Охлаждение коксового газа в трубчатых холодильниках

 

   Таблиця 14. вологість  газу при різних температурі  і тиску.

Температура, °С	Тиск, мм рт.ст.	Вологовміст
		м³/м³	кг/м³
-10	1.95	0.0026	0.0021

 

-5	3.01	0.0040	0.0032
0	4.58	0.0060	0.0048
5	6.5	0.0086	0.0070
10	9.2	0.0122	0.0098
15	12.8	0.0171	0.0137
20	17.5	0.0236	0.0189
25	23.8	0.0323	0.0260
30	31.8	0.0436	0.0351
35	42.2	0.0587	0.0473
40	55.3	0.0780	0.0631
45	71.9	0.104	0.0840
50	92.6	0.139	0.1114
55	118.0	0.183	0.148
60	149.4	0.246	0.196
65	187.5	0.326	0.265
70	233.7	0.444	0.361
75	289.1	0.612	0.499
80	355.1	0.875	0.716
85	433.6	1.33	1.092
90	525.8	2.24	1.877
95	633.9	5.01	4.381
100	760.0	-	-

 

 

 

 

                                   

                                

 

1.11 Теплотехнічні  засоби.

 

 

   Теплота згорання коксового  газу складає 4250 - 4400 ккал / м ³. Теоретична  кількість сухого повітря, необхідне  для згорання газу середнього  складу - 4.35 м ³ / м ³. При коефіцієнті  надлишку повітря α = 1.2 кількість  повітря складе 5.2 м ³ / м ³. склад  і кількість продуктів

згорання при теоретичной кількості повітря і коефіцієнті α = 1.2 наведено в табл. 15.

 

Таблиця 15. Характеристика продуктів згорання при різних значеннях α.

 

Характеристика	α1		α2
	Вологі продукти згоряння	Сухі продукти коксування	Вологі продукти згоряння	Сухі продукти коксування
Кількість, м³/м³	5.03	3.85	5.90	4.72
Зміст, %: - двуоокис вуглецю -кисень -азот -водяна пара	7 -   68.0   24.3	10.0 - 90.0 -	6.5 3.1   70.8 19.6	8.2 3.9 87.9 -

 

 

                             

 

1.12. Склад надсмольної  води.

 

   Однією з основних  функцій відділення конденсації  є зрошення газозбірника надсмольної  води, ретельно окремої від домішок (смоли, фусів і т.д.). в цьому  відділенні є 2 різновиди надсмольної  води:

1. вода, що циркулює між  освітлювачами і газозбірника.

2. конденсат газових холодильників.

 

   У газозбірнику частина  зрошающей надсмольної води випаровується  і конденсується вже в газових  холодильниках спільно з вологою  шихтою і пірогенетіческою вологою. Поповнення випарованої частини  води циклу газозбірників проводиться  за рахунок аміачної води циклу  холодильників; надлишок вологи  направляється в аміачне відділення  для виділення аміаку. За хімічним  складом ці води трохи різняться. У воді циклу газозбірників  переважають пов'язані солі амонію (NH4Cl, NH4CNS та ін); у воді циклу  холодильників переважають солі  летючого аміаку ((NH4) S,

(NH4) CO3), т.е солі, які при  підвищенні температури розкладаються. Зразковий склад надсмольних  вод наведено в табл. 16.

 

Таблиця 16. Склад надсмольной води, г / л.

Компонентов	Надсмольна вода
	Цикла газозбірника		Газових холодильників		Надходить на переробку
	Півдня	Сходу	Півдня	Сходу	Півдня	Сходу
аміак летючий	1.0-1.7	1.5-2.1	2.2-7.5	3.9-6.4	0.14-4.36	1.7-6.4
аміак пов'язаний	3.9-12.9	0.6-13.2	0.5-6.7	0.06-1.34	0.3-5.6	0.06-2.1
хлориди	0.7-39.6	0.33-2.06	0.7-9.4	0.06-0.82	0.6-8.6	0.9-1.6
роданіди	0.2-3.0	0.9-7.9	0.2-2.7	0.72-1.4	0.1-5.9	0.9-16
ціаніди	0.05-0.23	0.15-1.35	0.03-0.12	0.09-0.22	0.04-0.1	0.04-0.28
Сульфати і сульфіти	0.45-4.77	-	0.22-1.86	0.23	0.18-1.31	0.23
тіосульфати	0.64-1.4	1.25-2.25	0.49-1.04	0.385	0.23-1.11	0.38
сірководень	0.07-1.3	0.37-3.56	0.6-1.29	0.37-3.56	0.6-1.28	-

 

 

У воді циклу холодильників зміст летючого (вільного) аміаку вище, ніж у воді циклу газозбірників.

 

   При схемі конденсації  з трубчастими холодильниками  змішання вод циклів газозбірника  і холодильника не тільки допустимо, але і бажано, т.я в результаті  цього припиняється накопичення  хлористих і роданистих (тобто найбільш корозійних) солей амонію. В результаті змішання вод зміст цих солей знижується в 6-8 разів [2].

 

1.13. Очищення надсмольної  води і смоли від фусів.

 

 

  Відстоювання надсмольної води газозбірникового циклу від смоли і фусів є необхідною технологічною операцією, що забезпечує кА необхідне охолодження коксового газу. Так і безперервну роботу форсунок, встановлених у газозбірника і стояках.

