全有文檔1.1煤氣凈化在煉焦生產(chǎn)中的意義與作用

煤是人類最早利用，而且目前仍然得到最廣泛利用的能源之一。人類利用煤炭資源主要有以下方法：⑴燃燒：將煤直接燃燒以獲得熱能，如用煤加熱食物、加熱鍋爐生產(chǎn)蒸汽發(fā)電等。⑵氣化：將煤控制在一定條件不完全燃燒以生產(chǎn)煤氣，如發(fā)生爐煤氣、水煤氣等。⑶液化：將煤在高溫高壓的條件下進(jìn)行裂解和精制制取液體燃料，如汽油等。⑷干餾：將煤在隔絕空氣條件下加熱使其分解，生產(chǎn)焦炭、煤氣和各種化工產(chǎn)品。焦炭和煤氣是鋼鐵生產(chǎn)、機(jī)械制造和化工合成工業(yè)的重要原料和燃料。從煤氣中回收的化合物主要有氨、粗苯、硫磺和焦油等。煉焦化學(xué)工業(yè)是煤炭的綜合利用工業(yè)，在煤的各種利用方法中，煉焦工藝對(duì)煤的利用程度最高。煤在煉焦時(shí)，約有75%左右變成焦炭，另外25%左右則變成煤氣和化工產(chǎn)品。返回1.2煉焦生產(chǎn)基本工藝

焦化生產(chǎn)一般由備煤、煉焦、煤氣凈化和生產(chǎn)輔助設(shè)施組成。備煤車間的任務(wù)是為焦?fàn)t制備符合煉焦用煤質(zhì)量要求的煤料。備煤車間一般由卸煤、貯煤、配煤、粉碎等工段及帶式輸送機(jī)等組成。有的焦化廠還有洗煤工段。煉焦車間是將煤加熱煉制成焦炭和煤氣。煉焦車間一般由煉焦、熄焦和篩焦（焦處理）工段組成。有的大型焦化廠還建有干熄焦裝置。煤氣凈化車間是將焦?fàn)t生產(chǎn)的粗煤氣進(jìn)行凈化并回收化工產(chǎn)品。煤氣凈化車間一般由冷鼓、脫硫、脫氨、脫苯和污水處理等工段組成。生產(chǎn)輔助設(shè)施包括供水、供電、供汽及產(chǎn)品的檢化驗(yàn)等。1.3焦化產(chǎn)品生成過程

將煤裝入焦?fàn)t炭化室后，在隔絕空氣的條件下對(duì)其進(jìn)行加熱，在高溫作用下，煤質(zhì)逐步發(fā)生一系列的物理和化學(xué)變化。裝入煤在200℃以下蒸出表面水分，同時(shí)析出吸附在煤中的二氧化碳、甲烷等氣體。隨著溫度的升高，煤開始軟化和熔融形成膠體狀物質(zhì)（稱為膠質(zhì)層），并分解產(chǎn)生氣體和液體。在600℃以前，從膠質(zhì)層中析出的蒸汽和氣體叫做初次分解產(chǎn)物，主要含有甲烷、一氧化碳、二氧化碳、化合水及初次焦油氣等，含氫量很低。溫度繼續(xù)升高，膠質(zhì)層開始固化形成半焦。揮發(fā)物從半焦中逸出，進(jìn)一步分解形成新的產(chǎn)物，如氮與氫生成氨，硫與氫生成硫化氫，碳與氫則生成一系列的碳?xì)浠衔锛案邷亟褂偷取囟壤^續(xù)升高，隨著半焦中的揮發(fā)物不斷逸出，半焦則收縮并變成焦炭。通常情況下，炭化室中焦炭成熟的最終溫度為950~1050℃，焦炭中殘余的揮發(fā)分含量為1%~2%。1.4焦化產(chǎn)品的產(chǎn)率

煉焦生產(chǎn)過程中，焦炭與各種化學(xué)產(chǎn)品的產(chǎn)率是隨煉焦用煤的質(zhì)量和煉焦時(shí)各種工藝制度的變化而變化的，焦炭與化學(xué)產(chǎn)品的產(chǎn)率如下：%（對(duì)干煤） 焦炭 75~78

凈煤氣 15~19

焦油 2.4~4.5

化合水 2~4

粗苯 0.8~1.4

氨 0.25~0.35

硫化氫 0.1~0.5

氰化氫 0.05~0.07

吡啶類 0.015~0.0251.5影響焦化產(chǎn)品產(chǎn)率和質(zhì)量的因素

影響煉焦化學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)率和質(zhì)量的因素主要是煉焦煤的質(zhì)量和焦?fàn)t操作的各項(xiàng)工藝制度。裝入炭化室的煉焦煤的質(zhì)量是決定各種產(chǎn)品產(chǎn)率和質(zhì)量的主要因素，其中煤料中揮發(fā)分含量及煤料中的氧、氮、硫等元素對(duì)化學(xué)產(chǎn)品的產(chǎn)率和質(zhì)量的影響最大。配煤的揮發(fā)分高，焦油、粗苯以及煤氣的產(chǎn)率就高。煤料中含氧量高，煉焦過程中產(chǎn)生的化合水量就多，煉焦煤的含氮量一般在2%左右。在煉焦過程中，60%左右的氮?dú)埓嬗诮固恐校?5%~20%的氮與氫反應(yīng)生成氨，其余部分則生成氰化氫、吡啶和其他含氮化合物。煤中硫的含量決定了煤氣和焦油中硫化物的含量，通常干煤含硫量在0.5%~1.2%，其中20%~45%轉(zhuǎn)入煤氣中，配合煤的揮發(fā)分越高，煉焦?fàn)t溫越高，轉(zhuǎn)入煤氣中的硫就越多。煉焦煤氣的產(chǎn)率主要取決于煉焦煤料的揮發(fā)分，揮發(fā)分越高，煤氣產(chǎn)率就越大。

1.5影響焦化產(chǎn)品產(chǎn)率和質(zhì)量的因素

在煉焦煤料性質(zhì)穩(wěn)定的情況下，煉焦操作及加熱制度的變化對(duì)煉焦化學(xué)產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)率也有一定的影響。通常情況下，煉焦?fàn)t溫越高，初次分解產(chǎn)物在與爐墻接觸時(shí)產(chǎn)生的二次裂解就越多，其結(jié)果是焦油中的酚類及中性油類的含量降低，而萘、蒽、瀝青和游離碳的含量增加，焦油的密度增大；當(dāng)二次裂解溫度超過800℃時(shí)，在苯類產(chǎn)品中，甲苯、二甲苯等產(chǎn)率減少，苯產(chǎn)率增高。此外，炭化室爐頂空間溫度過高會(huì)造成煉焦化學(xué)產(chǎn)品的二次裂解加劇。若由于裝煤不滿而造成爐頂空間溫度在全過程中偏高，則會(huì)降低焦油、苯和氨的產(chǎn)率，并增加化合水和氰化物的產(chǎn)率，同時(shí)還會(huì)造成甲烷和烴類分解，使煤氣中的氫含量增加，煤氣的熱值下降。焦?fàn)t的壓力制度對(duì)煉焦化學(xué)產(chǎn)品的產(chǎn)率也產(chǎn)生一定的影響。炭化室內(nèi)的壓力大，增大了煤氣泄漏的可能，炭化室內(nèi)負(fù)壓則會(huì)吸入空氣，部分化學(xué)產(chǎn)品在炭化室內(nèi)被燒掉，結(jié)果是煤氣的數(shù)量與質(zhì)量均會(huì)發(fā)生變化。

1.6煤氣的組成

粗煤氣經(jīng)回收化學(xué)產(chǎn)品和凈化后即為凈煤氣，其組成如下（體積%）： 氫氣（H2） 54~59

甲烷（CH4） 24~28

一氧化碳（CO） 5~7

氮?dú)猓∟2） 3~5

二氧化碳（CO2） 1~3

烴類（CnHm） 2~3

氧氣（O2） 0.3~0.7凈焦?fàn)t煤氣的熱值為17580~18420kJ/m3，密度為0.45~0.48kg/m3,爆炸極限6—30%1.7煤氣凈化與化工產(chǎn)品回收

粗煤氣含有各種雜質(zhì)，必須經(jīng)過凈化以后才可利用。根據(jù)煤氣用戶不同，煤氣凈化的程度也有一定的差異。一般來說，工業(yè)用煤氣的凈化程度要差一些，民用煤氣的凈化程度則要求較高。煤氣凈化的任務(wù)是冷卻煤氣，并回收煤氣中的焦油、氨、硫、苯等化工產(chǎn)品。煤氣凈化的過程一般包括冷卻、輸送、焦油分離、脫硫、脫氨、洗苯幾個(gè)工序，民用煤氣還要增加精脫萘和精脫硫。根據(jù)煤氣凈化工藝流程不同，煤氣凈化車間一般有：冷凝鼓風(fēng)工段、脫硫工段、硫銨（或水洗氨）工段、粗苯工段、污水處理工段組成。煤氣凈化過程中回收的化工產(chǎn)品主要有焦油、粗苯、硫銨（或無水氨）和硫磺等。1.8化工產(chǎn)品精制

焦化廠化工產(chǎn)品精制主要是指焦油加工和粗苯精制。焦油加工的任務(wù)就是通過物理和化學(xué)手段將焦油中的各種組分分離出來：輕油、酚油、萘油、洗油、蒽油、瀝青等，這些粗產(chǎn)品經(jīng)過進(jìn)一步加工后可得到苯酚、甲酚、二甲酚、純吡啶、甲基吡啶、喹啉、古馬隆樹脂、精萘、精咔唑、蒽醌、改質(zhì)瀝青、針狀焦等高附加值的產(chǎn)品。焦油加工的規(guī)模越大，加工的深度則越深，可提取的產(chǎn)品品種就越多。粗苯加工的任務(wù)是對(duì)粗苯進(jìn)行加工:純苯、甲苯、二甲苯和溶劑油等產(chǎn)品。焦?fàn)t煤氣制甲醇粗苯的精餾工藝兩苯塔初餾塔吹苯塔精餾塔粗苯輕苯重苯酸洗凈化催化加氫混合份吹出苯殘?jiān)鼩堅(jiān)儽郊妆蕉妆饺軇┯统躔s分甲醇馳放氣苯加氫工藝焦油精制工藝1.9煤氣的資源化利用

焦?fàn)t煤氣的利用目前主要是：作為燃料用于城市煤氣、工業(yè)窯爐、發(fā)電焦?fàn)t煤氣制甲醇焦?fàn)t煤氣二甲醚焦?fàn)t煤氣的利用和處理途徑甲醇馳放氣苯加氫工藝焦?fàn)t煤氣制甲醇工藝脫硫煤氣氣柜羅茨鼓風(fēng)機(jī)過濾器預(yù)脫硫塔鐵鉬預(yù)轉(zhuǎn)化氧化鋅脫硫過濾器壓縮機(jī)合成塔放空焦?fàn)t三塔精餾甲醇焦?fàn)t煤氣制取甲醇工藝路線2國內(nèi)常用的煤氣凈化基本流程

返回1）第一種煤氣凈化工藝流程：TH法脫硫+酸洗法硫銨此流程脫硫采用以煤氣中的氨為堿源，1.4--萘醌二磺酸鈉為催化劑的氧化法脫硫脫氰工藝。在吸收塔用循環(huán)脫硫液洗滌吸收煤氣中的H2S和HCN，吸收了H2S、HCN的循環(huán)脫硫液送再生塔用壓縮空氣進(jìn)行再生，再生的循環(huán)脫硫液送回吸收塔頂部循環(huán)噴灑，一部分循環(huán)脫硫液送入HIROHAX法廢液處理部分。廢液處理部分采用高溫（273℃）高壓（7.5Mpa）濕式氧化法將廢液中的(NH4)2S2O3及NH4SCN轉(zhuǎn)化為硫銨和硫酸作為母液送往硫銨裝置。酸洗法硫銨即無飽和器法生產(chǎn)硫銨。它分為氨的吸收、蒸發(fā)結(jié)晶和分離干燥。凈化后煤氣指標(biāo)為H2S≤0.2g/m3，NH3≤0.1g/m3。2）第二種煤氣凈化工藝流程：FRC法脫硫+冷法無水氨此流程脫硫是以煤氣中的氨為堿源，以苦味酸為催化劑的濕式氧化法脫硫。脫硫廢液與分離的硫磺一起送往制酸裝置制酸。冷法無水氨工藝是用磷銨溶液洗滌煤氣，吸收煤氣中氨后的磷銨溶液送解吸塔用蒸汽解吸，解吸出的氨汽經(jīng)冷凝冷卻后成為濃氨水，濃氨水再送精餾塔用蒸汽進(jìn)行精餾，塔頂精餾出的無水氨氣經(jīng)冷凝后，得到無水氨產(chǎn)品。凈化后煤氣指標(biāo)為H2S≤0.02g/m3，NH3≤0.1g/m3。

