第二章煤气初冷和煤焦油氨水的分离

第二章 煤气初冷和煤焦油氨水的分离 焦炉煤气从炭化室经上升管逸出时的温度为650～750℃、此时煤气中含有煤焦油气、苯族烃、水汽、氨、硫化氢、氰化氢、萘及其他化合物，为回收和处理这些化合物，首先应将煤气冷却，原因如下： ①从煤气中回收化学产品和净化煤气时，多采用比较简单易行的冷凝法、冷却法和吸收法，在较低的温度下（25～35℃）才能保证较高的回收率； ②含有大量水汽的高温煤气体积大（例如由附表 1 查得 0℃时1m 3 干煤气，在 80℃经水蒸气饱和后的体积为 2.429m 3，而在 25℃经水汽饱和的体积为 1.126m3 前者比后者大 1.16 倍），显然所需输送煤气管道直径﹑鼓风机的输送能力和功率均增大，这是不经济的。 ③在煤气冷却过程中,不但有水汽冷凝，巨大部分煤焦油和萘也被分离出来，部分硫化物、氰化物等腐蚀性介质溶于冷凝液中 从而可减少回收设备及管道的堵塞和腐蚀。 煤气的初步冷却分两步进行：第一步是在集气管及桥管中用大量循环氨水喷洒，使煤气冷却到 80～90℃;第二步再在煤气初冷器中冷却。在初冷器中将煤气冷却到何种程度防化学产品回收与煤气净化所选用的工艺方法而异，经技术经济比较后确定。例如若以硫酸或磷酸作为吸收剂，用化学吸收法除去煤气中的氨，初冷器后煤气温度可以高一些，一般为25～35℃；若以水作吸收剂 用物理吸收法除去煤气中的氨初冷后煤气温度要低些一般为25℃以下。 第一节 煤气在集气管内的冷却 一、煤气在这气管内的冷劫机理 l.冷却的机理 煤气在桥管和集气管内的冷却 是用表压为150～200kPa（表压〕的循环发水通过喷头强烈喷洒进行的（如图 2－1 所示）。当细雾状的氨水与煤气充 分接触时，由于煤气温度很高而湿度又很低，故煤气放出大量显热，氨水大量蒸发 快速进行着传热和传质过程。传热过程推动力是煤气与氨水的温度差，所传递的热量为显热，是高温的煤气将热量传给低温的循环氨水。传质过程的推动力是循环氨水液面上的水汽分压与煤气中水汽分压之差，氨水部分蒸发，煤气温度急剧降低，以供给氨水蒸发所需的潜热，此部分热量约占煤气冷却所放出总热量的75～80％，另有约占所放出总热量 l0％的热量由集气管表面散失。 通过上述冷却过程，煤气温度由 650～750℃降至 80～85℃，同时有 60％左右的煤焦油气冷凝下来，含在煤气中的粉尘也被冲洗下来，有煤焦油渣产生。在集气管冷却煤气主要是靠氨水蒸发吸收需要的相变热、使煤气显热减少温度降低，所以煤气温度...