一种超声波和电场组合除焦油工艺装置的制作方法

本发明涉及焦化技术领域焦化生产中剩余氨水内的焦油深处理技术，特别是涉及一种超声波和电场组合除焦油工艺装置。

背景技术：

在焦化技术领域，剩余氨水蒸馏是焦化生产中煤气净化工段的常用工艺。剩余氨水在进入蒸氨系统前，必须进行除油，否则大量的焦油会带到蒸氨系统中，造成蒸氨塔、换热器堵塞，导致被迫进行频繁的清扫和拆洗，耗费大量的人力、物力，扰乱正常生产的操作制度。因此，剩余氨水的除油效果是保证蒸氨工序正常操作的关键。

技术实现要素：

为克服现有技术缺陷，本发明解决的技术问题是提供一种超声波和电场组合除焦油装置，先用超声波破坏剩余氨水中焦油氨水混合物的乳化结构，减小表面张力，增强油水分离效果，再在高压电场的作用下，使剩余氨水中的微小水滴逐步聚集成较大水滴，并逐渐在焦油上层聚集形成水层分离排出，为后续蒸氨处理工艺提供清洁原料，防止堵塞，保障工艺生产。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种超声波和电场组合除焦油工艺装置，包括超声波振荡器、超声换能器、超声波作用装置和电场除油装置，其特征在于，所述超声波振荡器与超声换能器连接为两组，分别设置在超声波作用装置的两端；所述电场除油装置由设备本体、上层电场极板、下层电场极板、绝缘挂件、高压交直流电源组成，其中设备本体下部设有位于中间位置的油出口和以油出口两边对称布置的两个油水入口、上部设有两个高压交直流电源、右侧上部设有水出口、左侧上部设有人孔，上层电场极板和下层电场极板的两边通过绝缘挂件固定在设备本体内部；所述超声波作用装置下部设有氨水入口和氨水出口，氨水出口与油水入口连通。

所述上层电场极板接地，下层电场极板与高压交直流电源连接。

所述绝缘挂架为聚四氟乙烯材质。

一种超声波和电场组合除焦油工艺，包括以下步骤：

1)剩余氨水自氨水入口进入超声波作用装置；

2)超声波振荡器产生的电子振荡经过超声换能器完成由电磁振荡到机械振荡的转化，并由机械振荡产生超声波，直接施加于超声波作用装置内的剩余氨水；

3)剩余氨水中焦油氨水混合物的乳化结构受到不同强度的超声波作用，时而被压缩，时而被拉长，最终乳化结构被破坏，从氨水出口流出分两路经油水入口进入到电场除油装置内；

4)电场除油装置内的上层电场极板接地，下层电场极板与高压交直流电源连接通电，上层电场极板与下层电场极板之间形成强电场；

5)经超声波作用后的剩余氨水进入电场除油装置内部，经过高压电场时，形成感应电荷；带有正负电荷的分散相小液滴定向移动时，相互碰撞而合成大水滴，焦油不导电且密度比水大，水滴积聚在上层，焦油积聚在下层，实现油水分离；

6)上层水自水出口排出，进入后续蒸氨工段；下层的焦油从油出口排出，流入焦油储罐。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)超声波传播中产生的机械振动，减弱焦油氨水混合物的表面张力，破坏乳化结构，增强焦油氨水的分离效果；

2)为蒸氨工段提供清洁原料，减少蒸氨塔、换热器的清洗频率，降低运营成本；

3)利用电场作用实现焦油氨水分离，分离效果好，操作时间短；

4)超声波和电场组合除焦油，生产效率高，提高自动化生产水平；

5)本发明设备简单，施工操作简便，结构完善、合理，降低运营成本，投资少，能耗低。

附图说明

图1是本发明的结构原理示意图。

图中：1-超声波振荡器2-超声换能器3-氨水入口4-氨水出口5-超声波作用装置6-上层电场极板7-下层电场极板8-绝缘挂件9-设备本体10-高压交直流电源11-油水入口12-水出口13-油出口14-人孔

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

见图1所示，本发明涉及的一种超声波和电场组合除焦油工艺装置，包括超声波振荡器1、超声换能器2、超声波作用装置5和电场除油装置，所述超声波振荡器1与超声换能器2连接为两组，分别设置在超声波作用装置5的两端；所述电场除油装置由设备本体9、上层电场极板6、下层电场极板7、绝缘挂件8、高压交直流电源10组成，其中设备本体9下部设有位于中间位置的油出口13和以油出口13两边对称布置的两个油水入口11、上部设有两个高压交直流电源10、右侧上部设有水出口12、左侧上部设有人孔14(便于设备内件的安装、检修)，上层电场极板6和下层电场极板7的两边通过绝缘挂件8固定在设备本体9内部；所述超声波作用装置5下部设有氨水入口3和氨水出口4，氨水出口4与油水入口11连通。

