◆正、负压脱硫技术:
一、正、负压脱硫工艺对比
国内外对焦炉煤气的脱硫工艺分为正压脱硫和负压脱硫二种。
1.正压脱硫工艺
从鼓风机来的约55~60℃的煤气,先进入预冷塔,用循环水冷却至30℃左右,然后进入脱硫塔。
预冷塔用冷却水自成循环系统,从塔底排出的热水经循环泵送往冷却器,用循环冷却水换热后进入预冷塔顶部喷洒用于冷却煤气,预冷循环水定期进行排污,送往机械化澄清槽,同时往循环系统中加入剩余氨水予以补充。
从预冷塔来的煤气进入脱硫塔底部与塔顶喷淋的脱硫液逆向接触,脱除H2S、HCN后由塔顶溢出去往硫铵单元。
从脱硫塔底排出的脱硫液经液封槽进入反应槽,再由脱硫液循环泵送出,一部分经过冷却器冷却后与另一部分未冷却液体混合后经预混喷嘴送入再生塔底部,同时在再生塔底部鼓入压缩空气,使脱硫液在塔内得以再生,再生后的脱硫液于塔上部经液位调节器流至脱硫塔循环喷洒使用,上浮于再生塔顶部扩大部分的硫泡沫利用液位差自流入硫泡沫槽,产生的硫泡沫用泵送至离心机离心分离,滤液返回反应槽,硫膏装袋后外销。
脱硫所用成品氨水由蒸氨每班送至脱硫反应槽加入脱硫液循环系统。
2.负压脱硫工艺
电捕来的约25℃煤气进入填料脱硫塔底部,与塔顶喷洒下来的再生溶液逆向接触,吸收煤气中的H2S和HCN(同时吸收煤气中的NH3,以补充脱硫液中的碱源)。脱硫后煤气进入鼓风机单元。
脱硫塔底吸收了H2S、HCN的循环液,经脱硫液泵进入再生塔底预混喷嘴(脱硫液温度高时,部分进入板框式换热器进行冷却),与压缩空气剧烈混合,形成微小气泡后进入再生塔底部,沿再生塔上升过程中,在催化剂作用下氧化再生。再生后的脱硫液于再生塔上部经液位调节器进入U型管后,进入脱硫塔顶分布器,循环喷淋煤气。
上浮于再生塔顶部扩大部分的硫磺泡沫利用液位差自流入硫泡沫槽,产生的硫泡沫用泵送至板框式压滤机,滤液进入放空槽后,由放空槽自吸泵送至脱硫塔底继续循环使用,硫膏装袋后外销。
脱硫所用成品氨水由蒸氨每班送至脱硫塔底,加入脱硫液循环系统。
3.正、负压脱硫运行指标对比
在同等煤气发生量情况下,采用红外气体分析仪(防爆型)Gasboard-3500对正负压脱硫工艺的脱硫效果进行对比监测,再综合脱硫工艺各方面运行参数,可得出正压脱硫与负压脱硫运行指标如下。
负压脱硫较正压脱硫,脱硫塔入口煤气温度降低了6℃,脱硫液温度降低了5.5℃,脱硫液温度的降低,有利于挥发氨(游离氨)浓度的提高,挥发氨浓度提高了5.2g/L;副盐浓度由300g/L以上降低至250g/L以下,降低了52.8g/L,副盐浓度的降低有利于脱硫效率的提高,脱硫效率由86.3%提高至99.0%,提高了12.7%。
二、正、负脱硫工艺特点对比
1.温度变化
正压脱硫位于鼓风机后,进入脱硫工段的煤气温度约55~60℃,而脱硫反应适宜温度为25~35℃左右,脱硫工段后为硫铵工段,而硫铵工段适宜吸收反应温度为50~55℃,因此煤气经正压脱硫进入硫铵工段需对煤气现冷却再加热,存在较大的能源浪费。
负压脱硫位于电捕后,鼓风机前,进入脱硫工段的煤气约25℃,满足脱硫吸收、再生要求,而经过风机后的煤气直接进入硫铵工段,避免了对煤气冷却和预热,温度变化梯度更加合理,节约了冷能和热能,降低了系统能耗。
2.游离氨浓度
