焦炉煤气净化装置的制作方法

1.本发明涉及煤气净化处理技术，具体涉及一种焦炉煤气净化装置。


背景技术：

2.在煤化工领域中，焦化厂化产车间硫铵工段的饱和器主要任务是处理上序工段送来的煤气里的含氨量，然后将处理合格的煤气送至粗苯工段。一般采用喷淋式饱和器来生产硫酸铵，喷淋式饱和器在生成硫酸铵的过程中，经过预热器加热后的焦炉煤气进入喷淋式饱和器上段的喷淋室，在上段喷淋室内煤气与循环母液充分接触，由循环母液中的硫酸充分吸收煤气中的氨，通过化学反应生成硫酸铵，而饱和器下段结晶室上部的母液通过母液循环泵送至上段喷淋室喷洒，用来吸收煤气中的氨，同时不断搅动母液用来改善硫酸铵的结晶过程。
3.饱和器内通常设置有满流槽，从喷淋室满流出的母液流入满流槽中，工段人员需定时从槽中取母液检验母液中的酸浓度，还要捞取母液中形成的酸焦油，由于满流槽内的母液含有硫酸，会对人员安全构成极大的威胁；此外硫铵母液的液面不停翻滚，不宜静止，给捞取焦油带来困难，延长了人工捞取焦油的时间，给人员的身体健康造成危害。
4.在饱和器的使用过程中，还存在与饱和器连接的管路中冷凝液及母液残留较多，检修时易发生外溢,对人员安全及地面环境造成影响；母液管路上的离心机停机状态时，饱和器内的母液会形成气体溢出，溢出的气体液化对离心机筛网造成腐蚀，影响筛网使用寿命。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的问题是提供一种焦炉煤气净化装置，该装置能够有效减少管路内的冷凝液及母液残留，提高对焦化煤气的处理效率，且安全性高。
6.为了实现上述目的，本发明提供一种焦炉煤气净化装置，包括饱和器、对待处理煤气进行加热的预处理器、满流槽、母液储罐和除酸器，所述饱和器的下部设有结晶室、顶部设有与所述除酸器连通的饱和器煤气出口，所述饱和器的侧壁上设有饱和器煤气进口和母液进口，所述结晶室的侧壁上设有母液出口，所述母液进口和所述母液出口分别与所述母液储罐连通，所述饱和器内设有与所述满流槽连通的满流输出机构，所述满流槽的底部与所述母液储罐连通，所述满流槽的侧壁上设有满流槽煤气进口以及与所述预处理器连通的满流槽煤气出口。
7.优选地，所述饱和器煤气出口与所述除酸器之间的连接管路上和/或所述母液出口与所述母液储罐之间的连接管路上设置有吹扫机构。
8.具体地，所述吹扫机构包括一端与气体供应装置连接的吹扫管路、位于所述吹扫管路上的吹扫止回阀和位于所述吹扫管路上的吹扫球阀，所述吹扫管路远离所述气体供应装置的一端与所述饱和器煤气出口和所述除酸器(5)之间的连接管路连接，或者与所述母液出口和所述母液储罐之间的连接管路连接；所述吹扫球阀位于所述吹扫止回阀与所述气
体供应装置之间。
9.作为一种优选方式，所述母液储罐与所述母液进口之间的连接管路上设有母液泵，所述母液泵与所述母液进口之间的连接管路上设有与母液流动方向一致的单向阀。
10.优选地，所述母液储罐与自动加药机构连接，所述母液储罐内设置有与所述自动加药机构电连接的密度计。
11.更优选地，所述饱和器的顶部设置有由上往下延伸的导气管，所述导气管的顶部与所述饱和器煤气进口连接、底部设置为喇叭状结构。
12.具体地，所述满流输出机构包括能够浮动在所述饱和器内的液体表面的浮动管、软管和与所述满流槽连接的满流槽流入管，所述软管的一端与所述浮动管连接、另一端与所述满流槽流入管连接。
13.更具体地，所述浮动管的侧壁上设置有至少一个通孔。
14.典型地，所述满流槽包括封闭的满流槽壳体、位于所述满流槽壳体内的内套管、分流板和虹吸管，所述内套管的顶部呈开口状、底部安装在所述满流槽壳体的底板上，所述分流板的顶部与所述满流槽壳体的内部侧壁连接、底部与所述满流槽壳体的底板之间形成开口，以使得所述分流板与所述满流槽壳体之间形成排液腔，所述虹吸管的一端伸入所述排液腔内、另一端与所述母液储罐连接，所述满流槽流入管伸入所述内套管内。
15.更典型地，所述分流板的底部边缘低于所述虹吸管伸入所述排液腔内的一端底部边缘，所述满流槽壳体的侧壁上设置有排渣口，所述排渣口的底部边缘高于所述虹吸管伸入所述排液腔内的一端底部边缘。
16.通过上述技术方案，本发明提供的焦炉煤气净化装置将满流槽与饱和器分离设置，将满流槽与预处理器、母液储罐进行有效的配合，使得待处理煤气在经预处理器加热前，与满流槽内的酸性满流液接触形成一定程度的中和，不仅能够提高对待处理煤气的处理效率，而且更利于满流槽内的酸焦油进入回收利用的工序中；饱和器内的含酸焦油的满流液通过满流输出机构直接输入满流槽中，减少作业人员与酸焦油的接触，有效提高操作安全性；满流槽不仅能够对满流液中的酸焦油进行有效分离，而且能够将从满流液分离出的清洁母液回流至母液储罐内进行循环利用，以进一步提高对母液的利用效率，节省焦炉煤气的处理成本。