3）第三種煤氣凈化工藝流程：冷法無水氨+索爾菲班法此流程脫硫是使用弱堿性的單乙醇氨（簡稱MEA）水溶液直接吸收煤氣中的H2S和HCN，屬于濕式吸收法。索爾菲班法脫硫產(chǎn)品為含H2S和HCN的酸性氣體，它可以經(jīng)克勞斯?fàn)t生產(chǎn)元素硫，也可以用接觸法生產(chǎn)硫酸。凈化后煤氣指標(biāo)為H2S≤0.2g/m3，NH3≤0.1g/m3。4）第四、五、六種煤氣凈化工藝流程：AS法（氨硫聯(lián)合洗滌法）氨硫循環(huán)洗滌脫硫是一種NH3和H2S聯(lián)合處理工藝，該法以煤氣中的NH3為堿源，在洗氨的同時(shí)脫除H2S和HCN。屬于典型的濕式吸收法脫硫。脫硫塔設(shè)在洗氨塔之前。AS法脫硫一般由氨硫循環(huán)洗滌、脫酸蒸氨和氨分解硫回收組成，從脫酸塔頂蒸出的含H2S的酸性氣體采用克勞斯裝置生產(chǎn)元素硫。AS法脫硫系統(tǒng)從脫酸塔頂蒸出的含H2S的酸性氣體，也可以采用接觸法生產(chǎn)硫酸；從蒸氨塔頂蒸出的氨汽可用來生產(chǎn)硫銨即通常所謂的間接法生產(chǎn)硫銨，也可生產(chǎn)無水氨即熱法弗薩姆法生產(chǎn)無水氨或進(jìn)行氨分解。氨硫循環(huán)洗滌有正壓操作和負(fù)壓操作之分，風(fēng)機(jī)設(shè)置在脫硫洗氨之前的為正壓流程，風(fēng)機(jī)設(shè)置在洗苯之后的為負(fù)壓流程。凈化后煤氣指標(biāo)為H2S≤0.5g/m3，NH3≤0.1g/m3。3.1煤氣的初步冷卻

3.1.1煤氣初步冷卻的作用從炭化室導(dǎo)出的荒煤氣溫度達(dá)650~700℃,必須冷卻，其目的有以下幾點(diǎn)：防止在荒煤氣中的化學(xué)產(chǎn)品發(fā)生裂解。有利于回收荒煤氣中的化學(xué)產(chǎn)品。減輕回收工序管道和設(shè)備的堵塞和腐蝕。降低輸送煤氣的管道和設(shè)備尺寸，特別是降低鼓風(fēng)機(jī)的負(fù)荷及能量消耗。安全合理地輸送煤氣。煤氣的初步冷卻分為集氣管冷卻和初冷器冷卻兩個(gè)步驟。返回4.1.2煤氣在集氣管中的冷卻煤氣在橋管和集氣管內(nèi)的冷卻，是用循環(huán)氨水通過噴頭強(qiáng)烈噴灑進(jìn)行的。當(dāng)細(xì)霧狀的氨水與煤氣充分接觸時(shí)，高溫煤氣放出大量顯熱，使氨水霧滴迅速升溫和汽化，將煤氣溫度降到80~85℃。在上述過程中，煤氣放出的總熱量分配：氨水由70~75℃升高到75~80℃占10%~15%

氨水蒸發(fā)2%~3%(占循環(huán)氨水量)占75%~80%

集氣管表面散熱占10%煤氣在集氣管中的冷卻使焦油約有50%~60%被冷凝下來，部分焦油與煤塵和焦炭?；煸谝黄饦?gòu)成焦油渣4.1.2煤氣在集氣管中的冷卻3.1.2煤氣在集氣管中的冷卻影響煤氣在集氣管冷卻效果的因素主要有以下幾點(diǎn)：1)氨水噴嘴噴灑效果氨水噴灑的霧化程度高，可形成足夠的蒸發(fā)面積，氨水蒸發(fā)量較大，煤氣冷卻效果好。為此集氣管噴灑壓力不應(yīng)低于0.2MPa，循環(huán)氨水不應(yīng)含有焦油和焦油渣，以防堵塞噴嘴。2)循環(huán)氨水量一般規(guī)定對(duì)于單集氣管，5~6m3/t干煤，對(duì)于雙集氣管6~8m3/t干煤。3)采用70~75℃熱循環(huán)氨水噴灑熱氨水噴灑有利于氨水蒸發(fā)，強(qiáng)化煤氣冷卻效果。另外也不能導(dǎo)致集氣管底部冷卻太劇烈，使得冷凝的焦油黏度增大，造成堵塞。再也有中和焦油酸保護(hù)管道的作用，同時(shí)具有潤滑性，便于焦油的流動(dòng)。煤氣在初冷器中的冷卻煤氣在初冷器中的冷卻煤氣在集氣管內(nèi)冷卻后，溫度仍相當(dāng)高，且還含有大量的焦油氣和水汽。為了便于輸送，減少鼓風(fēng)機(jī)的動(dòng)力消耗和有效地回收化學(xué)產(chǎn)品，煤氣須在初冷器中進(jìn)一步冷卻到25~35℃（立管式初冷器）或21~22℃（橫管式初冷器）。煤氣在初冷器中的冷卻是利用冷卻水與熱煤氣間接換熱的方式進(jìn)行的。在初冷器中發(fā)生煤氣中的水蒸汽和焦油氣的冷凝，煤氣中萘溶于焦油中，煤氣中的氨、二氧化碳、硫化氫和氰化氫溶于水中，這些統(tǒng)稱作冷凝液，從初冷器下部排出。煤氣在初冷器中的冷卻影響煤氣在初冷器冷卻效果的因素有以下幾點(diǎn)：冷卻水量、水溫和水質(zhì)冷卻水的水質(zhì)對(duì)煤氣的冷卻效果也有很大影響。為減緩在冷卻水管內(nèi)壁結(jié)垢，控制冷卻器出水的水溫小于45℃，對(duì)循環(huán)冷卻水進(jìn)行水質(zhì)處理。初冷器煤氣通道阻力初冷器阻力大小，反映了冷卻水管外壁沉積物的多少。沉積物主要是萘和焦油，是煤氣向冷卻水傳熱過程的阻力，影響煤氣的冷卻效果。為此各廠對(duì)初冷器阻力都有規(guī)定。初冷器殼程的清掃有兩種方法，即蒸汽清掃法和熱氨水清掃法。煤氣在初冷器中的冷卻3.1.4煤氣初冷的工藝流程

3.1.4煤氣初冷的工藝流程來自焦?fàn)t的荒煤氣與焦油和氨水沿吸煤氣管道至氣液分離器，氣液分離后荒煤氣進(jìn)入橫管初冷器分兩段冷卻。上段用循環(huán)水，下段用低溫水將煤氣冷卻至21~22℃。由橫管初冷器下部排出的煤氣，進(jìn)入電捕焦油器，除掉煤氣中夾帶的焦油霧后，再由煤氣鼓風(fēng)機(jī)壓送至下一個(gè)工段3.1.4煤氣初冷的工藝流程為了保證初冷器的冷卻效果，在上段和下段連續(xù)噴灑焦油氨水混合液，在其頂部用熱氨水不定期進(jìn)行沖洗，以清除管壁上沉積的焦油和萘等雜質(zhì)。初冷器上段排出的冷凝液經(jīng)水封槽流入上段冷凝液槽，用泵將其送入初冷器上段進(jìn)行噴灑，多余部分送到機(jī)械化氨水澄清槽。初冷器下段排出的冷凝液經(jīng)水封槽流入下段冷凝液槽，加兌一定量焦油和氨水后，用泵將其送入初冷器下段進(jìn)行噴灑，多余部分流入上段冷凝液槽。3.1.4煤氣初冷的工藝流程由氣液分離器分離下來的焦油和氨水首先進(jìn)入機(jī)械化氨水澄清槽，在此進(jìn)行氨水、焦油和焦油渣的分離。上部的氨水流入循環(huán)氨水槽，再由循環(huán)氨水泵送至焦?fàn)t集氣管噴灑冷卻煤氣。澄清槽下部的焦油靠靜壓流入焦油分離器，進(jìn)一步進(jìn)行焦油與焦油渣的沉降分離，焦油用焦油泵送往油庫工段焦油貯槽。機(jī)械化氨水澄清槽和焦油分離器底部沉降的焦油渣刮至焦油渣車，定期送往煤場(chǎng)，人工摻入煉焦煤中。3.1.5循環(huán)氨水與剩余氨水循環(huán)氨水是從焦?fàn)t煤氣初冷系統(tǒng)冷凝下來后又送回焦?fàn)t集氣管用以噴灑冷卻荒煤氣的氨水。裝爐煤水分(約占干煤量10%)和化合水(約占干煤量2%~4%)是循環(huán)氨水的來源。其中大部分閉路循環(huán)于焦?fàn)t橋管和集氣管，依次經(jīng)煤氣主管、氣液分離器、焦油氨水澄清槽、循環(huán)氨水槽和循環(huán)氨水泵，再到焦?fàn)t橋管和集氣管。剩余氨水是配煤水和化合水以水蒸汽的形式隨荒煤氣一起逸出炭化室，經(jīng)初冷系統(tǒng)冷凝下來后，除補(bǔ)充氨水少量損失和煤氣帶走外，其余部分則為剩余氨水。剩余氨水需脫氨處理。圖3-1煤氣初冷工藝流程

1—?dú)庖悍蛛x器；2—橫管初冷器；3—電捕焦油器；4—煤氣鼓風(fēng)機(jī)；5—機(jī)械化氨水澄清槽；6—焦油分離器；7—除焦油器；8—循環(huán)氨水泵；9—上段冷凝液泵；10—下段冷凝液泵；11—上段冷凝液槽；12—下段冷凝液槽；13—上段煤氣水封槽；

14—下段煤氣水封槽；15—循環(huán)氨水槽；16—剩余氨水槽；17—剩余氨水泵；18—焦油泵圖3-2煤氣初冷工藝流程

1—?dú)庖悍蛛x器；2—橫管初冷器；3—電捕焦油器；4—煤氣鼓風(fēng)機(jī)；5—焦油渣分離箱；6—焦油氨水分離槽；7—焦油中間槽；8—循環(huán)氨水泵；9—上段冷凝液泵；10—下段冷凝液泵；11—上段冷凝液槽；12—下段冷凝液槽；13—上段煤氣水封槽；

14—下段煤氣水封槽；15—焦油渣泵；16—剩余氨水槽；17—剩余氨水泵；18—焦油泵；19—液位調(diào)節(jié)器；20—焦油渣小車3.1.6煤焦油的回收荒煤氣中的焦油氣約50%~60%在集氣管中被冷凝下來，其余在初冷器中被冷凝下來。在集氣管中冷凝下來的焦油，由于密度高，黏度大，含焦油渣多，故稱重質(zhì)焦油。在初冷器中冷凝下來的焦油，由于密度低，黏度小，含焦油渣少，故稱輕質(zhì)焦油。在集氣管中冷凝下來的氨水，含固定銨鹽(如氯化銨、硫酸銨和硫氰化銨等)高，含揮發(fā)性銨鹽(如硫化銨、氰化銨和碳酸銨等)低，這必然導(dǎo)致集氣管中冷凝的焦油含固定銨鹽高，初冷器冷凝下來的焦油含固定銨鹽低。為了使焦油與氨水分離的好，希望焦油黏度小，固定銨鹽含量低，為了使焦油與焦油渣分離的好，希望焦油密度低，因此，多采用重質(zhì)焦油和輕質(zhì)焦油混合分離的方法。圖3-1所示即為混合分離流程，集氣管和初冷器的冷凝液都進(jìn)入機(jī)械化氨水澄清槽，在此分離出的脫水脫渣焦油再進(jìn)入焦油分離器進(jìn)一步脫渣。另外，電捕焦油器和鼓風(fēng)機(jī)等回收下來的焦油也全部進(jìn)入焦油氨水澄清槽。圖3-3氣液分離器圖3-4橫管式煤氣初冷器3.1.7煤氣冷卻的主要設(shè)備3.1.7.1氣液分離器使煤氣與冷凝液分離的設(shè)備。見圖3-3。

