一种硫铵母液酸焦油分离装置及其操作方法与流程

1.本发明涉及一种硫铵母液酸焦油分离装置及其操作方法，属于化工设备技术领域。


背景技术：

2.炼焦生产过程中产生的氨气，一般采用饱和器稀硫酸吸收的方式转化为硫酸铵固体产品，即在饱和器内用硫铵母液(主要成分为稀硫酸)对煤气进行直接喷洒制取硫铵。为达到进一步降低煤气氨含量的目的，饱和器中部含硫酸铵结晶较少的部分母液经饱和器满流口溢出并流入满流槽，然后用小母液泵送入饱和器的后室进行二次喷洒。在实际生产过程中，由于煤气中还含有少量的焦油、粉尘等杂质，造成满流槽内的母液顶部集聚了大量的泡沫状酸焦油，为避免影响硫酸铵产品质量，需采用人工定期进行捞取，经满流槽顶部的酸焦油出口送到酸焦油渣箱，捞取出来的酸焦油送至配煤处理。
3.目前，常规的满流槽为敞口设计，一方面母液中溶解和夹带的部分co散发至周边大气，造成报警仪频繁报警，并构成安全隐患，另一方面，酸气和氨气外溢，导致操作环境恶劣，也严重污染了厂区大气环境，成为亟待解决的焦化厂污染源之一；此外，由于硫铵母液持续流动，液面不停搅动，焦油与母液分离不彻底，且该处母液酸度较高，酸焦油泡沫的密度变化较大，泡沫细密，人工捞取非常困难，劳动强度大。