HPF法脱硫是以氨为碱源的湿法氧化脱硫,吸收过程为化学反应,即通过吸收煤气中的氨(或外加氨水),增加氨的浓度提高对硫化氢、氰化氢等物质吸收效率,脱硫液中游离氨的浓度越高越有利于脱硫反应。
正压脱硫经过预冷后煤气温度一般在30℃左右,负压脱硫煤气温度为25℃左右,其脱硫液温度较正压降低5℃左右,脱硫液温度低有利于氨的吸收、溶解,同时避免了正压条件下预冷喷洒液的直接接触吸收煤气中的氨。因此,负压脱硫工艺有效提高了游离氨(挥发氨)浓度,游离氨浓度由正压脱硫的4~6g/L提高至负压脱硫的10~12g/L,达到较高的吸收效率,进而提高了脱硫效率。
3.设备投资
负压脱硫与正压脱硫设备上相比,脱硫工段不再用预冷塔及其配套的循环喷洒泵、换热器等设备,硫铵工段不再用预热器,节约大量设备投资,占地面积减少近80m2。
负压脱硫根据工艺特点,不用反应槽,节省两个约150m3的反应槽,占地面积减少约120m2。
4.环保效益
负压脱硫再生尾气回收至煤气系统内,减轻对大气污染的同时,尾气中的氧气、氨气等有效组分进入脱硫吸收塔内,参与脱硫吸收、解离反应,进一步增强了脱硫效率。
三.负压脱硫经济经济效益
负压脱硫较正压脱硫减少预冷塔、预冷喷洒泵、预冷换热器、反应槽等设备;减少煤气冷却消耗循环冷却水量150m3/h;节省硫铵预热器蒸汽量1t/h(冬季)。因此负压脱硫较正压脱硫节省成本为:
1)降低循环消耗成本:节约循环水量为150m3/h,按0.5元/m3、年运行360天计,则年节约循环冷却水成本为150×24×360×0.5=64.8万元。
2)降低蒸汽消耗:节约蒸汽量为1t/h,蒸汽按150元/t、冬季按120天计,则年节约蒸汽消耗成本为1×24×120×150=43.2万元。
3)降低设备投资成本:减少预冷塔、循环泵、换热器、反应槽等设备及工程投资费用约500万元。按设备折旧费用计,年降低投资费用50万元。
则年降低成本为:64.8+43.2+50=158万元。另外,脱硫效率的提高,降低了脱硫后煤气中硫化氢含量,进一步降低燃烧时二氧化硫排放量,环保效益显著。
四.结论
1)负压脱硫较正压脱硫减少预冷系统、反应槽等设备,投资费用低,占地面积小,操作简便。
2)负压脱硫较正压脱硫较好地利用了煤气温度变化梯度,避免煤气经过冷却再加热,降低了循环冷却水及蒸汽消耗成本,经济效益显著。
3)负压脱硫入口煤气温度、脱硫液温度较正压脱硫降低约5℃,挥发氨浓度提高至10g/L以上,提高了对硫化氢的吸收,进而提高了脱硫效率。
4)负压脱硫再生尾气全部并入煤气负压系统,实现了脱硫尾气“零”排放,改善了工作环境,降低了大气污染。
5)负压脱硫较正压脱硫效率显著提高,降低了煤气中硫化氢含量,进而减少燃烧时二氧化硫的排放量,具有显著的环保效益。
炭化室单调是一项负压除尘装煤技术,是国内首次在焦炉上开发应用,无烟装煤效果显著,在改善焦炉生产操作环境的同时,还把装煤产生的荒煤气全部回收,具有良好的环境效益、经济效益、社会效益和广阔的推广应用价值。
原理