3.1.7.2橫管式初冷器橫管式初冷器具有直立長方體形的外殼，冷卻水管與水平面成30角橫向配置。見圖3-4。管板外側(cè)管箱與冷卻水管相連，構(gòu)成冷卻水通道，分兩段供水，即供低溫水和循環(huán)水。煤氣自上而下通過初冷器。在初冷器殼程設(shè)置噴灑裝置，連續(xù)噴灑含煤焦油的氨水，以清洗管外壁沉積的焦油和萘，同時(shí)還可以從煤氣中吸收一部分萘。橫管冷卻器用57×3mm的鋼管，管徑小，水的流速可達(dá)0.5~0.7m/s。且冷卻水管在冷卻器斷面上水平密集布設(shè)，使與之成錯(cuò)流的煤氣產(chǎn)生強(qiáng)烈湍動(dòng)，冷卻效果好，煤氣可冷卻到約21℃。3.1.7.3焦油氨水分離設(shè)施利用重力沉降原理分離煤焦油、氨水和焦油渣的設(shè)備。常用的有機(jī)械化氨水澄清槽和焦油氨水分離槽。1)機(jī)械化氨水澄清槽槽體截面有船形和矩形。從氣液分離器來的焦油氨水混合液從澄清槽頭部入口進(jìn)入，氨水經(jīng)尾部浮焦油渣檔板和氨水溢流槽流出。分出渣和氨水的焦油從尾部經(jīng)液位調(diào)節(jié)器壓出。焦油液位由液位調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)，以保證焦油有足夠的分離時(shí)間。焦油層厚一般為1.3~1.5m的部位應(yīng)在外部保溫，以維持油溫和穩(wěn)定其黏度。焦油渣由槽底刮板輸送機(jī)經(jīng)槽的頭部斜面上端刮出。焦油渣經(jīng)過氨水層時(shí)被洗去焦油，露出水面后澄干水。刮板線速度為1.74~13.5m/h,速度過高易帶出焦油和氨水。也有將液位調(diào)節(jié)器設(shè)置在機(jī)械化氨水澄清槽里面的，這樣可以防止焦油因溫度降低，黏度增大，流動(dòng)性變差。機(jī)械化氨水澄清槽3.1.7.4冷凝液水封槽冷凝液水封槽是排出設(shè)備中的冷凝液，而又能防止空氣涌入或煤氣泄出的設(shè)備。對(duì)于鼓風(fēng)機(jī)前的初冷器水封槽，由于處于負(fù)壓狀態(tài)，水封高度是指水封槽冷凝液排出管液面至煤氣設(shè)備內(nèi)冷凝液出口液面之間的距離。由于大氣壓高于煤氣系統(tǒng)中的壓力，冷凝液面就會(huì)高出水封槽液面，其高度取決于煤氣吸力。水封高度必須大于可能產(chǎn)生的最大吸力。否則，冷凝液水封槽中的冷凝液就會(huì)抽空，使空氣吸入煤氣系統(tǒng)而發(fā)生事故。另外，水封槽還設(shè)有蒸汽管供加熱或清掃用。3.2煤氣的輸送

3.2煤氣的輸送1.鼓風(fēng)機(jī)位置設(shè)置的原則：煤氣吸入的體積盡可能的小風(fēng)機(jī)前的設(shè)備和管道盡可能的少

2.鼓風(fēng)機(jī)的類型：離心式的鼓風(fēng)機(jī)羅茨鼓風(fēng)機(jī)圖3-10離心式鼓風(fēng)機(jī)3.2.2.1離心式鼓風(fēng)機(jī)離心式鼓風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)離心式鼓風(fēng)機(jī)主要由機(jī)身、轉(zhuǎn)子組件、密封裝置、軸承、聯(lián)軸器、潤滑系統(tǒng)及其它輔助零部件等組成。離心式鼓風(fēng)機(jī)的工作原理單級(jí)離心式鼓風(fēng)機(jī)的工作原理示意見圖3-11。當(dāng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)主軸及葉輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，氣體由進(jìn)氣口吸入機(jī)殼進(jìn)入葉輪，并隨葉輪一起高速旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下，被從葉輪中甩出，進(jìn)入機(jī)殼內(nèi)蝸室和擴(kuò)壓管，由于擴(kuò)壓管內(nèi)通道截面積漸漸增大，因此，氣體的一部分動(dòng)能變?yōu)殪o壓能，壓力升高，最后由出氣口排出。與此同時(shí)葉輪入口處由于氣體被甩出而產(chǎn)生局部負(fù)壓，氣體在外界壓力作用下，從進(jìn)氣口不斷地被吸入機(jī)內(nèi)。煤氣經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)壓縮后溫度要升高15～20℃。離心式鼓風(fēng)機(jī)的性能離心式鼓風(fēng)機(jī)在一定轉(zhuǎn)數(shù)下的生產(chǎn)能力(Q)與總壓頭(H)之間有一定的關(guān)系，可用圖3-12所示的Q-H特性曲線來表示。由圖可見，曲線有一最高點(diǎn)B，相應(yīng)于B點(diǎn)壓頭(最高壓頭)的輸送量稱為臨界輸送量。鼓風(fēng)機(jī)不允許在B點(diǎn)的左側(cè)范圍內(nèi)操作，因在此范圍內(nèi)鼓風(fēng)機(jī)輸送量波動(dòng)，并會(huì)發(fā)生振動(dòng)，產(chǎn)生“飛動(dòng)”現(xiàn)象。只有在B點(diǎn)右側(cè)延伸的特性曲線范圍內(nèi)操作才是穩(wěn)定的。運(yùn)行鼓風(fēng)機(jī)的總壓頭系指機(jī)后壓力（正壓）與機(jī)前壓力（負(fù)壓）之差，其值與化產(chǎn)回收系統(tǒng)采用的工藝流程有關(guān)鼓風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)(1)用鼓風(fēng)機(jī)煤氣進(jìn)出口開閉器調(diào)節(jié)此法鼓風(fēng)機(jī)的功率消耗和煤氣升溫增大，另外也容易產(chǎn)生滲漏。(2)用鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)出口交通管調(diào)節(jié)此法也稱“小循環(huán)”調(diào)節(jié)，一部分煤氣經(jīng)重復(fù)壓縮，無疑鼓風(fēng)機(jī)的功率消耗和煤氣溫升也要增大。(3)“大循環(huán)”調(diào)節(jié)即將鼓風(fēng)機(jī)壓出的煤氣部分地送到初冷器前的煤氣管道中，經(jīng)過冷卻后，再回到鼓風(fēng)機(jī)。一般當(dāng)煤氣量為鼓風(fēng)機(jī)額定能力的1/4~1/3時(shí)，就需采用“大循環(huán)”的措施。顯然，“大循環(huán)”可解決煤氣升溫過高的問題，但要增加鼓風(fēng)機(jī)的能量消耗和初冷器的負(fù)荷。(4)用透平機(jī)拖動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)調(diào)節(jié)此法調(diào)節(jié)范圍有限。(5)采用帶液力偶合器的電動(dòng)煤氣鼓風(fēng)機(jī)根據(jù)煤氣量實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速，調(diào)速范圍在20%~97%。此法鼓風(fēng)機(jī)啟動(dòng)方便，調(diào)節(jié)靈活，高效節(jié)能。（6）采用變頻調(diào)速電機(jī)此法調(diào)節(jié)方便簡單。3.2.2.2羅茨鼓風(fēng)機(jī)1)羅茨鼓風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)羅茨鼓風(fēng)機(jī)主要由機(jī)殼、軸、傳動(dòng)齒輪及一對(duì)斷面呈“∞”形的轉(zhuǎn)子組成，如圖4-13所示。在一個(gè)長圓形的機(jī)殼內(nèi)，兩個(gè)轉(zhuǎn)子分別固定在流動(dòng)軸承和止推軸承的相互平行的主動(dòng)軸和從動(dòng)軸上；機(jī)殼外的兩軸端裝有相同的嚙合齒輪；主動(dòng)軸通過聯(lián)軸器或皮帶輪與電動(dòng)機(jī)相連。兩個(gè)轉(zhuǎn)子之間及轉(zhuǎn)子與機(jī)殼之間分別留有0.4mm和0.3mm的間隙，以使轉(zhuǎn)子既能自由轉(zhuǎn)動(dòng)，又不過多地漏氣。為防止軸與機(jī)殼之間的縫隙產(chǎn)生泄漏，此處還裝有軸封裝置。為了安全起見，鼓風(fēng)機(jī)的出口安裝有緩沖器(穩(wěn)壓柜)與安全閥。2)羅茨鼓風(fēng)機(jī)的工作原理對(duì)于風(fēng)口是上下安置的羅茨鼓風(fēng)機(jī)，安裝時(shí)，最好使氣體從上面進(jìn)入，下面排出，這樣，由于下部出口氣體壓力較大，可以抵銷一部分轉(zhuǎn)子的自重，減輕軸承所承受的壓力。3)羅茨鼓風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速變大，所輸送的煤氣量也隨之增多，但一般最大轉(zhuǎn)速以不超過額定轉(zhuǎn)速10%為宜。3.3煤氣中焦油霧的清除

焦油霧的形成：焦油霧是在煤氣冷卻過程中形成的，它以內(nèi)充煤氣的焦油氣泡狀態(tài)或極細(xì)小的焦油滴(1~17)存在于煤氣中。由于焦油霧又輕又小，其沉降速度小于煤氣流速，因而懸浮于煤氣中并被煤氣帶走。初冷器后煤氣中焦油霧的含量一般為1.0~2.5g/m3(橫管式初冷器后)。鼓風(fēng)機(jī)后煤氣中焦油霧的含量一般為0.3~0.5g/m3?；a(chǎn)回收工藝要求煤氣中焦油霧含量低于0.02g/m3，否則對(duì)化產(chǎn)回收操作將有嚴(yán)重影響。焦油霧如在飽和器中凝結(jié)下來，將使酸焦油量增多，并可能使母液起泡沫，密度減小，有使煤氣從飽和器滿流槽沖出的危險(xiǎn)；焦油霧進(jìn)入洗苯塔內(nèi)，會(huì)使洗油黏度增大，質(zhì)量變壞，洗苯效率降低；焦油霧帶到洗氨和脫硫設(shè)備易引起堵塞，影響吸收效率。3.3煤氣中焦油霧的清除電捕焦油器的工作原理在金屬導(dǎo)線和金屬管壁之間施加高壓直流電，以維持足以使氣體產(chǎn)生電離的電場(chǎng)是陰陽兩極之間形成電暈區(qū)，正離子吸附于帶負(fù)電的電暈極，負(fù)離子吸附于帶正電的沉淀劑，所有被電離的正負(fù)離子均充滿在整個(gè)空間，當(dāng)焦油霧滴的雜質(zhì)氣體通過時(shí)，吸附了負(fù)離子和電子的雜質(zhì)轉(zhuǎn)移到沉淀極放電。圖3-16電捕焦油器1—?dú)んw；2—下吊桿；3—上、下吊架；4—支承絕緣子；5—上吊桿；6—電暈線；7—重錘；8—沉降極管；9—?dú)怏w分布板；10—人孔；11—保護(hù)管；12—阻氣罩；13—管板；14—蒸汽加熱器；15—高壓電纜；16—焦油氨水出口；17—饋電箱；18—絕緣箱。電捕焦油器的工作電壓與工藝流程、工藝參數(shù)、整流器性能和安裝精度等有關(guān)。如入口煤氣中焦油霧含量高(電捕焦油器配置在鼓風(fēng)機(jī)前)，工作電流偏小，為了保證捕焦油效率，工作電壓就會(huì)高些，反之，入口煤氣中焦油霧含量低(電捕焦油器配置在鼓風(fēng)機(jī)后)，工作電流偏大，出口煤氣中焦油霧含量容易達(dá)到要求，相應(yīng)的工作電壓就會(huì)低些。一般電捕焦油器的工作電壓在2.5~4萬伏。蜂窩式電捕焦油器它的沉淀極由許多正六邊形組成，沉淀極的極間距略有不同。與管式沉淀極相比，它的拉桿不占據(jù)沉淀極管內(nèi)電暈極位置，整個(gè)蜂窩體內(nèi)沒有電場(chǎng)空穴，有效空間利用率高，凈化效率可達(dá)99.8%~99.9%。3.3煤氣的初步冷卻、輸送與焦油回收的操作

