4第一节煤气在集气管的冷却煤气在桥管和集气管内的冷却是采用表压为0.15～0.2MPa的循环氨水，通过喷头强烈喷洒进行的。传热过程受煤气与氨水的温度差控制；传质过程的推动力是循环氨水液面上的水蒸气分压与煤气中水蒸气分压之差。荒煤气导出系统5第一节煤气在集气管的冷却焦油雾:30~50g/m3循环氨水：72~78℃焦油雾:80~120g/m3热量分配：氨水升温（显热）：10~15%氨水汽化（潜热）：75~80%集气管散热：10%温度下降：650~750℃降到82~86℃分离：60%焦油冷却极限：＞露点1~36℃氨水：74~

3、80℃第一节煤气在集气管的冷却煤气的露点温度就是煤气被水汽饱和的温度，是煤气在集气管中冷却的极限。表6.1集气管操作的主要技术数据进集气管出集气管循环氨出集气管循环氨水氨水蒸发量煤气冷凝焦油量操作煤气温度煤气温度水温度氨水温度用量（占循环氨水）露点（占总焦油量）指标3（℃）（℃）（℃）（℃）m/t干煤（％）（℃）（％）参数650～70082～8672～7874～806～82～380～8350～60煤气虽然已显著冷却，但煤气仍未被水汽所饱和，经冷却后仍高于煤气的露点温度，所以集气管内不仅不发生水蒸气的冷凝，相反由于氨水蒸发，使煤气中水分增加。7第一节煤气在集气管的冷却8第一节煤

4、气在集气管的冷却集气管正常操作时采用温度为72～78℃的循环氨水进行喷洒，其原因：（1）为保证氨水蒸发的推动力；（2）用温度较低的冷水喷洒会导致集气管底部冷却太剧烈，冷凝焦油的量和黏度增大，易使集气管堵塞；同时冷却水温度低，不易蒸发吸热，另外水带入的矿物杂质会增加沥青的灰分；（3）用碱性的氨水可中和焦油酸，保护管道，同时氨水润滑性，便于焦油流动而防止堵塞。9第二节煤气的初步冷却一、煤气间接初冷工艺流程二、煤气直接初冷工艺流程三、煤气的间-直混合初冷工艺流程四、煤气初步冷却的主要设备五、剩余氨水量的计算10一、煤气间接初冷工艺流程煤气去硫铵工段煤气去凉水塔1423焦油循环氨水冷

5、循环水56剩余氨水8109焦油7焦油图6-2采用管式初冷器的煤气初冷工艺流程1-气液分离器;2-管式初冷器；3-鼓风机；4-电捕焦油器；5-冷凝液水封槽；6-焦油氨水澄清槽；7-氨水中间槽；8-冷凝液中间槽；9-冷凝液泵；10-循环氨水泵11一、煤气间接初冷工艺流程煤气两段初冷1)初冷器分段供水，即采用两段煤气间接冷却器图6-3两段煤气间接冷却器12一、煤气间接初冷工艺流程2)初冷器串联分段供水优点：加上了煤气行程，焦油雾易于沉降。缺点：系统阻力加大。321图6-4两段煤气间接冷却器13二、煤气直接初冷工艺流程煤气煤气冷却水1345289洗氨来的氨水循环氨水76焦油图6-5

6、焦炉煤气直接初冷工艺流程1-气液分离器；2-焦油盒；3、4-直接式初冷塔；5-氨水冷却器；6-氨水池；7-焦油氨水澄清槽；8-循环氨水泵；9-初冷循环氨水泵14二、煤气直接初冷工艺流程直接初冷工艺优点（1）冷却同时具有净化作用；（2）冷却效率高、煤气压力损失小、不宜堵塞；（3）基建投资和钢材用量少。直接初冷工艺缺点（1）工艺流程复杂；（2）动力消耗大；（3）循环氨水冷却器容易堵塞。15三、煤气间-直混合初冷工艺流程煤气煤气123冷却水循44环剩余氨水5氨7水6焦油图6-6间-直相结合的煤气初冷工艺流程1-气液分离器；2-横管式间接初冷器；3-直冷空喷塔；4-液封槽；5-螺

7、旋板换热器；6-机械化氨水澄清槽；7-氨水槽16三、煤气间-直混合初冷工艺流程间-直初冷工艺优点（1）净化效果好；（2）冷却效率较高；（3）煤气阻力小。间-直初冷工艺缺点（1）工艺流程复杂；（2）动力消耗大；（3）设备多。17四、煤气初步冷却的主要设备1.立管式间接冷却器煤气流道的横断面积不一样的原因？18四、煤气初步冷却的主要设备2.横管式间接冷却器19五、剩余氨水量的计算G8G1124G3G4G2G5G37G6图6-7煤气初冷系统水的平衡1—集气管；2—气液分离器；3—焦油氨水澄清槽；4-初冷器