集气管保持负压状态,每个炭化室配置一套用来调节上升管阀体翻板的执行机构。装煤过程中,执行机构把阀体翻板完全打开,炭化室与负压集气管联通,形成负压环境,集气管将炭化室内产生的荒煤气抽走,以实现无烟装煤;装煤结束后,控制系统通过自动测量桥管压力,控制每孔炭化室队形的翻板开度,以控制在不同结焦时期的桥管压力,保持炭化室底部在整个结焦过程中微正压,推焦作业时,执行机构把阀体翻板完全关闭,从而隔断集气管和炭化室,确保安全生产。
配置与控制
焦炉炭化室压力自动调节系统主要包括集气管、放散管、上升管、桥管、阀体、桥管翻板调节装置、喷洒考克、阀体气动执行机构、压力变送器、现场控制柜、测压管、炭化室单调控制系统、集气管压力控制系统和四大机车定位系统等。
主要包含下列四大控制系统
(1)装煤过程控制。集气管保持负压状态,每个炭化室配置一套执行机构,调节阀体翻板。装煤时通过系统自动控制把阀体翻板完全打开,此时,炭化室与负压集气管连通,形成负压通道,集气管将炭化室内产生的荒煤气吸入,实现装煤烟尘无外逸。
(2)结焦过程控制。通过控制桥管压力,自动调节每孔炭化室对应的翻板开度,实现炭化室底部在整个结焦过程中保持微正压。
(3)推焦过程控制。推焦前通过系统自动控制,把阀体翻板完全关闭,隔断集气管与炭化室的连接,以确保推焦生产的安全。
(4)压力控制系统。根据数据分析,炭化室压力自动控制系统投用前,结焦时间达到12h时(周转时间为22h),炭化室底部压力已经开始出现负值,结焦时间达到15h后,炭化室底部压力长时间处于负压状态,负压最大时达100 Pa左右。系统投用后,虽然集气管在一定压力范围内波动,在结焦时间达到6h以后,炭化室底部压力基本保持在50Pa上下,结焦末期压力在10Pa左右波动,基本可保持在微正压状态。说明执行机构的调节控制可满足炭化室底部压力在结焦周期内保持微正压的要求。
效益
1. 焦炉炭化室压力自动调节技术,实现了单个炭化室压力的稳定调节,对焦路稳定生产、延长焦炉使用寿命、改善炉顶环境和提高焦炉操作水平具有积极促进作用。
2. 炭化室压力自动控制系统投用后,可实现焦炉无烟装谋,符合国家的节能减排政策,促进环境友好型企业的发展,避免了大量有毒有害气体放散,改善了炉顶恶劣的生产操作环境,减少了对职工的身体伤害,大量的荒煤气得以回收,对焦化企业的长久发展起到促进作用。
3. 停用高压氨水泵的节电效益。炭化室压力自动控制系统稳定运行后,可停止运行高压氨水系统。高压氨水泵功率为55kV,每年节电可达48.2万kW·h, 按平均电价0.68元计算,每年节电价值约为33万元。高压氨水的停用,不仅能产生一定的经济效益,也提高了焦炉的自动化管理水平。
4. 减少备品消耗的效益。炭化室压力自动控制系统正常运行后,可大大降低加煤车车载除尘系统的工作负荷,除尘布袋的更换频率可由每年的4次减少为1次。除尘布袋每次需更换400条,按每条200元计算,每次更换费用为8万元,则每年可节省更换除尘布袋费用24万元。
焦化污水来源于炼焦煤带入水分、化合水、粗苯分离水、苯精制废水、焦油精制废水、煤气水封水、蒸汽冷凝水、刷车污水等,其中炼焦煤带入水和炼焦化合水统称为剩余氨水,剩余氨水中含有氨、硫化物、氰化物、酚、煤焦油等多种化合物,大部分剩余氨水由冷凝岗位机械化澄清槽(焦油氨水分离器)混合后或者是在水净化岗位混合较均匀后再经过除油和脱酚后进入蒸馏工序蒸出大部分氨,蒸馏后降低废水氨氮后送后序深度处理。