技术实现要素：

4.本发明的目的是要解决现有技术中存在的不足，提供一种硫铵母液酸焦油分离装置及其操作方法。
5.本发明是通过以下技术方案实现的：
6.即一种硫铵母液酸焦油分离装置，包括满流槽、母液储槽、空喷塔、喷淋泵、尾气风机和小母液泵，满流槽顶端安装有密封顶盖，密封顶盖上设有水封结构，满流槽上方设有浓硫酸加料管和饱和器满流母液加料管，浓硫酸加料管和饱和器满流母液加料管一同与水封结构相连并插入到满流槽底部，满流槽上部经管道与母液储槽相连，小母液泵进口通过管道分别与母液储槽以及满流槽底部出口相连，小母液泵经第二阀门与酸焦油管道相连；
7.满流槽酸焦油出口经酸焦油管道与空喷塔下部进口连接，满流槽与密封顶盖通过法兰相连，密封顶盖上的尾气接口经管道与空喷塔上部进口相连，空喷塔顶部尾气出口经管道与尾气风机进口相连，尾气风机出口经管道、第四阀门以及阻火器与干熄焦空气导入管道相连；
8.空喷塔底部液相出口经管道与喷淋泵相连，喷淋泵出口经管道一路与空喷塔喷淋口连接，另一路经第三阀门与制酸装置相连。
9.本发明实现了满流槽顶部空间的密封，有效的解决了满流槽尾气回收与酸焦油分离的难题，结构简单，设备投资及运行成本低，废气处理效率高，酸焦油分离效果好，具有显著的应用推广价值。
10.本发明的进一步改进还有，所述密封顶盖上设有开口，水封结构包括固定设置在该开口边缘上的外环板和内环板，水封结构还包括一个盖子，盖子包括水封盖以及设置在水封盖四周的环形折边，环形折边位于外环板与内环板之间。满流槽顶部空间的密封采用水封的方式，密封结构简单，密封效果好。
11.本发明的进一步改进还有，所述外环板高于内环板，起到防止密封水冲出水封而污染内环境的作用。
12.本发明的进一步改进还有，所述内环板内部镂空。保证满流槽顶部空间与大气相连通。
13.本发明的进一步改进还有，所述满流槽上方设有氮气加料管，氮气加料管穿过密封顶盖伸入在满流槽内。使用氮气吹扫代替传统的人工捞酸焦油，大幅降低了满流槽捞酸焦油的劳动强度，且提高了效率，同时氮气充当隔绝气体，有效降低了满流槽尾气中氧气含量，避免了因一氧化碳扩散或煤气泄漏造成的安全风险，具有良好的安全效益。
14.本发明的进一步改进还有，所述氮气加料管的尾端上安装有喷吹结构，所述密封顶盖上远离酸焦油出口处设有至少一个喷吹结构安装口，喷吹结构通过法兰与喷吹结构安装口相连。氮气通过喷吹结构喷出，能够起到更佳的吹扫、隔绝效果。
15.本发明的进一步改进还有，所述喷吹结构包括短接头、盲板盖、直接头以及万向喷头，氮气加料管通过法兰与短接头顶部法兰连接，短接头穿过并固定在盲板盖上，盲板盖与密封顶盖法兰相连。
16.本发明还提供一种硫铵母液酸焦油分离装置的操作方法，包括以下步骤：
17.s1：将密封顶盖与满流槽通过法兰紧密连接，向水封槽中注入足够的清水，关闭水封盖；
18.s2：打开第四阀门，开启尾气风机，调整尾气风机变频，控制满流槽顶部压力在微负压状态；
19.s3：将第二阀门打开，向空喷塔内注入少量母液，关闭第三阀门，开启喷淋泵，空喷塔循环喷洒正常后关闭第二阀门；
20.s4：打开第一阀门，向满流槽内通入氮气，观察氮气吹扫角度及酸焦油吹出效果，必要时调整吹气喷嘴角度使得酸焦油稳定流出；
21.s5：空喷塔底部液位达到高限后，打开第三阀门，将酸焦油送至制酸装置焚烧再次制取浓硫酸，空喷塔底部液位降至规定范围后关闭第三阀门
22.与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：
23.1、本发明实现了满流槽顶部空间的密封，并使用氮气吹扫代替传统的人工捞酸焦油，有效的解决了满流槽尾气回收与酸焦油分离的难题，大幅降低了满流槽捞酸焦油的劳动强度，具有明显的环保效益。
24.2、本发明使用氮气作为隔绝气体，有效的降低了满流槽尾气中氧气含量，避免了因一氧化碳扩散或煤气泄漏造成的安全风险，具有良好的安全效益。
25.3、本发明的处理系统，结构简单，设备投资及运行成本低，废气处理效率高，酸焦油分离效果好，具有显著的应用推广价值。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1为本发明具体实施方式的结构示意图。
28.图2为本发明具体实施方式密封顶盖的俯视结构示意图。
29.图3为本发明具体实施方式喷吹结构的结构示意图。
30.图4为本发明具体实施方式水封结构的结构示意图。
31.图中：1、满流槽；2、母液储槽；3、密封顶盖；4、空喷塔；5、喷淋泵；6、尾气风机；7、喷吹结构；8、第一阀门；9、水封盖；10、水封槽；11、小母液泵；12、第二阀门；13、第三阀门；14、第四阀门；15、阻火器；16、远传液位计；17、远传压力表；31、尾气接口；32、母液满流管安装口；33、喷吹结构安装口；71、短接头；72、盲板盖；73、直接头；74、万向喷头；91、环形折边；101、外环板；102、内环板。
