一种间接蒸气加热的蒸氨塔系统及其排渣方法与流程

1.本发明涉及焦炉煤气净化技术领域，尤其涉及一种蒸氨单元中间接蒸气加热的蒸氨塔系统及其排渣方法。


背景技术：

2.氨为含氮化合物，是煤炼焦过程的副产品。一般干煤含氮2％左右，其中有40％～50％进入荒煤气中，绝大部分形成氨，少部分形成氰化氢和吡啶。
3.氨气是一种无色气体，有强烈的刺激气味，极易溶与水，水溶液为氨水。
4.来自焦炉的荒煤气是由干煤气、水蒸气及一系列化学品组成的复杂混合物，通过煤气净化装置处理后，焦油、氨、苯等化学品被回收下来，净煤气送往用户使用。出炉荒煤气经上升管后，在桥管和集气管内用循环氨水喷洒冷却至约80℃，冷却的焦油量约为60％，冷却后的荒煤气送至气液分离器分离出其中的焦油氨水混合液后，进入空喷洗涤塔用氨水继续循环洗涤煤气中夹带的煤粉，然后煤气被抽到初冷器，通过循环水和低温水间接冷却最终将煤气温度冷却至20～21℃，以提高煤气的净化效果。所有冷却混合液经油水渣分离，分离出的氨水重新用于循环冷却。在此过程中，循环氨水收集了荒煤气中含有的水分，大约占煤气量的12％，循环氨水量逐渐增加，多余部分称为剩余氨水，经煤气净化装置蒸氨单元处理后送废水处理单元。
5.蒸氨单元的作用是通过对氨水加热，使原料氨水中的挥发性铵盐(如碳酸铵、硫化铵等)加热后分解，其中的二氧化碳、硫化氢和氨以气态形式从蒸氨塔塔顶逸出。同时，为分解固定铵盐(如硫酸铵、氯化铵)，要在蒸氨塔的中段加入氢氧化钠溶液。蒸氨塔有直接蒸气加热和间接蒸气加热两种工艺，采取间接蒸气加热的方式可以减少废水的处理量，蒸氨塔底得到的蒸氨废水送废水处理单元。
6.剩余氨水在送往蒸氨塔前，虽然经过了汽浮除焦油器以及陶瓷过滤器过滤，仍然含有少量的焦油，焦油随氨水进入蒸氨塔后在塔底积累形成焦油渣，需要定期从蒸氨塔底部和再沸器底部放空到焦油渣坑。由于焦油渣中含有细煤粉、氢氧化钙和氢氧化镁等沉淀物，极易结块堵塞管道，造成停车事故，另外排渣、清渣操作过程极其繁琐，且不环保。
7.授权公告号为cn209210559u的中国实用新型专利公开了一种“剩余氨水除焦油装置”,通过将蒸氨废水的排出口下移，蒸氨废水进入换热器之前增加焦油沉淀设施，既能防止焦油渣附着在蒸氨塔底部，又能防止焦油堵塞换热器。上述技术方案是针对直接蒸气加热工艺的蒸氨塔，由于采用直接蒸气加热，蒸氨塔底呈沸腾状态，焦油渣分散在塔底及塔壁上，通过塔底放空管道排出焦油渣解决不了蒸氨塔底挂渣的问题。


技术实现要素：

8.本发明提供了一种间接蒸气加热的蒸氨塔系统及其排渣方法，通过增设蒸氨塔焦油渣沉淀槽及再沸器焦油渣沉淀槽，使蒸氨塔和再沸器中的焦油渣沉淀位置由原来的设备内部转移到外部，并可定时自动排放，焦油渣处理更加方便快捷，并且在清理焦油渣时，无
需停工，不影响生产。
9.为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