当前国内大部分蒸氨工艺仍然采用传统的蒸汽蒸氨,剩余氨水蒸馏采用直接蒸汽汽提实现,汽液相传热和传质效果差,蒸汽消耗约为150~200公斤/吨剩余氨水,能耗高、腐蚀性强,环保压力巨大。
焦化剩余氨水热泵蒸馏技术,即用热泵回收蒸氨塔顶氨汽余热,以循环热水为载体将热量传递到蒸氨塔,降低了蒸氨能量输入和循环水用量,降低了蒸氨工序能耗,具有显著的经济效益、环保效益和社会效益,是焦化节能减排技术,也是行业首创。
工艺说明:在蒸氨系统现有蒸氨塔顶全凝器前的管路上安装旁通、阀门,新增一台蒸汽发生器和再沸器,将塔顶逸出氨气(含氨量约为10%)引入新增的蒸汽发生器,产生高温热水,通入新增的再沸器中加热部分塔底蒸氨废水,产生的低压饱和蒸汽通入蒸氨塔提供蒸馏热量,放热后的高温热水经循环泵加压后循环使用,取热后泠凝的氨水用氨水泵送至原装置冷却器前管路。该技术不仅可以回收塔顶热量,还可减少冷却水的消耗,属于双向节能技术。
经济效益:使用该技术可使蒸氨工艺节能40%左右,以处理量40t/h耗费蒸汽8t计算,可以节约蒸汽3.2t,效益显著。蒸汽价格120元计算,年运行350天计,节能效益可达322万元。
热泵蒸氨工艺特点
(1)实现了蒸氨塔顶氨汽余热的回收利用。热泵可回收蒸氨塔顶氨汽余热的45~50%,回收蒸氨耗热量的约32~40%。
(2)降低了中温水用量,降低水耗。氨蒸汽冷凝热被利用,中温水降低,降低了水耗及中温水负荷。
(3)不增加废水量。以循环热水为载体,间接加热蒸氨废水返回塔内提供热量,不增加废水总量。
(4)设备维修方便,耗电量小。除功率不大的溶液泵及循环热水泵外,没有转动部件,设备维修方便,比蒸汽加压式耗电量小。
(5)只需用热泵代替原全凝器或分缩器,工程小,投资低。
(6)自动化程度高,不用增加操作人员。
一、工艺说明
1.技术内容:
焦油渣经预处理后,进入超级离心机进行油渣分离,分离的焦油、干渣得到合理利用,解决了焦油渣直接进入型煤,混合不匀、污染严重的问题。工艺流程图为:
具体工艺为:化产品储槽、塔器等清挖出的焦油渣用专车送往焦油渣收集池。
当焦油渣处置中心的焦油渣收集池的焦油渣料位至1/2时,用泵按一定的量送入离心机内,经离心机的高速运转,实现油、渣分离。
离心出来的再生焦油自流进入卧式废油收集槽。离心后的干渣进入下部分的干渣收集槽,定期送往型煤岗位进入焦炉炼焦。渣的干度(水分的大小)可根据工艺调节来调整。
2.此专利的主要优点:
2.1本实用新型利用离心机处理焦油渣,由于离心机具有很强的固—液分离能力,提高了焦油渣与焦油和氨水的分离效果,分离后的焦油干渣中焦油、水的总含量降至20%以下,且可以通过工艺调整控制分离后焦油渣的干度。
2.2利用本实用新型提供的焦油渣分离回收系统处理焦油渣,可以得到干渣和焦油两种产品。
2.3分离后的干渣可以直接加入皮带直接运至炼焦生产,分离出的焦油由泵直接输送至焦油原料槽作为原料使用,废水由泵送往水处理厂进行处理净化。分离后的焦油及干渣在生产中得了全部利用,产生了显著的环保效益和社会效益。
2.4该分离回收系统可以自动进料,自动出料,结构简单、易于加工制作,用人少,易于调节控制。
3、处理前后焦油渣对比
4.发明创造的评价
该技术经山东省冶金公司专家委员会鉴定,为国内首创及达国内先进水平。
