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濟甯通洋機電設備有限公司技術力量雄厚，技術人員由重型電機廠從事電機制造，多年並(bìng)有著(zhe)優秀業績的老專家及技術爲主體的技術隊伍組成。與濟甯市及十二縣市區周邊地區的各大行企業有著(zhe)長期的合作關系，成立至今爲上百家企業提供優質的服務，在業内擁有較高的度，公司以誠實守信、優質的服務赢得瞭廣大客戶的良好口碑。我們的經營理念是：以優質服務爲向導；以誠信經營爲基本；以信譽爲企業生命；以創新爲企業靈魂。我們深知沒有客戶就沒有我們公司的存在，沒有客戶就沒有我們公司的發展。客戶是我們公司始終關注的焦點，客戶的滿意是我們永遠的追求。
羅茨風機隻能輸送清潔空氣，輸送介質多以空氣爲主，随技術的不斷創新，現在的羅茨風機也可以輸送煤氣、沼氣等氣體，但需要對羅茨風機做特殊處(chù)理。這裏需要注意，這裏的輸送介質是指穿過羅茨風機内部的氣體物質，在除塵(chén)行業中也能使用到羅茨風機，而灰塵(chén)不會經過羅茨風機内部，除塵(chén)行業中的羅茨風機提供的氣源動力，爲灰塵(chén)提供動力而已，這裏要做好區别。
就會導緻出氣量不夠，進氣量太多，氣體壓縮在鼓風機轉子腔内、鼓風機出口和閥門之間的管道。電機轉速是一定的，也就是說，鼓風機的轉速一定，排氣量持續不變(biàn)，排出氣體持續在管道、羅茨鼓風機有轉子腔内被壓縮，壓縮的氣體越來越多，勢必需要更大的力來做用於(yú)之前被壓縮的氣體，風機才能維持轉速不變(biàn)，電機電壓不變(biàn)，轉速不變(biàn)，需求力更大，做功更多。系統管道，閥門。道理同上，閥門炸爛的，法蘭燒毀的，也有很多。羅茨鼓風機消聲器是一種管式消聲器，它由許多個消音單元（消音管）組成，消音内管壁鑽有許多小孔，裏面填充有消音材料，減少氣流激發殼壁震動而産生輻射音，在外殼上設有加強筋，同時本身帶有支座，羅茨鼓風機消以便安裝羅茨風機消聲器是一種阻性。
羅茨風機在選型的時候，所輸送的氣體介質中，如果含有水氣、油氣、有毒氣體等，需要進行備(bèi)注，特殊氣體的輸送必須對羅茨風機進行特殊處理方可使用。羅茨鼓風機換油時需要注意的問題，羅茨鼓風機在日常的使用當中，一定要注意日常的維護和保養，這樣在使用當中就不會發生太多問題。羅茨鼓風機軸承的潤滑油正常使用時，半年内至少應更換一次，首次使用時，大約在運行200小時後進行，第二次換油時間在1～2個月進行，以後應每周檢查潤滑油一次，如潤滑油沒有變質，則換油工作可延長至2～4個月一次，更換時必須使用規定牌号的潤滑油，並(bìng)将油箱内的舊油徹底放幹淨且清洗幹淨後才能灌入新油。
分兩葉和三葉，但由於三葉的比兩葉的出氣脈動更小、噪聲更小、運轉更平穩等很多優點，已逐漸代替兩葉羅茨風機。油箱：主要用於存放用來潤滑齒輪及軸承的潤滑油。消聲器：用來減小羅茨風機的進、出時由於氣流脈動産生的噪音。來自羅茨鼓風機並鼓入溢流鎖風閥的風要克服三種阻力，有效流态化床的料層阻力，其值相當於單位面積上料粉的重量；Ⅰ、Ⅱ室隔闆以下的料層阻力（包括鐵渣等的影響）；三是透氣層及進氣管的阻力。實踐證明，實際有效鎖風用的料層阻力占整個供風壓的比例很小，因此，不論要求鎖風壓力是否有變動，對風機選用的供風壓力影響很小。羅茨鼓風機從流态化床的形成條件可知，合适的截面上升風速是必需的。在一定的風速範圍内，風速的大小又和排料能力有關。
換油的時候要将油箱裏的油先排空後再注入新油。好不要在舊油的基礎上添加，這樣時間長瞭(le)會導緻油箱的油太髒、太稠。從而影響羅茨鼓風機的運作。日常檢查的時候也要注意油鏡的位置，一旦發現油位低於(yú)油鏡的一半時，應及時補齊。如果羅茨鼓風機長期缺油的話，嚴重時會導緻電機燒毀。先說油量，這個隻要是需要加油的設備都有油窗刻度，如果沒有，不好給你其他建議。補油的話一般是漏油設備瞭(le)，一般良好設備很少有明顯油位下降的問題，在正常換油期内是不用補油的。