離心式鼓風(fēng)機(jī)的的開車、停車和倒車（1）開車

電氣工人檢查好電機(jī)與有關(guān)電氣線路和設(shè)備，確保無誤。檢查油箱確定油量充足，無積水，溫度計(jì)和壓力表齊全，油冷卻器冷卻水確認(rèn)暢通，煤氣水封充滿水。鼓風(fēng)機(jī)盤車確認(rèn)靈活無問題后，上好堵頭，并用蒸汽清掃排液管，使之暢通。電油泵盤車無問題后，啟動(dòng)電油泵，檢查潤滑油循環(huán)油路，確認(rèn)油壓、油箱液面及回油情況正常，同時(shí)確認(rèn)高位油箱回油正常。用蒸汽暖機(jī)，機(jī)體溫度達(dá)60℃左右，停止加熱。放凈機(jī)體內(nèi)液體，關(guān)閉排液管。全開鼓風(fēng)機(jī)煤氣出口閥門，稍開鼓風(fēng)機(jī)煤氣入口閥門。將液力偶合器的調(diào)節(jié)執(zhí)行器打到手動(dòng)并歸零。送電啟動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)，手動(dòng)調(diào)節(jié)液力偶合器的執(zhí)行器使鼓風(fēng)機(jī)慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)起來。根據(jù)吸力和焦?fàn)t集氣管壓力，打開鼓風(fēng)機(jī)煤氣入口閥門。如果煤氣量較小，鼓風(fēng)機(jī)在臨界轉(zhuǎn)速以下范圍運(yùn)行；煤氣量較大，鼓風(fēng)機(jī)在臨界轉(zhuǎn)速以上范圍運(yùn)行，同時(shí)用大循環(huán)管調(diào)節(jié)進(jìn)入鼓風(fēng)機(jī)的煤氣量，確保鼓風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)行。啟動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)后，應(yīng)檢查電機(jī)機(jī)體、液力偶合器、增速機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)等設(shè)備的有關(guān)振動(dòng)、雜音和發(fā)熱情況等。鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，打開鼓風(fēng)機(jī)的各部放液管，及時(shí)排液。當(dāng)機(jī)組潤滑油溫度達(dá)到40℃時(shí)，打開油冷卻器的冷卻水；當(dāng)液力偶合器的出口油溫度達(dá)到50℃時(shí)，打開偶合器的油冷卻器的冷卻水，并注意調(diào)節(jié)。當(dāng)鼓風(fēng)機(jī)滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，將液力偶合器的調(diào)節(jié)執(zhí)行器由手動(dòng)打到自動(dòng)，實(shí)現(xiàn)鼓風(fēng)機(jī)的自動(dòng)調(diào)節(jié)。（2）停車鼓風(fēng)機(jī)的自動(dòng)調(diào)節(jié)由自動(dòng)改手動(dòng)。手動(dòng)慢慢調(diào)節(jié)液力偶合器的執(zhí)行器使鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)由快速到慢速直到停止。關(guān)閉鼓風(fēng)機(jī)的進(jìn)口閥門。切斷鼓風(fēng)機(jī)電源，關(guān)閉出口閥門。當(dāng)鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)停轉(zhuǎn)后，停潤滑油油泵，關(guān)閉油冷卻器冷卻水。放凈機(jī)體內(nèi)存液，掃通放氣管，上好盤車器，按規(guī)定時(shí)間盤運(yùn)轉(zhuǎn)子。（3）倒車按開車步驟啟動(dòng)備用煤氣鼓風(fēng)機(jī)。逐漸開備用煤氣鼓風(fēng)機(jī)的煤氣進(jìn)口閥門和關(guān)閉在用煤氣鼓風(fēng)機(jī)的煤氣進(jìn)口閥門。備用煤氣鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，按停車步驟停原鼓風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。特殊操作停電操作①切斷主電機(jī)電源，關(guān)閉鼓風(fēng)機(jī)出入口閥門。②其它按停機(jī)操作進(jìn)行。③通知值班長或工段長鼓風(fēng)機(jī)停電，并與生產(chǎn)調(diào)度聯(lián)系詢問停電原因和來電時(shí)間。若停電時(shí)間短，作好開車準(zhǔn)備；若停電時(shí)間長，按正常停車處理。④作好停電記錄。⑤來電后恢復(fù)生產(chǎn)。（2）停電操作迅速切斷機(jī)械化焦油氨水澄清槽、機(jī)械化焦油澄清槽和除焦油器等設(shè)備的電源。通知值班長或工段長本系統(tǒng)停電，并與生產(chǎn)調(diào)度聯(lián)系詢問停電原因和來電時(shí)間。作好停電記錄。來電后恢復(fù)除渣和除焦油的操作。（3）停水操作（循環(huán)水或低溫水）①停水后向值班長或工段長匯報(bào)，并與生產(chǎn)調(diào)度聯(lián)系詢問停水原因和來水時(shí)間。若停水時(shí)間短，維持生產(chǎn)，注意各點(diǎn)的溫度變化。若停水時(shí)間長，調(diào)整循環(huán)水量或低溫水量，維持生產(chǎn)，注意各點(diǎn)的溫度變化。同時(shí)通知鼓風(fēng)機(jī)司機(jī)調(diào)整鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，保證系統(tǒng)的吸力。②作好停水記錄。③來水后調(diào)整循環(huán)水量或低溫水量，恢復(fù)正常生產(chǎn)。泵工A．泵工的基本操作在正常生產(chǎn)情況下，經(jīng)常巡視循環(huán)氨水槽、剩余氨水槽、初冷器的上段和下段冷凝液槽的液位，防止被泵抽空或溢流。保持機(jī)械化焦油澄清槽的液位，向油庫輸送合格的焦油。保證連續(xù)不斷地向焦?fàn)t供應(yīng)足夠的循環(huán)氨水。負(fù)責(zé)各個(gè)地下槽的操作。經(jīng)常巡視各泵運(yùn)行是否正常，電機(jī)和軸承溫度不能超過規(guī)定值。維護(hù)好備用泵，每班必須盤車一次。B．泵的啟動(dòng)與停止啟動(dòng)泵時(shí)首先搬動(dòng)靠背輪進(jìn)行盤車，盤車應(yīng)靈活；打開泵的入口閥門，啟動(dòng)泵后慢慢打開泵的出口閥門，使泵運(yùn)行在泵的性能范圍之內(nèi)；泵運(yùn)行后檢查管道和閥門是否滴漏，電機(jī)的電流是否正常，并注意泵的振動(dòng)、雜音、潤滑及溫度等情況。泵停止運(yùn)行時(shí)首先關(guān)閉泵的出口閥門，再停泵，最后關(guān)閉泵的入口閥門。泵停止運(yùn)行后，要放空泵及管道內(nèi)的液體。C．泵工的特殊操作①突然停電時(shí)，要按停泵電鈕，并關(guān)閉各泵的出口閥門。②與有關(guān)單位聯(lián)系，做好開泵準(zhǔn)備。③若短時(shí)間內(nèi)不能恢復(fù)供電，要注意各槽的液位變化。④循環(huán)氨水泵是兩路電源，迅速與有關(guān)單位聯(lián)系，用備用電源開泵。⑤若焦油泵正在送油時(shí)，突然停電，且較長時(shí)間內(nèi)不能恢復(fù)送油，要及時(shí)處理管道中的焦油，防止管道堵塞。3.4.3單體設(shè)備操作初冷器的操作1）檢修時(shí)初冷器的停工（1）關(guān)閉煤氣進(jìn)、出口閥門，打開放散管，堵上煤氣進(jìn)、出口管上的盲板。（2）關(guān)閉循環(huán)水和低溫水進(jìn)、出口閥門。（3）關(guān)閉噴灑液入口和冷凝液出口閥門，放空系統(tǒng)存液。（4）打開蒸汽閥門進(jìn)行蒸汽吹掃。（5）在進(jìn)入設(shè)備前，打開人孔，進(jìn)行自然通風(fēng)，確認(rèn)安全方可進(jìn)入。2）初冷器的清掃（1）蒸汽清掃殼程①關(guān)閉煤氣出口閥門，后關(guān)閉水出入口閥門，再關(guān)閉煤氣入口閥門。②當(dāng)煤氣入口閥門關(guān)嚴(yán)時(shí)，放空冷卻水，打開放散管閥門，打開蒸汽閥門進(jìn)行蒸汽清掃。（2）熱氨水清掃殼程（3）用鹽酸清掃初冷器管程①安裝鹽酸循環(huán)泵及附屬清掃管道，將要清掃的初冷器按停工操作停工。②檢查進(jìn)出口水入放空管閥門是否關(guān)嚴(yán)，進(jìn)行系統(tǒng)試漏。③在循環(huán)槽內(nèi)配制3%的稀鹽酸溶液，為防止鹽酸對(duì)管子的腐蝕，最好加少量緩蝕劑。然后用泵進(jìn)行循環(huán)洗滌，在洗滌過程中隨時(shí)取樣分析，按酸度下降情況加酸，但要保持酸度不大于3%，當(dāng)酸度下降緩慢時(shí)，停止加酸。④溶液酸度再下降時(shí)，停止循環(huán)，放掉廢酸液，用清水沖洗。3）初冷器清掃后的開工（1）檢查水封槽的水位至規(guī)定。（2）關(guān)閉水放空管。（3）打開放散管及蒸汽清掃管閥門，當(dāng)放散管大量冒蒸汽時(shí)，關(guān)閉放散管及蒸汽清掃管閥門。（4）打開煤氣入口及出口閥門。（5）打開循環(huán)水和低溫水入口閥門和出口閥門，注意吸力變化。3.4.3.2電捕焦油器的操作電捕焦油器的開工（1）大修后的電捕焦油器開工前，必須檢查各部是否良好，絕緣箱與電器部分的絕緣電阻測(cè)量合格，并清除器內(nèi)雜物。（2）在堵人孔和抽煤氣盲板前，作空載電路試驗(yàn)，確定設(shè)備是否完好。（3）當(dāng)人孔堵好后，進(jìn)行打壓試驗(yàn)，壓力0.0078~0.0106MPa(60~80mmHg)。（4）關(guān)閉放液管閥門，檢查水封槽液面是否足夠。（5）絕緣箱采用電加熱或用蒸汽，使溫度升到90~110℃。（6）打開電捕焦油器底部蒸氣掃汽管閥門和頂部放散管閥門，用蒸汽清掃，當(dāng)放散管冒出大量蒸汽時(shí)，關(guān)閉放散管，關(guān)閉蒸汽閥門。（7）打開煤氣出入口閥門，關(guān)閉煤氣交通管閥門，注意吸力，壓力變化情況，打開放液管，檢查水封液面。（8）待一切正常后，做煤氣含氧分析，合格后，通知電工送電，逐漸提高電壓到規(guī)定值，并保持電流穩(wěn)定。電捕焦油器的停工（1）通知電工停止送電，切斷電源。（2）緩慢開煤氣交通管閥門，關(guān)閉煤氣出入口閥門。（3）打開頂部放散管閥門，通蒸汽進(jìn)行清掃，當(dāng)放散管冒出大量蒸汽時(shí)，關(guān)閉蒸汽閥門。（4）放凈器內(nèi)存液，關(guān)閉放液管閥門。（5）關(guān)閉絕緣箱的電加熱器；如有氮?dú)猓山o電捕焦油器通入氮?dú)獗Ｗo(hù)。若大修或檢修需進(jìn)入器內(nèi)，必須將出入口煤氣盲板堵上，并做CO和氮?dú)夂糠治觯细窈?，檢修人員方可進(jìn)入器內(nèi)。3.4.3.2機(jī)械化氨水澄清槽的操作1）機(jī)械化氨水澄清槽的開工（1）與電工聯(lián)系檢查電氣設(shè)備。（2）檢查潤滑系統(tǒng)是否良好，清除器內(nèi)雜物。（3）確認(rèn)放空管處于關(guān)閉狀態(tài)。（4）檢查馬達(dá)反正轉(zhuǎn)及刮板、鏈輪和減速機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。2）機(jī)械化氨水澄清槽的停工（1）關(guān)閉氨水入口閥門，打開底部放空閥門，放凈槽內(nèi)液體。（2）通知電工切斷電源。4.1煤氣中硫化氫和氰化氫的危害