17.在本发明的优选实施方式中，饱和器煤气出口与除酸器之间的连接管路上和/或母液出口与母液储罐之间的连接管路上设置有吹扫机构，以减少管路内的冷凝液及母液残留，避免在检修时外溢对人员安全及地面环境造成影响；满流输出机构能够利用浮动管和软管的配合，实现在饱和器内的液位变化时，持续吸取液体表面的酸焦油，并经过满流槽流入管输入封闭的满流槽内，以实现对酸焦油的自动捞取，提高净化过程的安全性。
18.有关本发明的其他优点以及优选实施方式的技术效果，将在下文的具体实施方式中进一步说明。
附图说明
19.图1是本发明中焦炉煤气净化装置的一种具体实施方式的结构示意图；
20.图2是图1中满流槽的一种具体实施方式的结构示意图。
21.附图标记说明
22.1饱和器
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11饱和器煤气进口
23.12饱和器煤气出口
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13母液进口
24.14母液出口
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15饱和器出料口
25.16满流输出机构
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161浮动管
26.162软管
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163满流槽流入管
27.17导气管
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18结晶室
28.2预处理器
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3满流槽
29.31满流槽煤气进口
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32满流槽煤气出口
30.33内套管
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34分流板
31.35虹吸管
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36排液腔
32.37排渣口
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4母液储罐
33.5除酸器
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6吹扫机构
34.61吹扫止回阀
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62吹扫球阀
35.7单向阀
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8母液泵
具体实施方式
36.以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，本发明的保护范围并不局限于下述的具体实施方式。
37.在本发明的描述中，需要解释的是，在下文的描述中为清楚地说明本发明的技术方案而涉及的一些方位词，例如“内”、“外”、“上”、“下”、“顶”、“底”等均是按照相应的装置放置在水平面时所指的方位类推所具有的含义，例如，以饱和器1为例，饱和器1在水平放置时，“上”、“顶”指的是饱和器1的顶部所在的一端、“下”、“底”指的是饱和器1的底部所在的位置，“内”指的是饱和器1的内部，“外”指的是饱和器1的外部。
38.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连通”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者是一体连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个结构件内部的连通或两个结构件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