经济或社会效益情况及计算过程:(用途、应用情况、产品销售应用情况、经济效益情况等)
二、经济分析
1.焦油渣做为危险废物得到了妥善、资源化处理,环保效益巨大。
2.按照每年处理焦油渣10000吨计算:
(1)回收焦油3000吨,价格按照2500元/吨计算,效益750万元。
(2)回收干渣7000吨,按照500元/吨计算,效益350万元。
近年来随着烟道气余热蒸氨、烟道气蒸苯等烟道气余热利用技术的发展,设想借鉴烟道气余热利用的原理,对管式炉系统及硫酸铵生产系统进行一定的工艺改进,在其他能耗不增加的前提下,将管式炉尾气送至硫酸铵生产工序干燥硫酸铵湿料。在确保硫酸铵产品质量符合产品质量标准的前提下,既实现管式炉尾气余热的利用,又减少了焦炉煤气消耗,达到节能减排的要求。
根据实验室中试结果,对管式炉进行改造,实现管式炉高温烟气进入热风转换器,通过热风转换器与空气实现配风调节确保加热后热风温度达到硫铵干燥的工艺需求。管式炉尾气余热干燥硫酸铵工艺流程图。
干燥后硫酸铵各项产品质量指标均符合国标。
1.应用情况
粗苯蒸馏工序管式炉尾气余热干燥硫酸铵新技术应用于济钢化工厂6#、7#焦炉硫酸铵干燥工序,于2013年7月底竣工投运,干燥后的硫酸铵产品完全符合国家产品质量标准。
2.应用效果
实施管式炉余热利用后,与使用导热油给硫酸铵干燥供热相比,每年降低运行成本30万元;与直接蒸汽给硫酸铵干燥供热相比,每年降低运行成本至少87万元。通过管式炉尾气余热利用改造,减排了废水、CO2和SO2,同时节约了蒸汽生产用水,降低了工序成本,达到了节能降耗的目的,具有较高的经济效益和社会效益。
回收管式炉排烟尾气余热用于干燥硫酸铵利用新技术,不仅实现了管式炉尾气余热的回收利用,而且解决了传统硫酸铵干燥工艺导热油(或蒸汽)的消耗,降低了焦化工序能耗,减排了CO2、SO2等气体排放,具有较高的经济效益和社会效果,是焦化行业低碳绿色转型发展的新技术,具有很高的推广应用前景。
1.工艺原理。
富油脱苯装置的目的是将来自煤气洗苯的富油脱去其中的轻重苯,使洗油得以重生,重新返回煤气洗苯装置循环使用。
采用负压脱苯的工艺原理是依靠减压操作条件,降低富油沸点(远离富油常压下的沸点)并提高苯类物质的相对挥发度,在低于常压操作温度的条件下将苯类物质从富油中蒸脱,使富油得到再生。
2.工艺流程。
利用真空泵将脱苯塔和再生塔系统抽成负压状态。
富油从终冷洗苯工段送入,依次与脱苯塔顶的油气换热器、脱苯塔底排出的热贫油换热后进入管式炉。经管式炉加热后进入负压脱苯塔。
负压脱苯塔顶逸出的轻苯蒸汽与富油换热后进入冷凝冷却器,冷凝液进入轻苯回流罐。分离完水后的轻苯部分送至塔顶作为回流,其余作为产品采出。负压脱苯塔的侧线采精重苯和萘油。
负压脱苯塔底部排出的部分热贫油经塔底循环贫油泵送往脱苯塔管式炉返回脱苯塔底部作为热源;另一部分热贫油由泵经贫富油换热器、一段贫油冷却器后送往贫油槽,再用泵送贫油冷却器冷却后去终冷洗苯工段循环利用。
为保持循环洗油质量,一般将部分热贫油由贫油泵送至再生塔进行再生,大部分洗油被蒸发并直接进入脱苯塔。残留于再生塔底部的高温残渣油,经泵一部分送往再生塔管式炉加热后返回再生塔作为热源,另一部分送至焦油车间利用。
3.工艺特点。