所述上层电场极板6接地，下层电场极板7与高压交直流电源10连接。

所述绝缘挂架8为聚四氟乙烯材质。

一种超声波和电场组合除焦油工艺，包括以下步骤：

1)剩余氨水自氨水入口3进入超声波作用装置5内；

2)超声波振荡器1产生的电子振荡经过超声换能器2完成由电磁振荡到机械振荡的转化，并由机械振荡产生超声波，直接施加于超声波作用装置5内的剩余氨水；

3)剩余氨水中焦油氨水混合物的乳化结构受到不同强度的超声波作用，时而被压缩，时而被拉长，最终乳化结构被破坏，从氨水出口4流出分两路经油水入口11进入到电场除油装置内；

4)电场除油装置内的上层电场极板6接地，下层电场极板7与高压交直流电源10连接通电，上层电场极板6与下层电场极板7之间形成强电场；

5)经超声波作用后的剩余氨水进入电场除油装置内部，经过高压电场时，形成感应电荷；带有正负电荷的分散相小液滴定向移动时，相互碰撞而合成大水滴，焦油不导电且密度比水大，故水滴积聚在上层，焦油积聚在下层，实现油水分离；

6)上层水自水出口12排出，进入后续蒸氨工段；下层的焦油从油出口13排出，流入焦油储罐。

技术特征：

1.一种超声波和电场组合除焦油工艺装置，包括超声波振荡器、超声换能器、超声波作用装置和电场除油装置，其特征在于，所述超声波振荡器与超声换能器连接为两组，分别设置在超声波作用装置的两端；所述电场除油装置由设备本体、上层电场极板、下层电场极板、绝缘挂件、高压交直流电源组成，其中设备本体下部设有位于中间位置的油出口和以油出口两边对称布置的两个油水入口、上部设有两个高压交直流电源、右侧上部设有水出口、左侧上部设有人孔，上层电场极板和下层电场极板的两边通过绝缘挂件固定在设备本体内部；所述超声波作用装置下部设有氨水入口和氨水出口，氨水出口与油水入口连通。

2.根据权利要求1所述的一种超声波和电场组合除焦油工艺装置，其特征在于，所述上层电场极板接地，下层电场极板与高压交直流电源连接。

3.根据权利要求1所述的一种超声波和电场组合除焦油工艺装置，其特征在于，所述绝缘挂架为聚四氟乙烯材质。

4.实现权利要求1所述的一种超声波和电场组合除焦油工艺，其特征在于，包括以下步骤：

1)剩余氨水自氨水入口进入超声波作用装置；

2)超声波振荡器产生的电子振荡经过超声换能器完成由电磁振荡到机械振荡的转化，并由机械振荡产生超声波，直接施加于超声波作用装置内的剩余氨水；

3)剩余氨水中焦油氨水混合物的乳化结构受到不同强度的超声波作用，时而被压缩，时而被拉长，最终乳化结构被破坏，从氨水出口流出分两路经油水入口进入到电场除油装置内；

4)电场除油装置内的上层电场极板接地，下层电场极板与高压交直流电源连接通电，上层电场极板与下层电场极板之间形成强电场；

5)经超声波作用后的剩余氨水进入电场除油装置内部，经过高压电场时，形成感应电荷；带有正负电荷的分散相小液滴定向移动时，相互碰撞而合成大水滴，焦油不导电且密度比水大，水滴积聚在上层，焦油积聚在下层，实现油水分离；

6)上层水自水出口排出，进入后续蒸氨工段；下层的焦油从油出口排出，流入焦油储罐。

技术总结
本发明涉及一种超声波和电场组合除焦油工艺装置，包括超声波振荡器、超声换能器、超声波作用装置和电场除油装置，先用超声波破坏剩余氨水中焦油氨水混合物的乳化结构，减小表面张力，增强油水分离效果，再在高压电场的作用下，使剩余氨水中的微小水滴逐步聚集成较大水滴，并逐渐在焦油上层聚集形成水层分离排出。其有益效果是：1)焦油氨水的分离效果好，操作时间短；2)为蒸氨工段提供清洁原料，减少蒸氨塔、换热器的清洗频率，降低运营成本；3)生产效率高，自动化生产水平高；4)设备简单，施工操作简便，结构完善、合理，降低运营成本，投资少，能耗低。

技术研发人员：刘永禄;段有龙;于涛
受保护的技术使用者：中冶焦耐(大连)工程技术有限公司
技术研发日：2019.12.06
技术公布日：2020.05.19