焦炉荒煤气净化装置的制作方法

文档序号:11311219阅读:612来源:国知局

本实用新型涉及焦炉荒煤气净化装置,属于焦化技术领域。



背景技术:

在炼焦生产中,炼焦煤在炭化室中加热,通过热分解和结焦形成焦炭,并排出大量的挥发性物质,即荒煤气。荒煤气温度高达650℃~700℃,成分复杂,包含有水蒸气、焦油蒸汽、粗苯、氨气、硫化氢、苯酚、铵盐、氰化物等多种物质;焦化厂对荒煤气中的化学产品(焦油、苯、苯酚等)进行净化回收后、得到净煤气,净煤气可以直接用于制备甲醇,或者输送至城市煤气、工业窑炉、发电厂等领域进行使用。

荒煤气的净化装置主要包括鼓冷系统、脱硫系统、脱氨系统、粗苯回收系统四个系统;具体净化步骤为:荒煤气首先经循环氨水喷洒降温至80℃~82℃,然后进行气液分离,所得粗煤气经过初冷、电捕焦油后经鼓风机送入脱硫工段脱硫(同时副产硫磺),然后再送入脱氨工段脱氨(同时副产硫胺),终冷后进入粗苯回收工段回收粗苯,最终得到净煤气;分离过程中所产生的液体,首先分离其中的焦油,剩余液体中主要包含水、焦油、粗苯、氨气、苯酚等,一部分剩余液体作为循环氨水送至焦炉中循环利用,另一部分剩余液体作为剩余氨水进行蒸氨处理,游离氨被蒸出、蒸氨废水直接进入生化处理工段,蒸出的氨气被吸收溶解为浓氨水、送入脱硫工段脱硫液储槽中,作为脱硫液进行喷淋除硫。

但是,上述荒煤气净化回收过程会产生大量的废水,显著增加了生化处理难度,环保压力很重。如何进一步降低污染排放,是目前亟须解决的问题。



技术实现要素:

为解决现有技术存在的上述问题,本实用新型的目的在于提供一种废水产生少、环保压力低、充分回收荒煤气中有机物质的焦炉荒煤气净化装置。

为解决上述技术问题,本实用新型所采用的技术方案是:

一种焦炉荒煤气净化装置,包括鼓冷系统和脱硫系统,所述鼓冷系统包括依次相连通的气液分离器、初冷器、电捕焦油器、煤气鼓风机、预冷塔;所述气液分离器与荒煤气管道相连通,其液体出口通过管道连接至焦油氨水分离槽,其气体出口通过管道连接初冷器入口,初冷器出口连通至电捕焦油器入口,电捕焦油器的气体出口与煤气鼓风机的吸入口相连通,煤气鼓风机的排出口与预冷塔塔底的进气口相连通;所述预冷塔塔顶设置喷淋部件,其顶部的气体出口连通至脱硫工段,其底部的液体出口通过管道与焦油氨水分离槽相连通;

所述焦油氨水分离槽上部的焦油出口通过管路与焦油收集槽相连通,其底部的排液口连通两个分支管路,第一分支管路直接连接预冷塔顶部的冷却液入口,第二分支管路连接换热器的壳程入口,换热器的壳程出口连接蒸氨塔上部的剩余氨水入口;所述蒸氨塔的塔底设置蒸汽入口和废水出口,塔顶设置有氨气出口;所述氨气出口连通分缩器入口,分缩器的出口连通预冷塔塔底的进气口;所述废水出口连接换热器的管程入口,换热器的管程出口通过管道连通至污水处理站。