有效解决焦化厂常压脱苯工艺中脱苯效率低及产生废水、废气外溢的问题。实现零蒸汽蒸馏脱苯。利用塔釜循环热贫油加热蒸馏富油中的苯族烃,避免了常压高压蒸汽蒸馏而产生的蒸汽冷凝分离废水;采用苯作为真空泵循环液,减少了循环液污水的产生,提高了余热的利用,节约了焦炉煤气等资源。
1传统煤气水封槽使用情况及存在问题
焦炉煤气冷凝液水封槽是焦化厂最为常见的设备之一。水封槽主要由冷凝液入口管、冷凝液排出管、蒸汽管、检查孔和放空管等组成。从焦炉炭化室出来的荒煤气,除焦炉煤气外还含有大量的水蒸汽、焦油气、粗苯、萘、煤灰等物质。在管道输送过程中随着温度降低会冷凝析出煤焦油、萘、水、煤灰等混合的冷凝液。冷凝液通过煤气输送管道上设置的水封槽排出。因冷凝液易结晶、黏度大,所以极易堵塞水封槽。为确保水封槽的使用安全,一般采用蒸汽保温和吹扫,但这种方式在日常运行中存在以下问题。
(1)冬季用蒸汽保温和清扫,除消耗蒸汽外,还会增加系统的污水量。此外蒸汽管网中可能存在部分蒸汽阀门关不严,遇蒸汽压力低于煤气压力时,煤气会窜入蒸汽管道,检修蒸汽管道时易发生危险。
(2)冷凝液从放散管中挥发出氨汽、硫化氢、萘等污染性气体,现场异味较大。
(3)煤气冷凝液水封运行一段时间后,水封槽底部有焦油、煤灰、萘等沉积物,需定时将水封槽放空清理,设备维护量较大。
(4)为防止煤气冷凝液溢出,专门配置了污水收集车,定期将各冷凝液槽中的冷凝液收集后送至污水处理系统,运行成本较高。
2新型节能冲洗型煤气水封的开发
2.1技术方案提出
炼焦过程中,从焦炉炭化室经上升管逸出的荒煤气温度为650~750℃,首先在桥管和集气管循环氨水喷洒降温。氨水吸收荒煤气显热后部分蒸发进入煤气中,使煤气温度急剧降至80~85℃。之后荒煤气再进入初冷器冷却至21℃。蒸发的循环氨水、煤气在初冷器冷却过程中与煤气中的水蒸汽、氨、焦油、萘等被冷凝冷却下来,形成冷凝液。冷凝液在焦油氨水分离器或机械化澄清槽中静置分离,得到温度为75~78℃的氨水。大部分氨水重新输送至焦炉,循环喷洒冷却焦炉煤气。为保证氨水蒸发的推动力,降低煤气管道腐蚀和焦油渣的沉积,焦炉桥管和集气管循环氨水温度应高于集气管煤气露点5~10℃。当入炉煤水分在8%~11%时,相应的煤气露点温度为65~70℃,循环氨水温度70~75℃即可满足喷洒冷却煤气要求。从焦油氨水分离器或机械化澄清槽分离出的循环氨水温度为75~78℃,利用其3~4℃的温差后仍可用于焦炉循环冷却荒煤气。对于120万t/ a的焦化厂,循环氨水量一般在1000~1200m3/h,利用3℃温差,可获得13.86MJ/h的热量。
目前,国内绝大多数焦化企业尚未利用该部分余热。另一方面,传统的煤气冷凝液槽保温和清扫又要消耗大量的蒸汽。因此设想借鉴水浴加热和U型压力计的原理,对传统的煤气冷凝液槽进行优化改造或重新设计制造新型煤气冷凝液槽。利用循环氨水余热对煤气冷凝液槽进行保温,既实现循环氨水余热的利用,又减少了蒸汽消耗和环境污染,达到节能减排的目的。
2.2改造方案制定与实施
我厂3套煤气净化回收系统共设置了83个冷凝液水封槽,水封分布相对比较集中,且大部分煤气水封槽距离焦油氨水分离器或机械化刮渣槽比较近,具备利用热循环氨水动态流动传质传热代替蒸汽保温的良好条件。同时,我厂煤气管道标高相对统一,位差不大,采用U型水封不会出现因煤气管道存在高度差而控制不好满流量导致氨水进入煤气管道的现象。考虑到以上有利因素及6、7号焦炉负压区域有配套输送热循环氨水管道和地下池等装置。