硫化氫（H2S）在常溫下是一種帶刺鼻臭雞蛋味的無色氣體，比空氣重，其密度為1.539kg/m3，比熱容為1.0165Kj/kg。硫化氫在燃燒時(shí)能生成二氧化硫和水，當(dāng)有催化劑存在時(shí)二氧化硫進(jìn)一步氧化成三氧化硫。硫化氫的毒性很大，在空氣中含有0.1%就能使人致命。氰化氫（HCN）在較低溫度下為液體，在18℃時(shí)的密度為0.6969kg/m3，沸點(diǎn)為25.65℃，有劇毒。氰化氫在燃燒時(shí)能生成氮氧化物。焦?fàn)t煤氣中硫化物的含量主要取決于配合煤中的含硫量。煤在高溫?zé)捊箷r(shí)，配合煤中的硫約有30%～40%轉(zhuǎn)入煤氣中。煤氣中硫化氫的含量一般波動(dòng)在4～10g/m3。焦?fàn)t煤氣中的硫化物按其化合狀態(tài)可分為兩類：一類是硫的無機(jī)化合物，主要是硫化氫；另一類是硫的有機(jī)化合物，如二硫化碳、噻吩及硫氧化碳等。含硫的有機(jī)化合物在較高溫度下進(jìn)行變換反應(yīng)時(shí)，幾乎全部轉(zhuǎn)化為硫化氫，所以煤氣中硫化氫所含的硫約占煤氣中硫總量的90%以上。煤氣中氰化氫的含量取決于煤氣中氮的含量和炭化溫度，炭化室頂部空間溫度越高，煤氣中氰化氫含量越高，一般為0.5～1.5g/m3。煤氣在初冷器內(nèi)冷卻時(shí)，有少部分氰化氫溶解于氨水中，而大部分氰化氫隨煤氣進(jìn)入以后工序中。焦?fàn)t煤氣所含的硫化氫和氰化氫都是有害物質(zhì)，它們腐蝕化產(chǎn)回收設(shè)備及煤氣貯存輸送設(shè)施，同時(shí)還會(huì)污染廠區(qū)環(huán)境。用此種煤氣煉鋼，會(huì)降低鋼的質(zhì)量；用作城市煤氣，硫化氫及燃燒生成的二氧化硫、氰化氫及燃燒生成的氮氧化物均有毒，會(huì)嚴(yán)重影響環(huán)境衛(wèi)生。因此，焦?fàn)t煤氣中的硫化氫和氰化氫必須予以清除。當(dāng)焦?fàn)t煤氣用在以下方面時(shí)，必須凈化到下列程度：冶煉優(yōu)質(zhì)鋼時(shí)，硫化氫的含量應(yīng)小于0.5g/m3。用作城市煤氣時(shí)，硫化氫的含量應(yīng)小于20mg/m3。供化學(xué)合成工業(yè)時(shí)，硫化氫的允許含量為1～2mg/m3。此外，在制造高級(jí)陶瓷制品及特殊玻璃、軋制高級(jí)鋼材及遠(yuǎn)距離輸送時(shí)，焦?fàn)t煤氣均須經(jīng)深度脫硫。焦?fàn)t煤氣脫硫不僅可以提高煤氣質(zhì)量，同時(shí)還可以生產(chǎn)硫磺或硫酸，從而可以有效地改善環(huán)境衛(wèi)生，做到變害為利，綜合利用。返回4.2煤氣脫硫方法概述

法脫硫與PDS+栲膠法脫硫

脫硫與PDS+栲膠法脫硫機(jī)理脫硫工藝是以氨為堿源、（H—對(duì)苯二酚、P—雙核酞氰酤磺酸鹽即PDS、F—硫酸亞鐵）為催化劑（復(fù)合型）的濕式氧化脫硫脫氰工藝。用催化劑脫硫脫氰是一種液相催化氧化反應(yīng)，與其它催化劑相比，它不僅對(duì)脫硫脫氰過程而且對(duì)再生過程均有催化作用（脫硫脫氰過程為全過程的控制步驟）。因此具有活性高、流動(dòng)性好等明顯優(yōu)勢(shì)，從而減緩了設(shè)備和管道的堵塞。整個(gè)反應(yīng)過程可分為：吸收反應(yīng)、催化化學(xué)反應(yīng)、催化再生反應(yīng)和部分副反應(yīng)。PDS+栲膠法脫硫的機(jī)理與脫硫基本相似，僅催化劑不同而已。但是PDS+栲膠法脫硫有隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溶液的黏度不斷增大的缺點(diǎn)，因?yàn)槿芤汉需嗄z。以下以脫硫法介紹脫硫機(jī)理。4.3.2脫硫脫氰工藝流程從鼓風(fēng)機(jī)來的約50

C的煤氣首先進(jìn)入預(yù)冷塔，煤氣在此與塔頂噴灑的循環(huán)冷卻水逆向接觸，被冷至約30℃，再進(jìn)入脫硫塔，以獲得較高的脫硫效率。循環(huán)冷卻水從塔下部用泵抽出送至循環(huán)水冷卻器，用低溫水冷卻至28℃后進(jìn)入塔頂循環(huán)噴灑。采取部分剩余氨水更新循環(huán)冷卻水，多余的循環(huán)冷卻水排至冷凝鼓風(fēng)工段的機(jī)械化氨水澄清槽。預(yù)冷后的煤氣進(jìn)入脫硫塔，與塔頂噴淋下來的脫硫液逆流接觸以吸收煤氣中的硫化氫，同時(shí)吸收煤氣中的氨，以補(bǔ)充脫硫液中的堿源。脫硫后的煤氣送入下一個(gè)工序。吸收了H2S和HCN的脫硫液從塔底流出，進(jìn)入反應(yīng)槽，然后用脫硫液泵送入再生塔，同時(shí)自再生塔底部通入壓縮空氣，使溶液在塔內(nèi)得以氧化再生。再生后的溶液從塔頂自流回脫硫塔循環(huán)使用。圖4-1脫硫脫氰工藝流程圖1—預(yù)冷塔2—脫硫塔3—再生塔4—反應(yīng)槽5—預(yù)冷塔循環(huán)泵6—預(yù)冷循環(huán)水冷卻器7—剩余氨水冷卻器8—液位調(diào)節(jié)器9—脫硫液循環(huán)泵10—泡沫槽11—泡沫泵12—熔硫釜13—清液槽14—清液泵15—清液冷卻器16—槽車17—硫磺冷卻盤4.3.3影響脫硫脫氰的因素煤氣溫度與循環(huán)液溫度煤氣溫度和循環(huán)液溫度過高對(duì)脫硫效果不利。溫度高使溶液面上氣相中氨的分壓增大，使得吸收過程中循環(huán)液中含氨量降低，脫硫效率下降；溶液的溫度過低也不利于煤氣中硫化氫的脫除，溶液溫度低影響再生效果。一般在約35℃時(shí)，的催化劑活性最好，因此，在生產(chǎn)過程中煤氣溫度保持在25~30℃，溶液的溫度控制在35~40℃。煤氣中的氨硫比循環(huán)液中游離氨含量直接影響煤氣脫硫效果，循環(huán)液中的氨是靠吸收煤氣中的氨來補(bǔ)充，因此煤氣中的氨含量亦直接影響煤氣脫硫效果，一般采用氨法脫硫時(shí)煤氣中的氨硫比應(yīng)大于0.7。當(dāng)煤氣中的氨硫比大于0.7時(shí)，可以保證循環(huán)液中含氨達(dá)到4~5g/l，同時(shí)保證較高的脫硫效率。液氣比增加液氣比，不僅可以增加循環(huán)液中的氨含量，同時(shí)可使傳質(zhì)面迅速更新，降低溶液中H2S的分壓，增加氣相與液相間H2S的分壓差，從而增加了H2S的吸收推動(dòng)力，提高吸收H2S速率。但是大的液氣比增加了循環(huán)泵的動(dòng)力消耗，并且液氣比達(dá)到一定程度時(shí)，再提高液氣比，脫硫效果增加不明顯。再生空氣強(qiáng)度理論上氧化1公斤硫化氫需要空氣量不足2m3，因浮選硫泡沫的需要，再生空氣用量一般為8~12m3/Kg·S。減少再生空氣量，硫泡沫漂浮不起來；增大再生空氣量，不但增加動(dòng)力消耗，同時(shí)損失循環(huán)液中的氨含量。脫硫液的組成從上述的脫硫機(jī)理可以看出，脫硫液的組成為：（或PDS+栲膠）催化劑、游離氨、懸浮硫及鹽類NH4CNS、(NH4)2S2O3和(NH4)2SO4。由于反應(yīng)過程的特殊性，在運(yùn)行時(shí)脫硫脫氰循環(huán)液中鹽類積累速度緩慢。但長期這樣運(yùn)行，將影響脫硫效率，因此要對(duì)脫硫脫氰的廢液進(jìn)行處理。當(dāng)煤氣中的焦油和萘含量增加時(shí)，脫硫效率有下降的趨勢(shì)，因此氨法脫硫工藝在煤氣進(jìn)入脫硫塔前必須較好的清除煤氣中的雜質(zhì)。4.3.4脫硫的主要設(shè)備以HPF脫硫?yàn)槔?，介紹主要設(shè)備。HPF脫硫的主要設(shè)備有預(yù)冷塔、脫硫塔、再生塔和熔硫釜等設(shè)備。1）預(yù)冷塔預(yù)冷塔一般采用空噴塔或填料塔（輕瓷填料或花環(huán)填料）。見圖4-2所示。圖4-2預(yù)冷塔簡圖圖4-3脫硫塔簡圖2）脫硫塔脫硫塔采用填料塔（輕瓷填料或花環(huán)填料），見圖4-3所示。由于脫硫液具有一定的腐蝕性，設(shè)備應(yīng)采用不銹鋼鋼板焊制。若采用碳鋼鋼板焊制，設(shè)備內(nèi)部必須做重防腐處理，否則將影響設(shè)備使用壽命。3）再生塔再生塔為空塔，見圖4-4所示。從中段到塔底裝有部分篩板，以使硫泡沫和空氣均勻分布。其頂部設(shè)有擴(kuò)大部分，塔壁與擴(kuò)大圈間形成環(huán)隙?？諝庠谠偕?nèi)泡沸逸出，使硫浮上液面而成泡沫。硫泡沫從再生塔頂邊緣溢流至環(huán)隙中，由此自流入硫泡沫槽。再生塔一般比脫硫塔高，再生后的溶液可以靠液位差自流入脫硫塔。這種塔具有再生效率高、操作穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。但設(shè)備高大和鼓風(fēng)的動(dòng)力消耗大是其缺點(diǎn)。設(shè)備采用不銹鋼鋼板焊制。若采用碳鋼鋼板焊制，設(shè)備內(nèi)部必須做重防腐處理。4）熔硫釜熔硫釜是由不銹鋼鋼板焊制的壓力容器，外夾套可用碳鋼鋼板，內(nèi)部加熱器采用不銹鋼鋼管制作，見圖4-5所示。。該設(shè)備屬于連續(xù)熔硫設(shè)備，即連續(xù)進(jìn)硫泡沫，連續(xù)排清夜，但放硫是間斷的，一般4～5小時(shí)放硫一次。圖4-4再生塔簡圖圖4-5熔硫釜簡圖4.4脫硫的操作

