基本介紹
- 中文名：焦爐煤氣淨化設施設計
- 外文名：design of cokeoven gas purification facilities
- 概念：粗淨化的焦爐煤氣進一步精製淨化
- 包括：脫萘、脫焦油和脫硫化氫
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英文
(design of cokeoven gas purification facilities)
過程
精製淨化一般包括脫萘(C10H8)、脫焦油和脫硫化氫(H2S)。
脫萘
焦爐煤氣中大部分萘已在焦化廠回收工序中與焦油一起析出，但由於萘易升華，當無洗油脫苯工序時，溫度為30～40℃的煤氣中含萘量高達900～2100mg，/m3，會沉積和影響乾法或濕法脫硫化氫效率。
常用脫萘方法和設計指標為：(1)輕油或輕柴油洗萘。使焦爐煤氣含萘量減至45～60mg/m3，含萘富油可以再生或作動力燃料(圖1)。(2)冷凍脫萘。使焦爐煤氣溫度降至o℃，能使萘含量減至45mg/m3，但此法在商業實用上尚不廣泛。經脫萘後的焦爐煤氣，可減少壓縮時萘的晶析或在精細調節的燒嘴口結焦形成的堵塞。
設計
焦爐煤氣淨化設施設計
脫焦油焦化廠來的焦爐煤氣尚含焦油20～50mg/m3，在進入濕法脫硫系統或無氧化加熱燃燒系統時，常需再用靜電捕焦油器精除焦油至5～10mg/m3。靜電捕焦油器按其沉澱極的結構型式，一般分為板式、套筒式、管式和蜂窩式四種(圖2)。板式與套筒式同屬板型結構，製造簡單，但因按當量直徑計算的流速和電場均勻性差，淨化效率僅85%～90%；管式尤其是蜂窩式製造複雜，但流速和電場比較均勻，淨化效率可達95%～99%，蜂窩式比管式相同外徑的單台能力大30%～40%，這些精除焦油設備沉澱極(正極)的間隙為150～200mm，電暈極(負極)用φ2～2．5mm鎳鉻絲構成，設計電場流速為1．2～1．8m/s(管式和蜂窩式可取高限)，電壓為30～40kV，電暈電流強度為0．35～0．45mA/m(電暈線)。
焦爐煤氣淨化設施設計
脫硫化氫焦化廠來的焦爐煤氣，當無初脫硫工序時，常含硫化氫4～7g/m3和氰化氫(HCN)1～1．5g/m3；有常規初脫硫工序時，尚含硫化氫200～500mg/m3和氰化氫150～200mg/’m3。冶金工廠中使用焦爐煤氣時，因加熱技術的進步和環境保護的要求，有時再經精脫硫使硫化氫降至10mg/m3。精脫硫化氫有乾法和濕法兩類。
(1)乾法精脫硫化氫。 常用於已經初脫硫含硫化氫1g/m3以下的煤氣，有氧化鐵(Fe2O3·H20)法和活性炭吸附法兩種。氧化鐵法採用混有木屑等疏鬆物質的Fe2O3·H20，在鹼性條件下吸收硫化氫和定期在空氣中翻曬再生。活性炭吸附法的吸附床溫度設計須低於60℃，要定期用蒸汽再生。活性炭吸附法尚可除去部分有機硫。
(2)濕法精脫硫化氫。常用蒽醌二磺酸(ADA)溶液法。溶液中含ADA、偏釩酸鈉(NaV03)、碳酸鈉(Na2C03)、酒石酸鉀鈉(KNaC4H4O6)等，可將硫化氫氧化為元素硫，溶液用鼓風再生循環使用。為防止鹽析，溶液設計溫度不低於40℃。脫硫塔可用木格塔、濺板塔或串級文氏管(Venturi serubber)脫硫塔，可將已經初脫硫含硫化氫200～500mg/m3的煤氣再精脫硫化氫至10mg/m3以下，並同時將氰化氫脫至50mg/m3。20世紀70年代以來，國際上發展了預脫氰塔和二級脫硫塔流程，由於減少了生成硫氰酸鈉(NaCNS)副反應，提高了吸收效率，可將無初脫硫的焦爐煤氣，由含硫化氫5～7g/m3一次精除至含硫化氫10mg，/m3以下(圖3)。