10.一种间接蒸气加热的蒸氨塔系统，包括蒸氨塔；还包括再沸器、蒸氨塔焦油渣沉淀槽、再沸器焦油渣沉淀槽、焦油渣槽及地下放空槽；所述蒸氨塔的下部一侧设循环液入口及循环液出口，循环液入口通过循环液管道连接循环液出口，循环液管道上设再沸器；蒸氨塔焦油渣沉淀槽的顶部设循环液出口，上部一侧设循环液入口，底部设焦油渣排出口；蒸氨塔底部的放空管延伸至蒸氨塔外连接蒸氨塔焦油渣沉淀槽的循环液入口，蒸氨塔焦油渣沉淀槽的循环液出口连接再沸器上游的循环液管道；再沸器焦油渣沉淀槽的顶部设焦油渣入口，底部设焦油渣排出口，再沸器焦油渣沉淀槽的焦油渣入口连接再沸器底部的焦油渣放空口，再沸器焦油渣沉淀槽的焦油渣排出口及蒸氨塔焦油渣沉淀槽的焦油渣排出口均连接焦油渣槽顶部的焦油渣入口，焦油渣槽的上部一侧设剩余氨水满流口连接地下放空槽顶部的剩余氨水入口。
11.所述蒸氨塔的循环液入口设于循环液出口的上方。
12.所述循环液管道在蒸氨塔焦油渣沉淀槽的上游设阀门一；循环液管道与蒸氨塔焦油沉淀槽之间的连接管道上设阀门二；放空管与蒸氨塔焦油沉淀槽之间的连接管道上设阀门三；蒸氨塔焦油渣沉淀槽的焦油渣排出口处设排渣电磁阀一。
13.所述再沸器与再沸器焦油渣沉淀槽之间的连接管道上设阀门四；再沸器焦油渣沉淀槽的焦油渣排出口处设排渣电磁阀二。
14.所述蒸氨塔焦油渣沉淀槽、再沸器焦油渣沉淀槽均为立式槽，且均为分体结构，中部设有法兰连接结构。
15.所述地下放空槽内设液下泵，液下泵的出口通过剩余氨水管道连接剩余氨水槽。
16.所述焦油渣槽置于行走小车上。
17.一种间接蒸气加热的蒸氨塔系统的排渣方法，包括如下步骤：
18.1)蒸氨塔内的循环液自放空管流入蒸氨塔焦油渣沉淀槽，焦油渣不会沉积在蒸氨塔底；
19.2)自蒸氨塔底部流出的循环液先进入蒸氨塔焦油渣沉淀槽，将其中的焦油渣沉淀下来，去除大部分焦油渣的循环液通过循环液管道进入再沸器，加热后重新返回蒸氨塔；
20.3)再沸器中，循环液携带的少量焦油渣向下沉淀，排入再沸器焦油渣沉淀槽内；
21.4)蒸氨塔焦油渣沉淀槽及再沸器焦油渣沉淀槽内沉淀的焦油渣统一排入焦油渣槽中，同时带有一部分剩余氨水；在焦油渣槽内，焦油渣沉淀在底部，剩余氨水满流到地下放空槽，通过液下泵送至剩余氨水槽；
22.5)焦油渣槽中的焦油渣积累到量后，外运处理。
23.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
24.1)蒸氨塔的焦油渣沉淀位置由原来的蒸氨塔底部转移到外部的蒸氨塔焦油渣沉淀槽，保证焦油渣不会沉积在蒸氨塔底部；
25.2)再沸器的焦油渣沉淀位置由原来的再沸器底部转移到外部的再沸器焦油渣沉淀槽，保证焦油渣不会沉积在再沸器底部；
26.3)蒸氨塔焦油渣沉淀槽、再沸器焦油渣沉淀槽均采用分体结构，且拆卸清理方便，不需要停工进行清理；
27.4)排渣操作可实现自动化，减少人工干预，现场环境干净整洁。
附图说明
28.图1是本发明所述一种间接蒸气加热的蒸氨塔系统的结构示意图。
29.图中：1.蒸氨塔 2.再沸器 3.蒸氨塔焦油渣沉淀槽 4.再沸器焦油渣沉淀槽 5.焦油渣槽 6.地下放空槽 7.液下泵 8.阀门一 9.阀门二 10.阀门三 11.阀门四 12.排渣电磁阀一 13.排渣电磁阀二