39.本发明提供的焦炉煤气净化装置，参见图1，包括饱和器1、对待处理煤气进行加热的预处理器2、满流槽3、母液储罐4和除酸器5，饱和器1的下部设有结晶室18、顶部设有与除酸器5连通的饱和器煤气出口12，饱和器1的侧壁上设有饱和器煤气进口11和母液进口13，结晶室18的侧壁上设有母液出口14，母液进口13和母液出口14分别与母液储罐4连通，饱和器1内设有与满流槽3连通的满流输出机构16，满流槽3的底部与母液储罐4连通，满流槽3的侧壁上设有满流槽煤气进口31以及与预处理器2连通的满流槽煤气出口32。
40.本发明中，预处理器2、母液储罐4和除酸器5可以采用本领域内常规的可以应用于焦炉煤气净化的设备及处理工艺。
41.需要说明的是，本发明中所述的饱和器1、预处理器2、满流槽3、母液储罐4和除酸器5存在的连接关系通过相适应的连接管路实现，各个连接管路上可以根据需求设置能够
为相应的液体或气体提供输送动力的液泵或气泵，在没有特殊说明的情况下，其采用的液泵或气泵为本领域内常规的泵送装置，且通过常规的安装方式安装在相应的连接管路上；结晶室18的底部设置有饱和器出料口15，满流槽煤气进口31和满流槽煤气出口32设置在满流槽3侧壁的上部，不会对满流槽3内酸焦油的分离产生影响。
42.上述基础技术方案所提供的焦炉煤气净化装置，进行焦炉煤气净化的过程为：焦炉煤气首先从满流槽煤气进口31进入满流槽3内，在与满流槽3内的满流液接触中和后，从满流槽煤气出口32进入预处理器2进行预热，再经饱和器煤气进口11进入饱和器1内部，与饱和器1内的母液进行接触反应后从饱和器煤气出口12进入除酸器5内，最后经除酸器5处理后进入下一步工序；在对焦炉煤气进行处理的过程中，将母液储罐4内的母液从母液进口13输入饱和器1内，满流输出机构16将饱和器1内含有酸焦油的满流液输入满流槽3内，在满流槽3内将满流液内的酸焦油与母液进行有效分离，再将分离得到的清洁母液回流至母液储罐4内进行循环利用，饱和器1在运行一段时间后，将其内部的母液输入结晶室18内进行结晶，结晶室18上部的母液从母液出口14输入母液储罐4内循环利用，结晶物从饱和器出料口15进行收集。
43.本发明提供的焦炉煤气净化装置将满流槽3与饱和器1分离设置，将满流槽3与预处理器2、母液储罐4进行有效的配合，使得待处理煤气在经预处理器加热前，与满流槽3内的酸性满流液接触形成一定程度的中和，不仅能够提高对待处理煤气的处理效率，而且更利于满流槽3内的酸焦油进入回收利用的工序中；饱和器1内含酸焦油的满流液通过满流输出机构16直接输入满流槽3中，减少作业人员与酸焦油的接触，有效提高操作安全性；满流槽3不仅能够对满流液中的酸焦油进行有效分离，而且能够将从满流液分离出的清洁母液回流至母液储罐4内进行循环利用，以进一步提高对母液的利用效率，节省焦炉煤气的处理成本。
44.作为本发明中焦炉煤气净化装置的一种优选实施方式，饱和器煤气出口12与除酸器5之间的连接管路上和/或母液出口14与母液储罐4之间的连接管路上设置有吹扫机构6。在焦炉煤气净化过程中，饱和器煤气出口12与除酸器5之间的连接管路内或者母液出口14与母液储罐4之间的连接管路内常会出现冷凝液和母液的残留，检修时易发生外溢，通过吹扫机构6的设置，可以在检修前或者净化处理结束后，通过吹扫作用能够有效去除相应的连接管路内残留的冷凝液和母液，避免对人员安全及地面环境造成影响。
45.本发明中，吹扫机构6可以选用常规的能够适用于酸性环境的吹扫设备或装置。作为本发明中吹扫机构6的一种优选实施方式，吹扫机构6包括一端与气体供应装置连接的吹扫管路、位于吹扫管路上的吹扫止回阀61和位于吹扫管路上的吹扫球阀62，吹扫管路远离气体供应装置的一端与饱和器煤气出口12和除酸器5之间的连接管路连接，或者与母液出口14和母液储罐4之间的连接管路连接；吹扫球阀62位于吹扫止回阀61与气体供应装置之间。吹扫管路上吹扫止回阀61和吹扫球阀62相互配合使用，在需要吹扫时，气体供应装置内的吹扫气体(例如氮气)依次经吹扫球阀62、吹扫止回阀61输入相应的连接管路内，而不需要吹扫时，吹扫止回阀61能够有效防止连接管路内的酸性气体进入气体供应装置，避免对气体供应装置的损坏。
46.作为本发明中焦炉煤气净化装置的另一种优选实施方式，母液储罐4与母液进口13之间的连接管路上设有母液泵8，母液泵8与母液进口13之间的连接管路上设有与母液流
