[其他]機械攪拌式焦油脫水裝置

無效

• 申請號: 86104436
• 申請日: 1986-06-25
• 公開（公告）號: CN86104436A
• 公開（公告）日: 1987-08-05
• 發明（設計）人: 李哲浩;虞繼舜;王麗芳
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵學院
• 主分類號: C10C1/60
• 分類號: C10C1/60;C10C1/06
• 代理公司: 武漢鋼鐵學院專利事務所
• 代理人: 蔣繼生

本發明屬于煤炭化學工業裝置。

常規的室式煉焦爐煉焦時產生的煤焦油，一般含水量為3～10%。這種焦油即使在50～80℃的溫度下靜置數十小時，也難以使水分降低到2%以下。這是由于這些水分呈細分散的小水滴被焦油緊緊包住所造成的。含有水分的焦油，在蒸餾過程中容易產生爆沸，蒸餾釜內壓力增大，操作難以控制，故要求焦油的水分應＜0.3%。同樣，在炭黑生產中，作為原料的焦油也應有嚴格的水分含量指標，否則水分過高，影響炭黑的產量和質量，也影響設備壽命，一般炭黑生產中要求焦油含量應≤0.2%。近年來城市煤氣工業的發展，勢必產生大量發生爐焦油，這種焦油與熱壓型焦產生的焦油一樣，均屬于難脫水的焦油。為了擴大這些焦油綜合利用途徑，同樣要求有一種既簡便又高效的脫水方法。

到目前為止，在工業上實現煤焦油的脫水，仍以蒸發脫水方法為主。該法是將焦油送入管式爐內加熱至120～130℃，然后焦油進入一個蒸發器內，在蒸發器中由于體積突然擴大，壓力驟減，使焦油中的水分和部分輕質餾分在蒸發器內成為氣體，這些氣體被冷凝和分離，由此焦油水分被降到約0.3%。該法的主要缺點是能耗大，脫水時間長和效率低。另外，該法的分離水中含有較多的酚（達12000毫克/升），而且焦油中含有殘留的銨鹽，需加入6～8%的碳酸鈉溶液處理（加入量約為焦油量的0.05～0.06%）。

本發明旨在解決上述脫水裝置存在的問題，縮短脫水時間，使脫水后焦油水分含量在0.1%以下。

本發明為一間歇式焦油脫水裝置，該裝置如附圖1所示。由鼓風機1（也可用抽風機代替）、預熱器2、脫水器3及凈化系統的洗滌塔4、捕霧器5、循環水貯槽6和油水分離槽7等組成。利用該裝置進行焦油脫水的工藝流程如圖5所示。

焦油脫水的工藝過程如下：

用焦油泵將含水焦油送入脫水器，用間接蒸汽加熱到60～100℃，然后通入含有N₂、O₂、CO₂等經預熱的壓縮氣體，通入的氣體使焦油的汽液界面迅速更生，迫使焦油中水分迅速而高效地脫除，得到水分含量＜0.1%的無水焦油。

從脫水器頂部出口管排出的氣體含有少量輕油，它們進入一個帶有一塊脫水篩板的洗滌塔，被循環水洗滌冷卻。經冷卻脫除微量油珠的氣體，經洗滌塔內的脫水篩板脫水后，進入捕霧器。氣體在捕霧器內沿螺旋方向流動，在撞擊作用和離心作用下進一步脫去氣體中的油珠與水霧。分離出輕油的氣體從捕霧器上部排氣管排放（達標）。

洗滌塔的循環水和捕霧器下部的分離水，進入循環貯槽。循環水被鼓入的空氣蒸發冷卻后，進入油水分離器。在油水分離器中，輕油被收集后回收，循環水經水泵送到洗滌塔循環使用。

本裝置之所以能高效脫水，主要技術關鍵是：利用氣液兩相之間蒸汽壓差和氣液兩相介面迅速更生的原理，設計了合理機械攪拌裝置-脫水器，并選擇了合理的工藝控制參數。該脫水器如附圖2所示，它由鋼制罐體1、加熱蒸汽蛇管2和攪拌器3所組成。加熱蒸汽管是傳熱面積較大的蛇形鋼制彎管，可垂直或水平的安裝在脫水器內。蛇管一般水平放置（以不超出焦油的液面為宜），蛇管的排數由脫水器的容積而定，一般為1～5排。

攪拌器是脫水器的核心部件，其結構如圖3所示，它由1～50根鼓泡管所組成，其一端與壓縮氣體相連，另一端則伸入脫水器內。這些鼓泡管可以呈不同方位，它們在水平面內最好是均勻分布，鼓泡管是一個鋼制的彎管，如圖4所示，為防止堵塞，在彎管的出口端開有2～20個氣體分配槽。

選擇合適的工藝控制參數，是提高脫水率的重要途徑，也是本發明的一個重要部分。各主要控制參數如下：

1、脫水器裝油量

該間歇式脫水器的裝油量以相當于脫水器容積的一半左右為宜，油料高度約2～3米。裝油量過多容易引起濺液或將較大量的油料夾帶到洗滌塔，裝油量過少則降低了脫水效率。

2、風量與風油比值

本裝置的鼓風量一般為800～4800米³/時，風油比為30～200米³/噸油·時，以上數據為對煤焦油而言。油料改變后可適當改變風油比，以達到最佳操作狀態。

3、脫水的操作溫度

煤焦油脫水的操作溫度一般控制在60～100℃。操作溫度高則脫水效率有所提高，但溫度過高容易引起濺油和外溢事故。若脫水油料比焦油比重輕，則操作溫度應適當降低，相反則適當提高。