本实用新型的进一步改进在于:所述初冷器优选为横管式初冷器 。

本实用新型的进一步改进在于:所述横管式初冷器内设置有循环水冷却管段和低温水冷却管段。

本实用新型的进一步改进在于:所述脱硫系统包括脱硫塔、再生塔、硫泡沫槽、压滤机、脱硫液储槽。

本实用新型的进一步改进在于:所述脱硫塔的下部入口与预冷塔的煤气出口相连通,其顶部设置喷淋头,喷淋头与脱硫液储槽相连通;脱硫塔顶部的气体出口连通至脱氨工段,其液体出口与再生塔底部的入口相连通;所述再生塔顶部的液体出口经液位调节器连通至脱硫液储槽,其泡沫出口与硫泡沫槽相连通,硫泡沫槽出口经泡沫泵连接至压滤机;所述压滤机的母液出口连通至脱硫液储槽。

本实用新型的进一步改进在于:所述脱硫液储槽还与用于特殊工况下使用的脱硫液放空槽相连通。

本实用新型的进一步改进在于:所述脱硫液储槽上还开设有用于补加催化剂的加料口。

由于采用了上述技术方案,本实用新型取得的技术进步是:

本实用新型提供了一种焦炉荒煤气净化装置,剩余氨水经蒸氨后产生的氨气直接与煤气混合后冷却、增加煤气中的氨量,然后再送入脱硫塔进行喷淋脱硫,脱硫液在吸收硫化氢的同时也吸收了煤气中的氨,氨作为碱源被脱硫液吸收补充,使得脱硫液的碱度得以维持,增强了脱硫效果,减少补碱频率;同时,氨以气体形式被吸收,大大减少了脱硫塔排出的废水量,显著缓解了污水环保处理压力,并减轻了压滤机的压滤量,提高了工作效率。另外,由于进入脱氨阶段的煤气中氨含量大大提高,因而显著提高了脱氨工段产品硫酸铵的产量,增加了工厂产值。

附图说明

图1为本实用新型的连接示意图;

其中,10、分缩器,11、气液分离器,12、初冷器,13、电捕焦油器,14、煤气鼓风机,15、预冷塔,16、焦油氨水分离槽,17、焦油收集槽,18、换热器,19、蒸氨塔,21、脱硫塔,22、再生塔,23、硫泡沫槽、24、压滤机,25、脱硫液储槽。

具体实施方式

下面将参考附图来详细说明本实用新型。

一种焦炉荒煤气净化装置,如图1所示,包括鼓冷系统和脱硫系统。

所述鼓冷系统包括气液分离器11、初冷器12、电捕焦油器13、煤气鼓风机14、预冷塔15和焦油氨水分离槽16;其中,气液分离器11、初冷器12、电捕焦油器13、煤气鼓风机14、预冷塔15依次连通。

所述气液分离器11的入口与荒煤气管道相连通,气液分离器11的液体出口通过管道连接至焦油氨水分离槽16,其气体出口通过管道连接初冷器12;荒煤气在气液分离器11中进行初步的气液分离,分离出的液体主要包含焦油和氨水、送入焦油氨水分离槽16中进行进一步沉淀、分离,分离出的气体送入初冷器12进行冷却降温。

所述初冷器12优选为横管式初冷器,包括循环水冷却管段和低温水冷却管段两部分,荒煤气由上向下流动,通过管壁与冷却水进行热交换、实现冷却,荒煤气在循环水冷却管段被冷却至40 ~45℃,在低温水冷却管段被冷却至21~23℃,然后经初冷器12的出口流出、进入电捕焦油器13。

所述电捕焦油器13用于进一步分离出荒煤气中的焦油和粉尘,电捕焦油器13的气体出口与煤气鼓风机14的吸入口相连通,煤气鼓风机14的排出口与预冷塔15塔底的进气口相连通;煤气经煤气鼓风机14被送入预冷塔15中。

所述预冷塔15用于对煤气进行进一步冷却降温,煤气由塔底进入,循环冷却液由塔顶喷淋,通过两者的逆向接触实现降温;冷却后的煤气经塔顶的煤气出口送入脱硫工段,预冷废水由塔底出口送入焦油氨水分离槽16进行分离。