动方向一致的单向阀7。通过单向阀7的设置，能够有效避免饱和器1内的酸性气体对母液泵8造成腐蚀。
47.本发明中，母液进口13、母液出口14和母液储罐4的连接位置没有特别的限定，可以设置为母液储罐4底部通过连接管路与母液进口13连接、上部通过连接管路与母液出口14连接，以提高对母液储罐4内母液的利用效率。为了进一步提升本发明中焦炉煤气净化装置整体的自动化程度，作为本发明中母液储罐4的一种优选实施方式，母液储罐4与自动加药机构连接，母液储罐4内设置有与自动加药机构电连接的密度计。通过密度计对母液储罐4内的母液中酸浓度进行监测，在密度值低于设定浓度时将自动加药机构打开，向母液储罐4内输入新鲜的母液或者补入酸。本发明中并不排除将密度计替换为ph计等其它可监测母液储罐4内母液酸浓度的监测器，以保证母液储罐4输入饱和器1的母液对饱和器1内焦炉煤气的净化效果。
48.本发明中，饱和器煤气进口11可以设置在饱和器1的侧壁上或者顶部，以能够将焦炉煤气输入饱和器1内进行有效的净化处理。作为本发明中饱和器1的一种优选实施方式，饱和器1的顶部设置有由上往下延伸的导气管17，导气管17的顶部与饱和器煤气进口11连接、底部设置为喇叭状结构。通过导气管17的设置，能够将饱和器煤气进口11进入的焦炉煤气导入饱和器1内的液体液面以下，保证焦炉煤气与母液的充分接触，加快焦炉煤气与母液的反应速率，同时能够有效避免焦炉煤气直接从饱和器煤气出口12进入除酸器5。
49.本发明中，满流输出机构16可以通过在饱和器1内壁上常规的固定高度设置相应的溢流槽，使得饱和器1内液体表面的酸焦油通过溢流的方式进入溢流槽内，满流输出机构16伸入溢流槽内，以将溢流槽内的含有酸焦油的满流液输入满流槽3内进行油分离处理。作为本发明中满流输出机构16的一种优选实施方式，满流输出机构16包括能够浮动在饱和器1内的液体表面的浮动管161、软管162和与满流槽3连接的满流槽流入管163，软管162的一端与浮动管161连接、另一端与满流槽流入管163连接。此时，满流槽流入管163上可以设置相应的液泵以将进入浮动管161内的满流液抽取至满流槽3内；可以选择合适密度的耐酸材料制成浮动管161，控制浮动管161伸入液体的深度，软管162能够随浮动管161上下浮动，以使得浮动管161能够保持在饱和器1内的液体表面，从而不需要控制饱和器1内的液体高度。
50.优选情况下，浮动管161的侧壁上设置有至少一个通孔，以使得饱和器1内液体表面含有酸焦油的满流液能够更加便利地进入浮动管161内，提高满流槽流入管163输送满流液的效率。
51.作为本发明中满流槽3的一种优选实施方式，参见图2，满流槽3包括封闭的满流槽壳体、位于满流槽壳体内的内套管33、分流板34和虹吸管35，内套管33的顶部呈开口状、底部安装在满流槽壳体的底板上，分流板34的顶部与满流槽壳体的内部侧壁连接、底部与满流槽壳体的底板之间形成开口，以使得分流板34与满流槽壳体之间形成排液腔36，虹吸管35的一端伸入排液腔36内、另一端与母液储罐4连接，满流槽流入管163伸入内套管33内。满流槽3进行油分离的过程为：含有酸焦油的满流液通过满流槽流入管163流入内套管33内，再从内套管33的顶端溢出进入满流槽壳体内，满流液内的母液和酸焦油在满流槽壳体中由于密度不同而分离，因分流板34的顶部密封，位于上层的酸焦油等悬浮物无法通过分流板34进入排液腔36内，而位于下层的清洁母液则能够从分流板34底部的开口进入排液腔36内，再利用虹吸管35的虹吸原理，将清洁母液输入流入母液储罐4内，实现清洁母液的循环
利用，降低焦炉煤气的净化成本。为了更好地实现虹吸管35的虹吸效果，优选为将母液储罐4设置在满流槽3的下方。
52.优选情况下，分流板34的底部边缘低于虹吸管35伸入排液腔36内的一端底部边缘，以提高利用虹吸管35将清洁母液输入母液储罐4的效率；满流槽壳体的侧壁上设置有排渣口37，排渣口37的底部边缘高于虹吸管35伸入排液腔36内的一端底部边缘，当虹吸管35将清洁母液完全输送至母液储罐4内后，满流槽壳体内酸焦油的位置也降低，利用排渣口37酸焦油排出，实现对酸焦油的有效收集。需要说明的是，为了保证酸焦油完全排出且不会随母液进入母液储罐4内，在满流槽壳体的底部留有一定量的母液，母液的顶端液位低于排渣口37的底端边缘且高于分流板34的底端边缘。