導緻軸承内圈和外圈之間的幹涉損失，或者幹擾減小，内圈現象發生。當門沒有均勻攻絲時，端軸承座和軸的外圈太松而不能使外圈運轉。無論是羅茨風機運行内圈還是運行外圈都會導緻軸承溫升急劇上升。隻要軸承完好無損，就允許間歇運行的外圈現象。軸承壁未清潔，或潤滑脂不幹淨。例如，軸承保持微小的鋼材料徹底清潔，並(bìng)且操作是軸承滾動到溫度過高引起的損壞。軸承再次更換。在羅茨風機電機端蓋嵌套後，幹涉很大或橢圓度超過标準，導緻軸承滾珠間隙過小或不均勻，導緻軸承運轉過程中摩擦力增加，溫度急劇上升直至燃燒。由於(yú)定子和轉子鐵芯軸向不對中或加工軸後精度不足，軸承的内圈和外圈不在一個切削面上，導緻軸承“吃得不同”，然後溫度升高直至燃燒。
第一章 緒論
第一節(jié) 煉焦化學産(chǎn)品概述
一、煉焦化學
煉焦化學是研究以煤爲原料，經高溫幹餾獲得焦炭和荒煤氣，並(bìng)用經濟合理的方法将荒煤氣分離和精制成化學産(chǎn)品的技術和工藝原理的學科。以煤爲原料，經過高溫幹餾生産(chǎn)焦炭，同時獲得煤氣、煤焦油、並(bìng)回收其他化工産(chǎn)品的工業是煉焦化學工業。
二、煉焦化學産品
煤是一種結構(gòu)複(fù)雜的由很多苯環縮合起來的多環結構(gòu)物質，煤中的價鍵以碳原子結合爲主，氫、氧、氮、硫等原子鑲嵌在苯環之間。
在加熱時能黏結成塊的煤種，通常稱之爲煉焦煤。煉焦煤於(yú)煉焦爐内在隔絕空氣高溫加熱條件下，煤質發生一系列的變(biàn)化，除生成固态焦炭外，還裂解生成揮發性産物簡稱爲荒煤氣。荒煤氣中含有許多各種化合物，包括常溫下的氣态物質如氫、甲烷、一氧化碳、二氧化碳等；C1～C 6直鏈烴類和氫等裂解成焦爐煤氣的主要成分。
第二節(jié) 煉焦化學産(chǎn)品的生成與組成和産(chǎn)率
一、煉(liàn)焦化學産(chǎn)品的生成
煤料在焦爐炭化室内進行高溫幹餾時，煤質發生瞭(le)一系列的物理化學變(biàn)化。
裝入煤在200℃以下蒸出表面水分，同時析出吸附在煤中的二氧化碳、甲烷等氣體；随溫度升高至250~300℃，煤的大分子端部含氧化合物開始分解，生成二氧化碳、水和酚類，這些酚主要是高級酚；至約500℃時，煤的大分子芳香族稠環化合物側(cè)鏈斷裂和分解，産生氣體和液體，煤質軟化熔融，形成氣、固、液三相共存黏稠狀的膠質體、並(bìng)生成脂肪烴，同時釋放出氫。
在600℃前從膠質層(céng)析出的和部分從半焦中析出的蒸汽和氣體稱爲初次分解産(chǎn)物主要含有甲烷，二氧化碳、—氧化碳、化合水及初焦油，氫含量很低。
通過赤熱焦炭和沿炭化室爐牆向上流動的氣體和蒸汽，因受高溫而發生環烷烴和烷烴的芳構化過程(生成芳香烴)並(bìng)析出氫氣，從而生成二次熱裂解産(chǎn)物。
當(dāng)發生二次熱裂解時，碳氫化合物分子結構會發生以下幾種變(biàn)化：
(a)C-C鍵斷(duàn)裂引起結構(gòu)縮小反應。
(b)C-H鍵(jiàn)裂解引起脫氫(qīng)反應。
(c)按異構(gòu)化進(jìn)行的重排反應。
(d) 聚合、歧化、縮合引起的結(jié)構(gòu)增大反應。
通過上述許多複雜反應和其他反應，煤氣中的甲烷和重烴(主要爲乙烯)的含量降低，氫的含量增高，煤氣的密度變(biàn)小，並(bìng)形成一定量的氨，苯族烴、萘和蒽等，在炭化室頂部空間最終形成一定組成的焦爐煤氣。
二、煉(liàn)焦化學産(chǎn)品的組成
煉焦配煤在炭化室内經過(guò)一系列的物理變(biàn)化和化學變(biàn)化最終形成焦炭，排放出一定組成的荒煤氣。
