发布时间 : 星期日 文章焦化厂鼓冷工段毕业设计[1] - 图文更新完毕开始阅读
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2.2煤气的直接冷却工艺
煤气的直接冷却，是在直接式煤气初冷塔内由煤气和冷却水直接接触传热完成的。我国小焦化大都用此流程。工艺如下：
由图2可见，由煤气主管来的80-85℃的煤气，经过气液分离器进入并联的直接式煤气初冷塔，用氨水喷洒冷却到25-28℃，然后由鼓风机送至电捕焦油器，电捕除焦油雾后，将煤气送往回收氨工段。
由气液分离器分离出的氨水，煤焦油和焦油渣，经过焦油盒分离出焦油渣后流入焦油氨水澄清池，从澄清池出来的氨水用泵送回集气管喷洒冷却煤气。澄清槽底部的煤焦油流入煤焦油池，然后用泵抽送到煤焦油槽中，再送往煤焦油车间加工处理。煤焦油盒底部的煤焦油渣人工捞出。
初冷塔底部流出的氨水和冷凝液经水封槽进入初冷氨水澄清池，与洗氨塔来的氨水混合并在澄清池与煤焦油进行分离。分离出来的煤焦油与上述煤焦油混合。澄清后的氨水则用泵送入冷却器冷却后，送至初冷塔循环使用。剩余氨水则送去蒸氨或脱酚。从初冷塔流出的氨水，由氨水管路上引出支管至煤焦油氨水澄清池，以补充焦炉用循环氨水的蒸发损失。
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煤气直接冷却，不但冷却了煤气，而且具有净化煤气的良好效果。据某厂实测生产数据表明，在直接式煤气初冷塔内，可以洗去90%以上的煤焦油，80%左右的氨，60%以上的萘，以及50%的硫化氢和氰化氢。这对后面洗氨洗苯过程及减少设备腐蚀都有好处。
同煤气间接冷却相比，直接冷却还具有冷却效率高，煤气压损失小，基建投资少等优点。但也具有工艺流程较复杂，动力消耗大，循环氨水冷却器易腐蚀易堵塞，各澄清池污染也严重，大气环境恶劣等缺点。因此目前大型焦化厂还很少单独采用这种煤气直接冷却流程。
2.3煤气的间冷-直冷混合冷却
自集气管来的荒煤气几乎为水蒸气所饱和，水蒸气热焓约占煤气总热焓的94%，所以煤气在高温阶段冷却放出的热量决大部分为水蒸气冷凝热，因而传热系数较高；而且在温度较高时，萘不会凝结造成堵塞。所以，煤气高温冷却阶段宜采用间接冷却。而在低温冷却阶段，由于煤气中水汽含量已大为减少，气体对壁面的对流传热系数底，同时萘的凝结也易造成堵塞。所以，此阶段宜采用直接冷却。流程如下：
由集气管来的82℃左右的荒煤气经气液分离器分离出煤焦油氨水后，进入横管式间接冷却器被冷却到50-55℃，再进入直冷空喷塔冷却到25-35℃。在直
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冷空喷塔内，煤气由下向上流动，与分两段喷淋下来的氨水煤焦油混合液逆流密切接触而得到冷却。
聚集在塔底的喷洒液及冷凝液沉淀出其中的固体杂志后，其中用于循环喷洒的部分经液封槽用泵送往螺旋板换热器，在此冷却到25℃左右，再压送到直冷空喷塔上、中两段喷洒。相当于塔内生成的冷凝液量的部分混合液，由塔底导入机械化氨水澄清槽，与气液分离器下来的氨水、煤焦油以及横管初冷器下来的冷凝液等一起混合后进行分离澄清的氨水进入氨水槽后，泵往焦炉喷洒，剩余氨水经氨水储槽泵送脱酚及蒸氨装置。初步澄清的煤焦油送至煤焦油分离槽除去煤焦油渣及进一步脱除水分，然后经煤焦油中间槽泵入煤焦油储槽。
直冷空喷塔内喷洒用的洗涤液在冷却煤气同时，还吸收硫化氢、氨及萘等，并逐渐为萘饱和。采用螺旋板换热器来冷却闭路循环的洗涤液，可以减轻由于萘的沉积而造成的堵塞。在采用氨水混合分离系统时，循环氨水中挥发的浓度相对增加，而循环氨水的温度又高，因而氨的挥发损失将增大。为防止氨的挥发损失及减少污染，澄清槽和液体槽宜采用封闭系统，并设置排气洗净塔，以净化由槽内排除的气体。
煤气的直接冷却是在直接冷却塔内，由煤气和冷却水直接接触传热而完成的。此法不仅冷却了煤气，且具有净化煤气的良好、设备结构简单、造价低及煤气阻力小等优点。间冷、直冷结合的煤气初冷工艺即是将二者优点结合的方法，在国内外大型焦化已得到采用。
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第三章 鼓风冷凝设备的选择
3.1 初冷器型式的选择
初冷器是焦化厂煤气冷却的主要设备，主要有立管式间接初冷器和横管式间接初冷器两种。在此设计里我们选择了横管式间接初冷器，下面我们就其优缺点 对此两种初冷器进行详细分析。 3.1.1 立管式间接初冷器
如图3所示，立管式间接初冷器的横断面呈长椭圆形，直立的钢管束装在上下两块管栅板之间，被五块纵板分成六个管组，因而煤气通路也分成六个流道。煤气走管间，冷却水走管内，二者逆向流动。冷却水从冷却器煤气出口端底部进入，依次通过各组管束后排出器外。由图可知，六个煤气流道的横断面积是不一样的，这是因为煤气流过出冷气时温度逐步降低，并冷凝出液体，煤气的体积流量逐渐减小。为使煤气在各个流道中的流速大体保持稳定，所以沿煤气流向各流道的横断面积依次递减；而冷却水沿起流向各管束的横断面积则相应递减。所用钢管规格为φ76mm×3mm。
立管式出冷器一般均为多台并联操作，煤气流速为3-4m/s，煤气通过阻力约为0.5-1kPa。
当接近饱和的煤气进入出冷器后，即有水汽和煤焦油在管壁上冷凝下来，冷凝液在管壁上形成很薄的液膜，在重力作用下沿管壁向下流动，并因不断有新的冷凝液加入，液膜逐渐加厚，从而降低了传热系数。此外，随着煤气的冷却，冷凝的萘将以固态薄片晶体析出。
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