具体实施方式
32.下面对照附图，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
33.如图1至图4所示的一种硫铵母液酸焦油分离装置，包括满流槽1、母液储槽2、空喷塔4、喷淋泵5、尾气风机6和小母液泵11，满流槽1顶端安装有密封顶盖3，密封顶盖3上设远传压力表17，并设压力高限、底限报警，密封顶盖3上还设有水封结构，满流槽1上方设有浓硫酸加料管和饱和器满流母液加料管，浓硫酸加料管和饱和器满流母液加料管一同与水封结构相连并插入到满流槽1底部，满流槽1上部经管道与母液储槽2相连，小母液泵11进口通过管道分别与母液储槽2以及满流槽1底部出口相连，小母液泵11经第二阀门12与酸焦油管道相连；
34.满流槽1酸焦油出口经酸焦油管道与空喷塔4下部进口连接，满流槽1与密封顶盖3通过法兰相连，密封顶盖3上的尾气接口31经管道与空喷塔4上部进口相连，空喷塔4顶部尾气出口经管道与尾气风机6进口相连，尾气风机6出口经管道、第四阀门14以及阻火器15与干熄焦空气导入管道相连，空喷塔4底部设有远传液位计16，液位计设液位高限、底限报警。
35.空喷塔4底部液相出口经管道与喷淋泵5相连，喷淋泵5出口经管道一路与空喷塔4喷淋口连接，另一路经第三阀门13与制酸装置相连。
36.其中，密封顶盖3上设有开口，水封结构包括固定设置在该开口边缘上的外环板101和内环板102，水封结构还包括一个盖子，盖子包括水封盖9以及设置在水封盖9四周的环形折边91，环形折边91位于外环板101与内环板102之间，外环板101高于内环板102，防止密封水冲出水封污染内环境，内环板102内部镂空，使满流槽1顶部空间与大气连通，内外环板之间空间内注入清水构成环形水封槽10，水封盖9为方形或圆形透明盖板，环形折边91的高度大于环形水封内环板101的高度，环形折边91能够自由落入环形水封槽10内。
37.其中，满流槽1上方设有氮气加料管，氮气加料管穿过密封顶盖3伸入在满流槽1内，氮气加料管上设有第一阀门8，氮气加料管的尾端上安装有喷吹结构7，密封顶盖3上远离酸焦油出口处设有至少一个喷吹结构安装口33，喷吹结构7通过法兰与喷吹结构安装口33相连，喷吹结构7包括短接头71、盲板盖72、直接头73以及万向喷头74，氮气加料管通过法
兰与短接头71顶部法兰连接，短接头71穿过并固定在盲板盖72上，短接头71与盲板盖72之间的间缝隙使用密封材料填充，盲板盖72与密封顶盖3法兰相连，短接头71底部为90
°
弯管，弯管末端通过直接头73与万向喷头74相连，万向喷头74的安装高度高于满流槽1酸焦油出口高度0-20cm，万向喷头74的吹气角度在垂直及水平90
°
内可调。
38.其中，密封顶盖3上设有母液满流管安装口32，母液满流管安装口32深入到满流槽内底部，密封顶盖3与母液满流管安装口32之间的缝隙使用密封材料密封。
39.本发明还提供一种硫铵母液酸焦油分离装置的操作方法，包括以下步骤：
40.s1：将密封顶盖3与满流槽1通过法兰紧密连接，向水封槽10中注入足够的清水，关闭水封盖9；
41.s2：打开第四阀门14，开启尾气风机6，调整尾气风机6变频，控制满流槽1顶部压力在微负压状态；
42.s3：将第二阀门12打开，向空喷塔4内注入少量母液，关闭第三阀门13，开启喷淋泵5，空喷塔4循环喷洒正常后关闭第二阀门12；
43.s4：打开第一阀门8，向满流槽1内通入氮气，观察氮气吹扫角度及酸焦油吹出效果，必要时调整吹气喷嘴角度使得酸焦油稳定流出；
44.s5：空喷塔4底部液位达到高限后，打开第三阀门13，将酸焦油送至制酸装置焚烧再次制取浓硫酸，空喷塔4底部液位降至规定范围后关闭第三阀门13。
45.工作原理：
46.本发明实现了满流槽顶部空间的密封，有效的解决了满流槽尾气回收与酸焦油分离的难题，结构简单，设备投资及运行成本低，废气处理效率高，酸焦油分离效果好，具有显著的应用推广价值。
47.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同、相似部分互相参见即可。
48.本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“上”、“下”、“外侧”“内侧”等如果存在是用于区别位置上的相对关系，而不必给予定性。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
49.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。