4.4.1主要生產(chǎn)操作參數(shù)4.4.2生產(chǎn)操作4.4.2.1操作工的職責(zé)與任務(wù)此系統(tǒng)的操作工分為預(yù)冷工、脫硫工、熔硫工和硫磺包裝工。預(yù)冷工負(fù)責(zé)預(yù)冷塔、預(yù)冷塔循環(huán)液冷卻器、預(yù)冷塔循環(huán)液泵等設(shè)備的操作；脫硫工負(fù)責(zé)脫硫塔、再生塔、反應(yīng)槽、脫硫液循環(huán)泵、事故槽等設(shè)備的操作；熔硫工協(xié)助脫硫工控制和調(diào)節(jié)再生塔硫泡沫的正常溢流，并負(fù)責(zé)硫泡沫槽、熔硫釜、硫泡沫泵、清液槽、清液泵、清液冷卻器等設(shè)備的操作；硫磺包裝工協(xié)助熔硫工做好熔硫操作，并負(fù)責(zé)本班的硫磺產(chǎn)品的包裝、搬運(yùn)貯存以及包裝用品的準(zhǔn)備和保管。各操作工在值班長或工段長的領(lǐng)導(dǎo)下，負(fù)責(zé)本系統(tǒng)的生產(chǎn)操作，設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)及管理等工作。各操作工認(rèn)真執(zhí)行中控室指示，及時(shí)調(diào)整和控制好各工藝指標(biāo)。各操作工負(fù)責(zé)各泵的開停車操作，調(diào)整壓力和流量并穩(wěn)定各塔、貯槽的液位。預(yù)冷工和脫硫工分別負(fù)責(zé)預(yù)冷塔和脫硫塔的阻力變化情況，超過規(guī)定時(shí)及時(shí)進(jìn)行清掃。各操作工認(rèn)真巡回檢查，消除跑、冒、滴、漏現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。各操作工負(fù)責(zé)設(shè)備檢修前的工藝處理和檢修后的驗(yàn)收工作。各操作工要真實(shí)準(zhǔn)確的作好生產(chǎn)記錄。B．特殊操作（1）脫硫塔的吹掃當(dāng)脫硫塔堵塞嚴(yán)重，塔阻力超過規(guī)定時(shí)，向上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和生產(chǎn)調(diào)度匯報(bào)，準(zhǔn)備用蒸汽吹掃。同時(shí)通知鼓風(fēng)機(jī)室注意機(jī)后壓力變化。對(duì)脫硫塔進(jìn)行蒸汽吹掃。按停泵步驟停止運(yùn)行與該塔有關(guān)的泵，并關(guān)閉有關(guān)的工藝閥門。煤氣走交通管，同時(shí)關(guān)閉脫硫塔的煤氣進(jìn)出口閥門。打開脫硫塔塔頂?shù)姆派⒐荛y門。打開入脫硫塔的蒸汽管道上的閥門，向脫硫塔內(nèi)通蒸汽，當(dāng)塔頂?shù)姆派⒐苊罢羝?，繼續(xù)吹掃30～60分鐘。吹掃結(jié)束后，向上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和生產(chǎn)調(diào)度匯報(bào)，準(zhǔn)備開工。同時(shí)通知鼓風(fēng)機(jī)室注意機(jī)后壓力變化。進(jìn)行煤氣置換，置換合格后關(guān)閉脫硫塔塔頂?shù)姆派⒐荛y門。關(guān)閉煤氣交通管閥門，煤氣進(jìn)入脫硫塔。按啟泵步驟開啟停止運(yùn)轉(zhuǎn)的泵和有關(guān)的工藝閥門，并調(diào)整到工藝要求的參數(shù)。（2）停電操作迅速切斷停泵電源，關(guān)閉泵的出口閥門。通知值班長或工段長本系統(tǒng)停電，并與生產(chǎn)調(diào)度聯(lián)系詢問停電原因和來電時(shí)間。若停電時(shí)間短，作好開車準(zhǔn)備；若停電時(shí)間長，按正常停車處理。作好停電記錄。來電后恢復(fù)生產(chǎn)。（3）停壓縮空氣的操作雖然停了壓縮空氣系統(tǒng)仍可以維持操作，但不能長期這樣操作。長期這樣操作容易引起脫硫循環(huán)液中懸浮硫增加，造成脫硫塔堵塞，脫硫效率降低。因此，當(dāng)停了壓縮空氣后，迅速通知值班長或工段長，并與生產(chǎn)調(diào)度聯(lián)系詢問停壓縮空氣的原因和來壓縮空氣的時(shí)間。作好停壓縮空氣記錄。來壓縮空氣后盡快恢復(fù)生產(chǎn)。C．熔硫釜的操作1）熔硫釜的開工（1）打開泡沫泵進(jìn)口閥門，啟動(dòng)泡沫泵，慢慢打開泵出口閥門，將硫泡沫送至熔硫釜。（2）打開熔硫釜頂部清液管上的取樣管閥門至流出硫泡沫,排出釜內(nèi)空氣，表明熔硫釜冷料已裝滿。調(diào)整釜頂壓力0.25~0.3MPa。（3）為了保證硫泡沫泵的正常操作，可以通過至硫泡沫槽的硫泡沫管來調(diào)節(jié)硫泡沫泵的正常運(yùn)行。（4）向熔硫釜夾套及釜內(nèi)加熱器通入中壓蒸汽，調(diào)整釜頂壓力為0.25~0.3MPa。當(dāng)釜頂溫度達(dá)到90℃，釜底溫度達(dá)到130℃時(shí)，表明熔硫釜操作基本正常。熱的清液可流入廢液槽，同時(shí)加入脫硫液循環(huán)泵后送來的脫硫液與之混合。溫度控制在≤50℃。當(dāng)廢液槽液位達(dá)到正常值時(shí)，打開廢液泵進(jìn)口閥門，啟動(dòng)廢液泵，慢慢打開泵出口閥門，將混合液送至脫硫液冷卻器。向脫硫液冷卻器通入循環(huán)水，調(diào)整循環(huán)水量至冷卻器后混合液溫度達(dá)到~35℃進(jìn)入反應(yīng)槽。脫硫液冷卻器可根據(jù)冷卻器后混合液溫度進(jìn)行串聯(lián)或并聯(lián)操作。同時(shí)不斷向熔硫釜中供入硫泡沫，繼續(xù)保持釜頂壓力為0.25~0.3MPa。（5）通過上述操作，硫泡沫系統(tǒng)形成下述流程：再生塔→泡沫槽→泡沫泵→熔硫釜→清液→廢液槽→廢液泵→脫硫液冷卻器→反應(yīng)槽。（6）熔硫釜加熱5~6h后，開啟熔硫釜放硫管上的閥門，適當(dāng)放硫至放硫盤。（7）熔融的硫磺冷卻后裝袋。（8）熔硫釜釜頂和釜底溫度及釜頂壓力是熔硫釜操作好壞的關(guān)鍵，可通過調(diào)整夾套進(jìn)汽量、進(jìn)料量及排清液量來進(jìn)行控制。（9）當(dāng)從排清液管上的取樣管取出的清液含硫較多時(shí)，可適當(dāng)關(guān)閉進(jìn)料閥和排清液閥，定期檢查，待清液中不含硫時(shí)，再開啟關(guān)閉的兩個(gè)閥門，同時(shí)調(diào)整釜頂壓力為0.25~0.3MPa，釜頂溫度90℃，釜底溫度130℃。2）熔硫釜的停工（1）停止向熔硫釜送入硫泡沫。（2）放凈釜內(nèi)及管道中的存液，防止設(shè)備及管道堵塞。5.1煤氣中氨的危害

氨是具有特殊刺激性氣味的無色氣體，易溶于水，其水溶液呈堿性且具有一定的腐蝕性；當(dāng)在空氣中濃度為0.04g/m3時(shí)已有感覺，當(dāng)濃度為1.5～27g/m3時(shí)，在0.5～1小時(shí)內(nèi)對(duì)有機(jī)生物可致死，或引起嚴(yán)重中毒。氨對(duì)干煤的產(chǎn)率一般為

～

，通常情況下，初冷后煤氣中的氨含量為

～

g

m3；在氧和水蒸氣，特別是硫化氫和氰化氫存在下，有很強(qiáng)的腐蝕作用。很多焦化廠和煤氣廠曾因氨的脫除效率不高，造成脫苯洗油中含氨濃度超標(biāo)，致使脫苯裝置設(shè)備受到不同程度的腐蝕；同時(shí)還會(huì)在洗苯的過程中，洗下煤氣中的氨，會(huì)造成洗油質(zhì)量的惡化和洗油單耗提高。為了防止化產(chǎn)品車間的設(shè)備及煤氣管道的腐蝕，焦?fàn)t煤氣需要脫氨凈化。一般焦?fàn)t煤氣中的氨含量控制在

g

m3以下為宜。但是對(duì)于民用煤氣廠，煤氣中的氨含量要求控制在

g

m3以下。返回5.2煤氣脫氨的常用方法

應(yīng)用于焦化行業(yè)的脫氨工藝主要有：水洗氨蒸氨濃氨水工藝、水洗氨蒸氨氨分解工藝、用磷酸吸收氨的無水氨工藝、用硫酸吸收氨的半直接法浸沒式飽和器硫銨工藝與半直接法噴淋式飽和器硫銨工藝、用硫酸吸收氨的間接法飽和器硫銨工藝、酸洗塔法硫銨工藝。目前國內(nèi)比較普遍采用的脫氨工藝是生產(chǎn)硫銨和氨分解工藝，而生產(chǎn)硫銨普遍采用的是噴淋式飽和器硫銨工藝，浸沒式飽和器硫銨工藝逐漸被噴淋式飽和器硫銨工藝所取代。硫銨對(duì)焦?fàn)t裝入干煤的產(chǎn)率一般為1