(1)综合考虑流速、流量、传递热量等因素,在循环氨水管道上配接供水封保温用的DN150mm循环氨水主管道,沿管廊支架铺设至各U型煤气水封槽处。
(2)电捕焦油器等5处U型水封由主管道留出短节增加阀门,以供水封加热使用。
(3)根据水封设计规范、煤气管道标高及系统煤气压力等情况,确定U型弯式水封有效高度。
(4)铺设DN200mm回水管道至冷凝地下池。
(5)管道施工完毕后仍然保留或恢复原蒸汽清扫管道,防止气温过低时短节处发生冻堵无法处理。
(6)供水管内部通入热循环氨水,保温的同时起到冲洗管道的作用,防止焦油冷凝堆积。加热保温及冲洗后的循环氨水与煤气冷凝液一起经水封满流至地下池,用废水泵将地下池液体送入机械化刮渣槽。
(7)冷凝液管、循环氨水管道采用50mm厚的复合硅酸盐板保温,外敷设0.5 mm镀锌铁皮。
使用时,先打开循环氨水供水管道阀门,然后依次打开各U型管式水封的进液管阀门,在热循环氨水的保温和冲洗下,煤气管道冷凝液随循环氨水一起进入原冷凝液地下池,定期由地下池废水泵将冷凝液输送至机械化刮渣槽。由于该水封为密闭系统,需要通过测定或触摸排液管管壁温度和水封与煤气管道之间管道温度来确保使用安全。通过调整循环氨水供水管阀门开度调整热循环氨水用量,确保水封系统的温度在所需范围内。
3 U型煤气水封应用效果
(1)经过两年多的使用,5个U型管式水封每年节约蒸汽约540吨,按140元/t计算,全年节约蒸汽消耗约7.56万元;每年废水产生量减少540吨左右,按18元/t计算,每年减少废水处理费0.97万元。
(2) U型管式水封结构简单,操作维护方便,可减缓水封腐蚀,减少废水处理量。
(3)使用循环氨水保温冲洗U型水封后,未发生水封、供水及回水管道冻堵现象,同时解决了煤气冷凝液气体外逸情况,降低了环境污染,现场动火作业更加安全。
4结语
冲洗U型管式水封可适用于煤气管道标高相差不大、循环氨水供给和排出距离不是太远的区域,利用热循环氨水代替蒸汽给煤气冷凝液水封保温,达到循环氨水余热回收利用的目的,降低系统蒸汽消耗,减少了系统废水的产生。
1.设计背景:
据统计,国内很多焦化厂机械刮渣槽使用放料斗进行直接排渣,焦油渣放到地面渣池后,再通过人工清挖运走,全过程靠人力进行作业,工作环境恶劣、劳动强度大且效率低下。因排渣系统没有密封防护装置,为敞开式作业,现场异味污染比较严重,同时清挖焦油渣工作环境恶劣且耗费大量人力,威胁员工的身心健康。因此这种没有密封装置的作业系统,在增加人工成本的同时,降低了环境的经济效益。
2.刮渣槽密封装置工作流程:
从焦炉来的荒煤气以及氨水和焦油,经初冷器前的气液分离器分离,液体流入机械化澄清槽,它们按密度的不同在机械化澄清槽内分为三层,底部的焦油渣经连续运转的刮板机经放料斗送至焦油渣斗,密封装置可自动控制实现放料斗与焦油渣斗在密闭空间内作业。附图1、图2改造前后的对比图:
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