53.根据本发明一种特别优选的具体实施方式，焦炉煤气净化装置包括饱和器1、对待处理煤气进行加热的预处理器2、满流槽3、母液储罐4和除酸器5，饱和器1的下部设有结晶室18、顶部设有与除酸器5连通的饱和器煤气出口12，饱和器1的侧壁上设有母液进口13，结晶室18的侧壁上设有母液出口14、底部设置有饱和器出料口15，母液进口13和母液出口14分别与母液储罐4连通，饱和器1内设有与满流槽3连通的满流输出机构16，满流槽3的侧壁上设有满流槽煤气进口31以及与预处理器2连通的满流槽煤气出口32；饱和器煤气出口12与除酸器5之间的连接管路上以及母液出口14与母液储罐4之间的连接管路上分别设置有吹扫机构6，吹扫机构6包括一端与气体供应装置连接的吹扫管路、位于吹扫管路上的吹扫止回阀61和位于吹扫管路上的吹扫球阀62，吹扫管路远离气体供应装置的一端与对应的连接管路连接，吹扫球阀62位于吹扫止回阀61与气体供应装置之间；母液储罐4与母液进口13之间的连接管路上设有母液泵8，母液泵8与母液进口13之间的连接管路上设有与母液流动方向一致的单向阀7，母液储罐4与自动加药机构连接，母液储罐4内设置有与自动加药机构电连接的密度计，饱和器1的顶部设置有由上往下延伸的导气管17，导气管17的顶部与饱和器煤气进口11连接、底部设置为喇叭状结构；满流槽3包括封闭的满流槽壳体、位于满流槽壳体内的内套管33、分流板34和虹吸管35，内套管33的顶部呈开口状、底部安装在满流槽壳体的底板上，分流板34的顶部与满流槽壳体的内部侧壁连接、底部与满流槽壳体的底板之间形成开口，以使得分流板34与满流槽壳体之间形成排液腔36，虹吸管35的一端伸入排液腔36内、另一端与母液储罐4连接；满流输出机构16包括能够浮动在饱和器1内的液体表面的浮动管161、软管162和与满流槽3连接的满流槽流入管163，软管162的一端与浮动管161连接、另一端与满流槽流入管163连接，满流槽流入管163远离所述软管162的一端伸入内套管33内，浮动管161的侧壁上设置有至少一个通孔，分流板34的底部边缘低于虹吸管35伸入排液腔36内的一端底部边缘，满流槽壳体的侧壁上设置有排渣口37，排渣口37的底部边缘高于虹吸管35伸入排液腔36内的一端底部边缘。
54.上述具体实施方式提供的焦炉煤气净化装置，工作过程为：焦炉煤气首先从满流槽煤气进口31进入满流槽3内，在与满流槽3内的满流液接触中和后，从满流槽煤气出口32进入预处理器2进行预热，再经饱和器煤气进口11进入导气管17，从导气管17的喇叭状端部输送至饱和器1内的母液中，与饱和器1内的母液进行充分的接触反应后，从饱和器煤气出口12进入除酸器5内，最后经除酸器5处理后进入下一步工序；
55.在对焦炉煤气进行处理的过程中，母液储罐4内的母液经母液泵8的泵送，使得母液从母液进口13输入饱和器1内；饱和器1内含有酸焦油的满流液流入浮动管161内，并依次
经软管162和满流槽流入管163以输入满流槽3的内套管33内，再从内套管33的顶端溢出进入满流槽壳体内，满流液内的母液和酸焦油分离后，位于上层的酸焦油等悬浮物无法通过分流板34进入排液腔36内，位于下层的清洁母液从分流板34底部的开口进入排液腔36内，经虹吸管35输入母液储罐4内进行循环利用；
56.饱和器1在运行一段时间后，将其内部的母液输入结晶室18内进行结晶，结晶室18上部的母液从母液出口14输入母液储罐4内循环利用，结晶物从饱和器出料口15进行收集；
57.焦炉煤气净化结束后，打开气体供应装置，以使得吹扫气体依次经吹扫球阀62、吹扫止回阀61输入相应的连接管路内，对相应的连接管路进行吹扫清洁。
58.通过上述技术方案，本发明提供的焦炉煤气净化装置将满流槽3与饱和器1分离设置，将满流槽3与预处理器2、母液储罐4进行有效的配合，使得待处理煤气在经预处理器2加热前，与满流槽3内的酸性满流液接触形成一定程度的中和，不仅能够提高对待处理煤气的处理效率，而且更利于满流槽3内的酸焦油进入回收利用的工序中；饱和器1内的含酸焦油的满流液通过满流输出机构16直接输入满流槽3中，减少作业人员与酸焦油的接触，有效提高操作安全性；满流槽3不仅能够对满流液中的酸焦油进行有效分离，而且能够将从满流液分离出的清洁母液回流至母液储罐4内进行循环利用，以进一步提高对母液的利用效率，节省焦炉煤气的处理成本。
59.以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
60.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。