～1.1

，當(dāng)脫硫采用以氨為堿源的脫硫方法時(shí)，硫銨對(duì)焦?fàn)t裝入干煤的產(chǎn)率則要降低，一般為0.8

～0.85

。5.3噴淋式飽和器生產(chǎn)硫銨工藝

5.3.1生產(chǎn)硫銨的化學(xué)原理焦化廠生產(chǎn)的硫銨，是用硫酸吸收煤氣中的氨制得的，其反應(yīng)式為：2NH3+H2SO4→(NH4)2SO4氨和硫酸相互作用是放熱過程，當(dāng)用硫酸吸收煤氣中的氨時(shí)，實(shí)際所得的熱效應(yīng)和硫銨母液的酸度及溫度有關(guān)。焦化廠用飽和器法生產(chǎn)的硫銨，結(jié)晶多為針狀、片狀或粉末狀，其線性尺寸平均不超過0.5mm。硫銨易溶于水，其水溶液呈弱酸性。用適量的硫酸和氨進(jìn)行化合反應(yīng)時(shí)，生成的是中式鹽(NH4)2SO4。當(dāng)硫酸過量時(shí)，則生成酸式鹽NH4HSO4，其反應(yīng)為：2NH3+H2SO4→NH4HSO4隨溶液被氨飽和的程度，酸式鹽又可轉(zhuǎn)變?yōu)橹惺禁}：NH4HSO4+NH3→(NH4)2SO4溶液中酸式鹽和中式鹽的比例取決于溶液中游離硫酸的濃度。這一濃度以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示，稱為酸度。當(dāng)酸度為1%～2%時(shí)，主要生成中式鹽，酸度升高時(shí)，酸式鹽的含量則隨著提高。由于酸式鹽比中式鹽易溶于水或稀硫酸中，因此，在酸度不大的情況下，從飽和溶液中析出的只有硫銨結(jié)晶。焦化廠生產(chǎn)硫銨不用純硫酸，通常采用濃度為75%～78%的塔式法硫酸或濃度為90%～93%的接觸法硫酸。也可采用濃度為96%～98%的硫酸，但這種硫酸價(jià)貴且冬天易結(jié)晶，還會(huì)使煤氣中的不飽和組分聚合而污染產(chǎn)品。5.3.2硫銨生產(chǎn)的結(jié)晶原理在飽和器內(nèi)，母液的溫度一般是不變的。如母液原來的濃度為E′，由于硫酸和氨的反應(yīng)是連續(xù)進(jìn)行的，母液中硫銨分子不斷增多，又因母液的溫度可視為不變，因此其濃度逐漸增至F′，即達(dá)到飽和。此時(shí)在理論上可以結(jié)晶，但實(shí)際上由于缺乏所需的過飽和程度而無晶核形成。當(dāng)母液的濃度繼續(xù)提高到介穩(wěn)區(qū)時(shí)，雖已處于過飽和狀態(tài)，但在沒有晶種的情況下，仍無晶核形成。只有當(dāng)母液的濃度提高到G點(diǎn)后才有大量晶核形成，母液的濃度也隨之降至飽和點(diǎn)F′。在這個(gè)過程中，由于所需的過飽和程度較高，晶核的生成速率遠(yuǎn)比其成長速率為大，因而所得的晶體很小。在飽和器剛開工生產(chǎn)和在大加酸后出現(xiàn)的情況即是如此。在生產(chǎn)中，母液中總是存在著細(xì)小結(jié)晶和微量雜質(zhì)，即存在著所謂的晶種，此時(shí)晶核形成所需的過飽和程度遠(yuǎn)比無晶種時(shí)為低，因此在介穩(wěn)區(qū)內(nèi)，主要是晶體在長大，同時(shí)還有新晶核形成。為了生產(chǎn)粒度較大的硫銨結(jié)晶，必須使母液處于介穩(wěn)區(qū)和適宜的過飽和程度內(nèi)。溶液的過飽和程度既是硫銨分子向硫銨結(jié)晶表面擴(kuò)散的推動(dòng)力，也是晶核生成的推動(dòng)力。當(dāng)溶液的過飽和程度低時(shí)，這兩個(gè)過程進(jìn)行的速度都顯得慢，但是晶核生成的速度更慢一些，此時(shí)可以得到大顆粒硫銨。當(dāng)溶液的過飽和程度高時(shí)，兩個(gè)過程進(jìn)行的速度都較快，但是晶核生成的速度更快一些，此時(shí)得到的是小顆粒硫銨。因而，溶液的過飽和程度必須控制在一定的范圍（介穩(wěn)區(qū)）內(nèi)。在正常操作條件下，硫銨結(jié)晶的介穩(wěn)區(qū)是很小的。結(jié)晶在母液內(nèi)的生長區(qū)域（即介穩(wěn)區(qū)）是很小的。在這個(gè)區(qū)域內(nèi)，當(dāng)母液中結(jié)晶的生長速度與反應(yīng)生成的硫銨量相平衡時(shí)，晶核的生成量最小，可得到大的結(jié)晶顆粒。5.3.3生產(chǎn)硫銨工藝流程噴淋式飽和器生產(chǎn)硫銨的工藝流程見圖5-3。由上個(gè)工段來的煤氣經(jīng)煤氣預(yù)熱器進(jìn)入飽和器。在飽和器的上段分兩股入環(huán)形室經(jīng)循環(huán)母液噴灑，其中煤氣中的氨被母液中的硫酸吸收，然后煤氣合并成一股進(jìn)入后室經(jīng)母液最后一次噴淋進(jìn)飽和器內(nèi)旋風(fēng)式除酸器，以便分離煤氣所夾帶的酸霧，最后送至終冷洗苯工段。圖5-3噴淋式飽和器生產(chǎn)硫酸銨的工藝流程1—煤氣預(yù)熱器2—噴淋式飽和器3—硫酸高置槽4—滿流槽5—母液貯槽6—母液循環(huán)泵7—小母液泵8—結(jié)晶泵9—結(jié)晶槽10—離心機(jī)11—輸送機(jī)12—振動(dòng)干燥機(jī)13—硫銨貯斗14—秤量包裝機(jī)15—旋風(fēng)分離器16—熱風(fēng)機(jī)17—空氣加熱器18—冷風(fēng)機(jī)19—抽風(fēng)機(jī)20—視鏡飽和器下段上部的母液經(jīng)母液循環(huán)泵連續(xù)抽出送至環(huán)形室噴灑，吸收了氨的循環(huán)母液由中心下降管流至飽和器下段的底部，在此晶核通過飽和介質(zhì)向上運(yùn)動(dòng)，使晶體長大，并使顆粒分級(jí)。用結(jié)晶泵將其底部的漿液送至結(jié)晶槽。飽和器滿流口溢出的母液流入滿流槽內(nèi)液封槽，再溢流到滿流槽，然后用小母液泵送入飽和器的后室噴淋。補(bǔ)水和大加酸時(shí)，多余的母液經(jīng)滿流槽至母液貯槽，再用小母液泵送至飽和器。此外，母液貯槽還可供飽和器檢修時(shí)貯存母液之用。結(jié)晶槽的漿液排放到離心機(jī)，經(jīng)分離的硫銨晶體由輸送機(jī)送至振動(dòng)流化床干燥機(jī)，并用被熱風(fēng)器加熱的空氣干燥，再經(jīng)冷風(fēng)冷卻后進(jìn)入硫銨貯斗，然后稱量、包裝送入成品庫。離心機(jī)濾出的母液與結(jié)晶槽滿流出來的母液一同自流回飽和器的下段。干燥硫銨后的尾氣經(jīng)旋風(fēng)分離器后由排風(fēng)機(jī)排放至大氣。由油庫送來的硫酸送至硫酸中間槽，再經(jīng)硫酸泵送至硫酸高置槽，然后自流到滿流槽。5.3.4提高硫銨質(zhì)量的主要途徑若能在不增添設(shè)備的情況下，從改進(jìn)現(xiàn)有的硫銨生產(chǎn)操作著手，來提高硫銨質(zhì)量，具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。1）母液的酸度和加酸制度根據(jù)硫銨結(jié)晶原理，母液的酸度對(duì)硫銨結(jié)晶質(zhì)量起著關(guān)鍵性作用。母液的酸度增高時(shí)（從0到10%的范圍內(nèi)），大顆粒的硫銨結(jié)晶產(chǎn)率降低。理論上適宜的酸度為2%左右，但由于眾多因素的影響，其操作酸度一般為4%左右。母液酸度的波動(dòng)對(duì)生產(chǎn)大顆粒的硫銨是極為不利的，時(shí)而結(jié)晶中斷，時(shí)而結(jié)晶急速進(jìn)行，結(jié)果生成大量的晶核，無法得到大顆粒的硫銨。硫銨結(jié)晶的平均粒度隨著母液的酸度增高而減小。為使母液的酸度保持在穩(wěn)定的范圍內(nèi)，應(yīng)根據(jù)進(jìn)入飽和器煤氣的氨含量，連續(xù)地向飽和器內(nèi)加酸。為了消除飽和器的堵塞，必須定期進(jìn)行大加酸清洗。根據(jù)對(duì)設(shè)備的腐蝕性影響，一般大加酸的酸度控制在10%左右。提高酸度的目的，是增加結(jié)晶在母液中的溶解度，從而使結(jié)晶沉積物溶解。另外在大加酸時(shí)，還必須對(duì)飽和器進(jìn)行水洗。酸度的提高，可以消除飽和器的堵塞，但易造成母液量的減少，同時(shí)母液中溶有大量的硫銨和酸式硫銨，吸收氨后，在酸度高的母液中又生成大量的顆粒很細(xì)小的結(jié)晶。因此，要生產(chǎn)大顆粒的硫銨，必須穩(wěn)定母液的酸度，酸洗的同時(shí)進(jìn)行水洗。2）母液的溫度飽和器的溫度制度是為維持飽和器內(nèi)的水平衡而制定的。飽和器在酸洗和水洗時(shí)形成的母液量，對(duì)其溫度制度影響最大。過高或者過低的母液溫度對(duì)晶體的長大都是不利的。母液溫度過高時(shí)，母液的黏度降低，硫銨分子向晶體表面的擴(kuò)散速度加快而有利于晶體長大，但也促成大量的晶核生成，因而得不到大顆粒的硫銨。母液溫度過低時(shí)，可以限制晶核的大量生成，但降低了傳質(zhì)速度，同樣得不到大顆粒的硫銨結(jié)晶。母液溫度的波動(dòng)也應(yīng)盡量避免，在不同的溫度下，硫銨具有不同的溶解度，當(dāng)飽和器內(nèi)母液的各部位出現(xiàn)不同溫度時(shí)，硫銨的濃度也隨之改變。有些區(qū)域可能形成大量的新晶核，而有些區(qū)域可能出現(xiàn)原有晶體的溶解現(xiàn)象，必將導(dǎo)致產(chǎn)品顆粒細(xì)小和粒度不均勻。生產(chǎn)實(shí)踐表明，飽和器的母液溫度穩(wěn)定在50～55℃范圍內(nèi)，對(duì)生產(chǎn)大顆粒結(jié)晶最為適宜。3）母液的攪拌攪拌的目的在于使母液的酸度、濃度和溫度均勻，使得硫銨結(jié)晶在母液中呈懸浮狀態(tài)，延長在母液中的停留時(shí)間，有利于硫銨分子向結(jié)晶表面擴(kuò)散，對(duì)生產(chǎn)大顆粒硫銨是有利的。通常母液循環(huán)泵起到攪拌的作用。4）控制晶比懸浮于母液中的硫銨結(jié)晶的體積對(duì)母液與結(jié)晶總體積的百分比，稱為晶比。飽和器中晶比的大小，對(duì)結(jié)晶粒度、母液中的氨飽和量和器后氨損失量有直接影響。晶比太大時(shí)，相對(duì)的減少了氨與硫酸反應(yīng)所需的容積，不利于氨的吸收，并使母液攪拌的阻力加大，導(dǎo)致母液攪拌不良。另外，晶比太大時(shí)，結(jié)晶間摩擦的機(jī)會(huì)增多，大結(jié)晶破裂成小結(jié)晶的可能性增加。并且當(dāng)飽和器中積聚過多的結(jié)晶時(shí)，堵塞情況也將嚴(yán)重。晶比太小時(shí)，則不利于結(jié)晶的長大，反而有大量的新晶核生成。此外，當(dāng)晶比小時(shí)，母液的密度降低，母液中的酸焦油及其乳化物不易與其分層，從而污染硫銨產(chǎn)品。因此，母液中必須控制一定的晶比，以利于得到大顆粒硫銨。另外，離心機(jī)的操作對(duì)硫銨游離酸的含量和水分有一定的影響。圖5-5是離心機(jī)的洗水量對(duì)硫銨的質(zhì)量影響。當(dāng)洗水量在12%以下時(shí)，硫酸銨游離酸隨洗水量增加而直線下降，之后則下降緩慢。當(dāng)洗水量增至22%以上時(shí)，離心機(jī)后的硫酸銨水分急劇增加。同時(shí)洗水量過高會(huì)破壞飽和器的水平衡。因此，規(guī)定離心機(jī)的洗水量為硫酸銨產(chǎn)量的10%~12%較為合適。生產(chǎn)硫銨的主要設(shè)備噴淋式飽和器噴淋式飽和器是硫銨工段的主體設(shè)備，其結(jié)構(gòu)示意見圖5-6。噴淋式飽和器全部采用耐酸不銹鋼制作，無襯里，其結(jié)構(gòu)上有如下主要特點(diǎn)：噴淋室由本體、外套筒和內(nèi)套筒組成。外套筒與內(nèi)套筒間形成旋風(fēng)式分離器，除去煤氣中夾帶的酸霧液滴，起到除酸器的作用。在煤氣入口和煤氣出口間分隔成兩個(gè)弧形分配箱，在箱內(nèi)配置噴嘴，噴嘴的方向均朝向煤氣流，形成良好的氣流接觸面。噴淋室的下部為結(jié)晶分級(jí)槽，噴淋室以降液管與結(jié)晶分級(jí)槽連通，循環(huán)母液通過降液管從結(jié)晶分級(jí)槽的底部向上返，不斷生成硫酸銨晶體，穿過向上運(yùn)動(dòng)的懸浮硫酸銨母液，促使晶體長大，并引起顆粒分級(jí)。