所述焦油氨水分离槽16的底部为锥形,焦油和氨水经过沉降实现分离,上层的焦油通过管路送至焦油收集槽17,底部的排液口连通两个分支管路,第一分支管路直接连接预冷塔15顶部的冷却液入口,第二分支管路连接换热器18的壳程入口,换热器18的壳程出口连接蒸氨塔19上部的剩余氨水入口。所述蒸氨塔19的塔底设置蒸汽入口和废水出口,塔顶设置有氨气出口,蒸汽由塔底进入、对剩余氨水进行蒸馏,所得氨气由氨气出口排出,蒸氨废水由废水出口排出。所述氨气出口连通分缩器10入口,分缩器10的出口连接预冷塔15塔底的进气口;所述废水出口连接换热器18的管程入口,换热器18的管程出口通过管道连通至污水处理站。

所述脱硫系统包括脱硫塔21、再生塔22、硫泡沫槽23、压滤机24、脱硫液储槽25。所述脱硫塔21的下部入口与预冷塔15的煤气出口相连通,其顶部设置喷淋头,喷淋头与脱硫液储槽25相连通;在脱硫塔21中,煤气由下向上流动、与塔顶喷淋的脱硫液逆流接触,煤气中的硫化氢被脱硫液吸收。脱硫塔21顶部的气体出口连通至脱氨工段,其液体出口与再生塔22底部的入口相连通,再生塔22顶部的液体出口经液位调节器连通至脱硫液储槽25,其泡沫出口与硫泡沫槽23相连通,硫泡沫槽23出口经泡沫泵连接至压滤机24;所述压滤机24的母液出口连通至脱硫液储槽25;所述脱硫液储槽25还与脱硫液放空槽相连通,当出现事故或停产时,脱硫液储槽25中的脱硫液经循环泵送入脱硫液放空槽中。

本实用新型的工作过程为:

(一)鼓冷工段:

荒煤气经降温后送入气液分离器中进行气液分离,分离出一部分液体;

1)所得液体送入焦油氨水分离槽中、分离出焦油,剩余氨水中的一小部分送入预冷塔塔顶补充循环冷却水,其余剩余氨水首先进入换热器中、与高温的蒸氨废水进行热交换,然后与碱液混合后进入蒸氨塔上部,塔底通入蒸汽进行蒸馏;氨气从塔顶经分缩器浓缩后进入预冷塔下部、与煤气进行混合,蒸氨废水经废水泵送至换热器为剩余氨水预热、然后送至污水处理站进行生化处理;

2)荒煤气进入初冷器进一步冷却降温、使有机杂质冷凝,然后进入电捕焦油器除去剩余的焦油和粉尘,经煤气鼓风机送入预冷塔底下部、与来自蒸氨塔的氨气混合后进入预冷塔;在预冷塔中,煤气与塔顶喷洒的循环冷却液逆向接触,预冷至至30℃左右,然后送入脱硫工段。

(二)脱硫工段:

预冷煤气进入脱硫塔,与塔顶喷淋下来的脱硫液逆流接触,充分吸收煤气中的硫化氢和氢氰酸、达到脱硫的目的,同时煤气中的大量氨气也被脱硫液所吸收,补充了脱硫液中的碱源,使脱硫液保持较高碱度。经过脱硫的煤气送入脱氨工段进行进一步净化处理。

脱硫塔中的脱硫富液由脱硫塔下部排出、经循环泵送入再生塔底部;在再生塔中,脱硫富液与自空压站来的压缩空气混合,实现对脱硫富液的氧化和再生, 再生后的脱硫液液从塔顶经液位调节器流回脱硫液储槽,作为脱硫塔的喷淋液循环利用。

再生塔顶浮选出的硫泡沫自流入硫泡沫槽进行搅拌混合,再经泡沫泵加压后送至压滤机进行压滤,所得的硫膏外售,母液返回脱硫液储槽中、循环利用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰,皆应属本实用新型的涵盖范围。

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