具体实施方式
30.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
31.如图1所示，本发明所述一种间接蒸气加热的蒸氨塔系统，包括蒸氨塔1；还包括再沸器2、蒸氨塔焦油渣沉淀槽3、再沸器焦油渣沉淀槽4、焦油渣槽5及地下放空槽6；所述蒸氨塔1的下部一侧设循环液入口及循环液出口，循环液入口通过循环液管道连接循环液出口，循环液管道上设再沸器2；蒸氨塔焦油渣沉淀槽3的顶部设循环液出口，上部一侧设循环液入口，底部设焦油渣排出口；蒸氨塔1底部的放空管延伸至蒸氨塔1外连接蒸氨塔焦油渣沉淀槽3的循环液入口，蒸氨塔焦油渣沉淀槽3的循环液出口连接再沸器2上游的循环液管道；再沸器焦油渣沉淀槽4的顶部设焦油渣入口，底部设焦油渣排出口，再沸器焦油渣沉淀槽4的焦油渣入口连接再沸器2底部的焦油渣放空口，再沸器焦油渣沉淀槽4的焦油渣排出口及蒸氨塔焦油渣沉淀槽3的焦油渣排出口均连接焦油渣槽5顶部的焦油渣入口，焦油渣槽5的上部一侧设剩余氨水满流口连接地下放空槽6顶部的剩余氨水入口。
32.所述蒸氨塔1的循环液入口设于循环液出口的上方。
33.所述循环液管道在蒸氨塔焦油渣沉淀槽3的上游设阀门一8；循环液管道与蒸氨塔焦油沉淀槽3之间的连接管道上设阀门二9；放空管与蒸氨塔焦油沉淀槽3之间的连接管道上设阀门三10；蒸氨塔焦油渣沉淀槽3的焦油渣排出口处设排渣电磁阀一12。
34.所述再沸器2与再沸器焦油渣沉淀槽4之间的连接管道上设阀门四11；再沸器焦油渣沉淀槽4的焦油渣排出口处设排渣电磁阀二13。
35.所述蒸氨塔焦油渣沉淀槽3、再沸器焦油渣沉淀槽4均为立式槽，且均为分体结构，中部设有法兰连接结构。
36.所述地下放空槽6内设液下泵7，液下泵7的出口通过剩余氨水管道连接剩余氨水槽。
37.所述焦油渣槽5置于行走小车上。
38.一种间接蒸气加热的蒸氨塔系统的排渣方法，包括如下步骤：
39.1)蒸氨塔1内的循环液自放空管流入蒸氨塔焦油渣沉淀槽3，焦油渣不会沉积在蒸氨塔底；
40.2)自蒸氨塔1底部流出的循环液先进入蒸氨塔焦油渣沉淀槽3，将其中的焦油渣沉淀下来，去除大部分焦油渣的循环液通过循环液管道进入再沸器2，加热后重新返回蒸氨塔1；
41.3)再沸器2中，循环液携带的少量焦油渣向下沉淀，排入再沸器焦油渣沉淀槽4内；
42.4)蒸氨塔焦油渣沉淀槽3及再沸器焦油渣沉淀槽4内沉淀的焦油渣统一排入焦油
渣槽5中，同时带有一部分剩余氨水；在焦油渣槽5内，焦油渣沉淀在底部，剩余氨水满流到地下放空槽6，通过液下泵7送至剩余氨水槽；
43.5)焦油渣槽5中的焦油渣积累到量后，外运处理。
44.本发明采用设于蒸氨塔1外的再沸器2加热，蒸氨塔1底部呈静止状态，焦油渣会往塔底聚集，并随循环液一起排出，进入蒸氨塔焦油渣沉淀槽3后再进行静止沉淀；由于循环流量大，这样的沉淀积累才有意义；同样，再沸器焦油渣沉淀槽4也会产生静止沉淀，但沉淀下来的焦油量很少，其排渣时间相对蒸氨塔焦油渣沉淀槽3可以间隔得更长一些；与前述的授权公告号为cn209210559u的中国实用新型专利“剩余氨水除焦油装置”相比，本发明的技术效果明显不同，虽然都设了外部的沉淀槽，但其具体工艺过程及原理都是截然不同的。