在噴淋室的下部設(shè)置母液滿流管，控制噴淋室下部的液面，促使煤氣由入口向出口在環(huán)形室內(nèi)流動(dòng)。煤氣預(yù)熱器為了保持飽和器系統(tǒng)的水平衡，我國焦化廠普遍采用煤氣預(yù)熱器。煤氣預(yù)熱器為列管式換熱器，煤氣走管內(nèi)，管外通入低壓蒸氣。一般情況下，煤氣通過預(yù)熱器的阻力為300～500Pa。離心機(jī)離心機(jī)采用的是WH型離心機(jī)，它是臥式單級(jí)、活塞推料自動(dòng)連續(xù)操作離心機(jī)。活塞推料離心機(jī)用于分離固相顆粒不小于0.25mm、固相含量不小于25%的結(jié)晶狀或纖維狀物料的懸浮液。凡與物料相接觸的部分均用不銹鋼材料制成。干燥機(jī)經(jīng)離心機(jī)分離出來的硫銨結(jié)晶含有約2%的水分，為了減輕硫銨的膠結(jié)，其水分最好不超過0.2%，因此，離心分離后的硫銨還需要再進(jìn)行干燥。我國焦化廠所用的干燥裝置主要有兩種形式：振動(dòng)式干燥機(jī)和沸騰干燥器。目前各焦化廠的沸騰干燥器逐漸被干燥速度快、生產(chǎn)能力大及操作簡單的振動(dòng)式干燥機(jī)取代。干燥機(jī)由振動(dòng)電機(jī)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)使硫銨沿干燥箱向前移動(dòng)，由送風(fēng)機(jī)送的熱風(fēng)和冷風(fēng)進(jìn)入干燥箱的下部，透過風(fēng)板的縫隙穿過硫銨層進(jìn)入上部空間，經(jīng)箱蓋上的排風(fēng)口逸出，同時(shí)對(duì)硫銨進(jìn)行干燥和冷卻。干燥后的硫銨沿出料口落至硫銨貯槽。干燥機(jī)與硫銨接觸部分的材質(zhì)為不銹鋼材料。圖5-6噴淋式飽和器結(jié)構(gòu)示意圖煤氣預(yù)熱器為了保持飽和器系統(tǒng)的水平衡，我國焦化廠普遍采用煤氣預(yù)熱器。煤氣預(yù)熱器為列管式換熱器，煤氣走管內(nèi)，管外通入低壓蒸氣。一般情況下，煤氣通過預(yù)熱器的阻力為300～500Pa。離心機(jī)離心機(jī)采用的是WH型離心機(jī)，它是臥式單級(jí)、活塞推料自動(dòng)連續(xù)操作離心機(jī)?；钊屏想x心機(jī)用于分離固相顆粒不小于0.25mm、固相含量不小于25%的結(jié)晶狀或纖維狀物料的懸浮液。凡與物料相接觸的部分均用不銹鋼材料制成。干燥機(jī)經(jīng)離心機(jī)分離出來的硫銨結(jié)晶含有約2%的水分，為了減輕硫銨的膠結(jié)，其水分最好不超過0.2%，因此，離心分離后的硫銨還需要再進(jìn)行干燥。我國焦化廠所用的干燥裝置主要有兩種形式：振動(dòng)式干燥機(jī)和沸騰干燥器。目前各焦化廠的沸騰干燥器逐漸被干燥速度快、生產(chǎn)能力大及操作簡單的振動(dòng)式干燥機(jī)取代。干燥機(jī)由振動(dòng)電機(jī)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)使硫銨沿干燥箱向前移動(dòng)，由送風(fēng)機(jī)送的熱風(fēng)和冷風(fēng)進(jìn)入干燥箱的下部，透過風(fēng)板的縫隙穿過硫銨層進(jìn)入上部空間，經(jīng)箱蓋上的排風(fēng)口逸出，同時(shí)對(duì)硫銨進(jìn)行干燥和冷卻。干燥后的硫銨沿出料口落至硫銨貯槽。干燥機(jī)與硫銨接觸部分的材質(zhì)為不銹鋼材料。生產(chǎn)硫銨的操作主要生產(chǎn)操作參數(shù)包裝工屬飽和器工領(lǐng)導(dǎo)，執(zhí)行其工作指示和布置的任務(wù)。責(zé)本班硫銨產(chǎn)品的包裝，以及包裝用品的準(zhǔn)備和保管。負(fù)責(zé)產(chǎn)品的計(jì)算、出庫監(jiān)督及核實(shí)，并填寫好記錄。正常生產(chǎn)與事故操作1)飽和器工A．基本操作①根據(jù)職責(zé)范圍和操作指標(biāo)進(jìn)行正常操作，及時(shí)檢查調(diào)整煤氣壓力、溫度、母液溫度、母液酸度、母液晶比及母液密度等，使之符合規(guī)定，每小時(shí)記錄一次。②觀察結(jié)晶槽的上料和回流情況，是否正常。③隨時(shí)注意飽和器的阻力變化情況，發(fā)現(xiàn)阻力變化超出規(guī)定范圍，要找出原因并及時(shí)排除。④協(xié)調(diào)本崗位各工序的正常操作，并將本班生產(chǎn)情況填寫在記錄本上。⑤母液酸度的測(cè)定：從結(jié)晶槽中取出一定量的母液，置于250毫升的錐形瓶中，再加入大約50毫升的水稀釋，同時(shí)加入1～2滴酚酞指示劑，用裝有0.1N的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管滴定至無色，從滴定管讀出NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的消耗數(shù)即為母液的酸度。⑥母液晶比的測(cè)定：使用100毫升的量筒在結(jié)晶槽或滿流槽中取樣，取樣后靜置幾秒鐘，然后讀出晶體與液體分界線的刻度，即得晶比數(shù)值。用量筒取樣后，為了避免溫度變化對(duì)讀數(shù)的影響，最好將量筒浸入結(jié)晶槽或滿流槽的母液中靜置，然后再讀數(shù)。B．特殊操作（1）飽和器的倒換操作飽和器的停工必須在另一臺(tái)飽和器正常運(yùn)轉(zhuǎn)下進(jìn)行。檢查要開的飽和器系統(tǒng)所屬設(shè)備及附屬管線是否良好，各閥門開關(guān)是否靈活，有雜物要清理干凈。配好母液，使母液酸度在～4%左右。通知調(diào)度和鼓風(fēng)機(jī)室，開始飽和器的倒換操作。用蒸氣或氮?dú)庵脫Q煤氣管道和飽和器中的的空氣，再通煤氣置換煤氣管道和飽和器中的蒸氣或氮?dú)狻?dòng)母液循環(huán)泵和小母液泵。啟動(dòng)結(jié)晶泵。當(dāng)新飽和器運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，關(guān)閉停用的飽和器，要注意煤氣壓力的變化，滿流槽的滿流情況。配合檢修人員將停用的飽和器煤氣進(jìn)出口堵上盲板，并用蒸氣或氮?dú)獯祾咄Ｓ蔑柡推髦忻簹狻⑼Ｓ蔑柡推?、附屬設(shè)備及管線中的母液倒入母液貯槽并水洗清理干凈。使飽和器處于待修狀態(tài)。（2）停電操作停電時(shí)間較長，若晶比過大，適當(dāng)提高飽和器母液酸度，防止堵塞。停電時(shí)間過長，請(qǐng)示領(lǐng)導(dǎo)，按停工處理。來電后，各崗位按開工順序恢復(fù)生產(chǎn)。（3）停汽、停水操作①通知離心機(jī)工停止放料（如果操作）。②根據(jù)時(shí)間長短，適當(dāng)提高飽和器內(nèi)母液酸度。③來水、來汽時(shí)各崗位恢復(fù)正常生產(chǎn)。2)泵工A．泵的啟動(dòng)與停止①啟動(dòng)泵時(shí)首先搬動(dòng)靠背輪進(jìn)行盤車，盤車應(yīng)靈活；打開泵的入口閥門，啟動(dòng)泵后慢慢打開泵的出口閥門，使泵運(yùn)行在泵的性能范圍之內(nèi)；泵運(yùn)行后檢查管道和閥門是否滴漏，電機(jī)的電流是否正常，并注意泵的振動(dòng)、雜音、潤滑及溫度等情況。②泵停止運(yùn)行時(shí)首先關(guān)閉泵的出口閥門，再停泵，最后關(guān)閉泵的入口閥門。③泵停止運(yùn)行后，要放空泵及管道內(nèi)的母液，并沖洗干凈，泵內(nèi)不得有結(jié)晶。B．泵工的基本操作①在正常生產(chǎn)情況下，經(jīng)常巡視滿流槽的液位，防止小母液泵抽空。②經(jīng)常檢查煤氣水封槽，發(fā)現(xiàn)堵塞及時(shí)吹通。③經(jīng)常巡視各泵運(yùn)行是否正常，電機(jī)和軸承溫度不能超過規(guī)定值。④大加酸和水洗時(shí)，必須保證滿流槽的滿流管暢通，防止母液外溢。⑤維護(hù)好備用泵，每班必須盤車一次。⑥交班時(shí)，要把滿流槽中的酸焦油撈凈。C．泵工的特殊操作飽和器倒換時(shí)，根據(jù)飽和器工的指示進(jìn)行操作。突然停電時(shí)，要按停泵電鈕，并關(guān)閉各泵的出口閥門。停電時(shí)間較長時(shí)，與飽和器工聯(lián)系，提高母液的酸度。同時(shí)放凈管道和泵內(nèi)的母液并用水沖洗，以防止結(jié)晶堵塞。3）離心機(jī)工A．開機(jī)檢查設(shè)備是否正常，篩網(wǎng)是否完好，螺絲是否緊固，噴嘴位置是否正確，管道是否暢通等，還要檢查潤滑油的液位是否正常。沒有問題方可開機(jī)。開機(jī)前與干燥工聯(lián)系，開啟熱風(fēng)系統(tǒng)，使干燥系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)正常。將調(diào)速器搬到零位啟動(dòng)油泵，注意油泵的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。再將調(diào)速器搬到操作位置，并開油冷卻水。啟動(dòng)主機(jī)，待轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，開始下料，注意放料時(shí)保持均勻。開洗滌水，連續(xù)洗滌以保證產(chǎn)品質(zhì)量。B．停機(jī)①關(guān)閉結(jié)晶槽底部閥門，停止進(jìn)料。②關(guān)閉洗滌水閥門，停主機(jī)。待主機(jī)轉(zhuǎn)鼓停止后，鏟除鼓內(nèi)的積料。③再停油泵，把調(diào)速器搬到零位，關(guān)閉油冷卻水。④通知干燥工停車并清掃。C．離心機(jī)工的特殊操作和注意事項(xiàng)①操作中如突然停電，應(yīng)立即停止加料并關(guān)閉洗滌水，按停止電鈕和清料。②來電后，按開車順序重新開車。③操作中要注意下料均勻，不得將母液或洗滌水漏灑在下料斗中。④操作中要注意離心機(jī)的推料行程是否穩(wěn)定，油壓是否正常，發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象或震動(dòng)時(shí)，應(yīng)立即停車檢查，查明原因并處理后再開車。⑤禁止用鐵鍬或鐵鏟在轉(zhuǎn)鼓中鏟料。4）干燥機(jī)工A．開機(jī)接到升溫通知后，做好升溫準(zhǔn)備。盤動(dòng)熱風(fēng)機(jī)、冷風(fēng)機(jī)和抽風(fēng)機(jī)的聯(lián)軸器。啟動(dòng)抽風(fēng)機(jī)后，再啟動(dòng)熱風(fēng)機(jī)和冷風(fēng)機(jī)。開啟熱風(fēng)器的蒸汽閥門，加熱空氣，保證熱風(fēng)器的出口熱風(fēng)溫度不低于140℃。開啟螺旋輸送機(jī)，通知離心機(jī)開始下料，通知包裝工做好準(zhǔn)備。在干燥過程中，隨時(shí)注意風(fēng)管各部位的壓力變化，以防止風(fēng)管出口飛料。B．停機(jī)①當(dāng)離心機(jī)停止下料后，確認(rèn)螺旋輸送機(jī)內(nèi)沒有料時(shí)，停止螺旋輸送機(jī)。②關(guān)閉熱風(fēng)器的蒸汽閥門，停止熱風(fēng)器的加熱。③關(guān)閉熱風(fēng)機(jī)、冷風(fēng)機(jī)，再關(guān)閉抽風(fēng)機(jī)。④清除旋風(fēng)分離器內(nèi)的積料。⑤清掃場(chǎng)地，整理操作工具及用品。B．離心、干燥系統(tǒng)的操作1）正常生產(chǎn)開工操作①關(guān)閉各設(shè)備的放空管，各設(shè)備及管道上的閥門處于開工位置。②通知儀表使各計(jì)器儀表處于開工狀態(tài)。③通知電工檢查各有關(guān)電器設(shè)備并送電。④當(dāng)母液中晶比達(dá)到25%（體積）時(shí)，啟動(dòng)排風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、冷風(fēng)機(jī)，同時(shí)給熱風(fēng)器通蒸汽。⑤當(dāng)熱風(fēng)溫度達(dá)到110~120℃時(shí)，啟