 

  Поділ конденсату засноване на гравітаційному відділенні смоли і фусів від основної маси надсмольної води під дією сил тяжіння. Надсмольна вода з розчиненими в ній солями і ін домішками має густину 1020-1050 кг / м ³, смола 1120-1220 кг / м ³, а фуси до 1250 кг / м ³. Поділ здійснюється в механізованих освітлювачах різних конструктивних виконань. На коксохімічних виробництвах України застосовуються освітлювачі прямокутної форми ємністю 210 і 380 м ³ і циліндричні об'ємом 650 м ³. При часу відстоювання ≈ 30 хв, продуктивність по воді становить 420, 760, і 1300 м ³ / год відповідно.

 

  Швидкість випадання фусів залежить від в'язкості смоли, яка, в свою чергу, пов'язана з температурою надсмольнойї води в освітлювачі. Для її підвищення нижня частина корпусу і днище обігріваються глухим паром. Помічено, що чим рівномірніше обігрів, тим менше виникає конвективних струмів води і тим легше і ефективніше відбувається розподіл фаз.

 

1.14 Очищення смоли  від фусів.

 

 

   Погіршення якості  смоли, викликане впровадженням  бездимного завантаження з використанням  паро-і гідроінжекціей ускладнює  і здорожує процес поділу надсмольної  води і смоли. Тому представляється

доцільним перехід на двоступеневі схеми поділу надсмольної води і смоли. [3-4].

Характерною особливістю таких схем є застосування гравітаційної апаратури на першій ступені, а остаточне очищення смоли від фусів виробляють на другому ступені із застосуванням осаджувальних центрифуг. Одна з таких технологічних схем наведена на рис.1

 

 

Рис. 1 Двоступенева технологічна схема поділу надсмольної води і смоли.

1 - механізований відстійник - освітлювач; 2 - збірка; 3 – циркуляційний  насос, 4 - теплообмінник; 5 - осаджувальна  центрифуга; 6, 7, 8

- Збірники; 9 - насос циркуляційний; 10 - насос; 11 - переливне влаштування; 12-регулятор рівня; 13-збірник.

I - надсмольная вода зі смолою і фусамі; II - освітлена вода на зрошення газозбірника; III - надмірна аміачна вода на переробку; IV

- Смола; V - Фуси; VI - аміачна  вода з процесу зневоднення  смоли;

VII - пар.

 

Надсмольная вода (містить смолу і aуси) подається в механізований відстійник-освітлювач 1 для відділення крупнодисперсних фусів. Освітлена вода стікає в збірник 2, з якого частина її направляється на зрошення газозбірника, а надлишок - на переробку. Смола з вмістом води 20-30% перекачується циркуляційним насосом 3 через теплообмінник 4, що обігрівається парою в осадительную центрифугу 5. В ній відбувається остаточне очищення смоли з виділенням води, смоли і фуси, що надходять у відповідні збірники 6,7,8. Воду циркуляційним насосом 9 повертають у відстійник, а смолу з вмістом вологи менше 5% подають насосом 10 в переливний пристрій 11. регулятор 12 забезпечує підтримання постійного рівня смоли у відстійнику стабільну роботу центрифуги. Надлишкова смола надходить у збірник 13.

 

1.15 Схеми первинного  охолодження коксового газу в  трубчастих холодильниках.

На рис. 2 представлена ​​технологічна схема первинного охолодження коксового газу в холодильниках з вертикальними трубами. Коксовий газ після охолодження в газозбірнику 80-85 ° С надходить через сепаратор 2 в міжтрубний простір холодильників 3 з вертикальними трубами. За ним протитечією рухається технічна вода, з початковою температурою 20-24 ° С. При теплообміні між цими двома потоками газ охолоджується до 30-35 ° С, в ньому відбувається конденсація пари смоли і води.

Рис. 2 Технологічна схема первинного охолодження коксового газу в холодильниках з вертикальним розташуванням труб.

1 - газосборнік; 2 - сепаратор; 3 - первинний трубчастий холодильник; 4, 19 - гідравлічний затвор; 5 - проміжний  збірник конденсату; 6-освітлювач  механізований; 7 '* - проміжний збірник; 8,13,15, 16 -. насоси; 9 - регулятор рівня  смоли; 10 - промсборнік смоли; 11 - збірник  смоли; 12 - відстійник для води; 14 - збірник для надлишкової води; 17 - нагнітач; 18 - електрофільтр; 20 - трубопровід  технічної води.

 

 

I - прямий коксовий газ; II - охолоджений коксовий газ; III - технічна вода; IV - аміачна вода  на переробку; V - смола на склад.

 

 Охолоджений газ газодувки 17 через електрофільтр 18 подається в сульфатне відділення, а конденсат з газових холодильників стікає через гідрозатвор 4 в проміжний збірник 5, з останнього конденсат насосом 13 подається в відстійник 12.

 

  З відстійника 12 смола через смолоотводчік вступає у збірник 11, а з нього насосом 15 відкачується в резервуари складу смоли. У свою чергу, надсмольна вода з відстійника 12 вступає у збірник 14, з якого частина її перетікає в проміжний збірник 7 для поповнення газозбірникового циклу, а надлишок подається насосом 16 для переробки в аміачну дистиляційну колону.