45.以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
46.【实施例】
47.本实施例是对一种间接蒸气加热蒸氨塔的排渣方式进行改进，改进后的蒸氨塔系统包括蒸氨塔1、再沸器2、蒸氨塔焦油渣沉淀槽3、再沸器焦油渣沉淀槽4、焦油渣槽5、地下放空槽6、液下泵7、阀门一8、阀门二9、阀门三10、阀门四11、排渣电磁阀一12、排渣电磁阀二13。
48.具体改进过程如下：
49.1)首先将蒸氨塔1去再沸器2的循环液出口，由蒸氨塔1侧壁开口改为塔底放空管出口，这样焦油渣就不会在蒸氨塔1的塔底沉积，而会随循环液一起流动；为实现此功能，在与循环液出口相连的循环液管道上加设阀门一8，用于阻断循环液流出。
50.2)在蒸氨塔1去再沸器2的循环液管道下方，增设1个蒸氨塔焦油渣沉淀槽3，蒸氨塔1去再沸器2的循环液从蒸氨塔1底部的放空管出来后，先进入蒸氨塔焦油渣沉淀槽3，然后从蒸氨塔焦油渣沉淀槽3的顶部流来经原有的循环液管道进入再沸器2，这样随循环液出来的焦油渣，就会在蒸氨塔焦油渣沉淀槽3内而不是在蒸氨塔1的底部沉积。
51.3)蒸氨塔焦油渣沉淀槽3的底部设焦油渣排出口，并设置排渣电磁阀一12，用于定时自动排渣，减少由于排渣不及时堵塞管道的情况。
52.4)由于焦油渣会结块，而且结块尺寸较大，所以蒸氨塔焦油渣沉淀槽3要定期进行清理；为了便于拆卸清理，蒸氨塔焦油渣沉淀槽3的循环液入口、循环液出口的管道上分别设阀门三10、阀门二9，蒸氨塔焦油渣沉淀槽3采用立式槽，且为分体结构，中间设便于拆开的法兰，用于人工清理；蒸氨塔焦油渣沉淀槽3下线清理期间，关闭阀门二9、阀门三10，打开阀门一8，循环液循环路径切换回原有的循环液管道，保证生产继续进行。
53.5)由于再沸器2的底部也会有少量的焦油渣沉积，在再沸器2的下方增设1个再沸器焦油渣沉淀槽4，使再沸器2底部的焦油渣沉积在再沸器焦油渣沉淀槽4，而不会沉积在再沸器2的底部。
54.6)再沸器焦油渣沉淀槽4的底部设焦油渣排出口，并设排渣电磁阀二13，用于定时自动排渣，减少由于排渣不及时堵塞管道的情况。
55.7)同样由于焦油渣会结块，所以再沸器焦油渣沉淀槽4也要定期离线清理，为了便于拆卸清理，再沸器焦油渣沉淀槽4的进口管道设阀门四11，并且立式的再沸器焦油渣沉淀槽4同样采用分体结构，即中间设便于拆开设备的法兰，用于人工清理。
56.8)将原有的用于放空的焦油渣坑改为设置在地面上的长方形的焦油渣槽5，并且将焦油渣槽5放置在行走小车上；焦油渣槽5的上部一侧设剩余氨水满流口，焦油渣槽5内，焦油渣沉淀在焦油渣槽5的底部，剩余氨水则满流到地下放空槽6，通过液下泵7送剩余氨水槽。
57.9)焦油渣槽5的焦油渣积累到一定量时，直接外运处理。
58.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。