荒煤氣中除淨(jìng)焦爐(lú)煤氣外的主要組成（g/m3）：
經回收化學産(chǎn)品和淨化後的煤氣，稱(chēng)爲淨焦爐煤氣，也稱(chēng)回爐煤氣。
三、煉(liàn)焦化學産(chǎn)品的産(chǎn)率
煉焦化學産(chǎn)品的數量和組成随煉焦溫度和原料煤質量的不同而波動(dòng)。在工業生産(chǎn)條件下，煤料高溫幹餾時各種産(chǎn)物的産(chǎn)率，% (對幹煤的質量)：
四、影響(xiǎng)化學産(chǎn)品産(chǎn)率和組成的因素
煉焦化學産(chǎn)品的産(chǎn)率取決於(yú)煉焦配煤的性質和煉焦過程的技術操作條件。
1．配煤性質(zhì)和組成的影響(xiǎng)
2．焦爐(lú)操作條(tiáo)件的影響
煉焦溫度、操作壓力、揮發物在爐頂空間停留時間、焦爐内生成的石墨、焦炭或焦炭灰分中某些成分的催化作用都影響煉焦化學産(chǎn)品的産(chǎn)率及組成，最主要的影響因素是爐牆溫度(與結焦時間相關)和炭化室頂部空間溫度（也稱(chēng)爐頂空間溫度）。
第三節(jié) 回收與加工化學産(chǎn)品的方法及典型流程
從焦爐炭化室生成的荒煤氣需在化産回收車間進行冷卻、輸送，回收焦油、氨、硫、苯族烴等化學産品，同時淨化煤氣。這一方面是爲得到有用的化學産品，另一方面是爲瞭(le)便於(yú)煤氣順利地輸送、儲存和用戶的使用。
焦化廠一般採(cǎi)用冷卻、冷凝的方法除去煤氣中的焦油和水；利用鼓風機抽吸和加壓輸送煤氣；用電捕方法除少量的焦油霧；煤氣中其他成分的脫除大多採(cǎi)用吸收法；對於(yú)淨化程度要求高的場合，可採(cǎi)用吸附法或冷凍法。
一、在正壓下操作的焦爐(lú)煤氣處(chù)理系統
1.正壓操作系統
焦爐煤氣淨化精制處(chù)理系統錦工風(fēng)機設在初冷器的後面。
2 . 半負(fù)壓操作系統(tǒng)
焦爐煤氣淨化精制處(chù)理系統錦工風機設在電(diàn)捕焦油器的後面。
二、在負(fù)壓下操作的焦爐煤氣處(chù)理系統
在採(cǎi)用水洗氨的系統中，因洗氨塔操作溫度盡可能低些（22～25℃）爲宜，故鼓風(fēng)機可設在煤氣淨化系統的最後面，這就是全負壓工藝流程。
三、粗苯加工生産(chǎn)流程系統(tǒng)
粗苯工段生産的粗苯，經兩苯塔分餾爲輕苯和重苯。苯、甲苯、二甲苯的絕大部分和硫化物的大部分及50%的不飽(bǎo)和化合物聚集與輕苯中，苯乙烯、古馬隆和茚等高沸點不飽(bǎo)和化合物聚集於(yú)重苯中。輕苯和重苯分别加工。
四、焦油加工生産(chǎn)流程系統(tǒng)
冷凝工段生産(chǎn)的煤焦油是具有刺激性臭味的黑色或黑褐色的黏稠狀液體，其中含有上萬種的物質，須經過予處(chù)理蒸餾切取組分集中的各種餾分，再對各種餾分用酸堿洗滌、蒸餾、聚合、結晶等方法進行處(chù)理提取純産(chǎn)品。
第二章 煤氣(qì)的初冷和焦油氨水的分離(lí)
焦爐煤氣從(cóng)炭化室經上升管逸出時的溫度爲650－750℃此時煤氣中含有焦油氣，苯族烴、水汽，氨、硫化氫、氰化氫，萘及其他化合物，爲回收和處(chù)理這些化合物，首先應将煤氣冷卻，這是因爲:
1. 從煤氣中回收化學産(chǎn)品和淨化煤氣時，多採(cǎi)用比較簡單易行的冷凝，冷卻法和吸收法，在較低的溫度下(25~ 35℃)才能保證較高的回收率;
2. 含有大量水汽的高溫煤氣體積大(例如由附表2查得0℃時lm3幹煤氣，在80℃經水蒸汽飽(bǎo)和後的體積2.429m3，而在25℃經水汽飽(bǎo)和的體積爲1.126m。，前者比後者大1.16倍)，顯然所需輸送煤氣管道直徑、鼓風(fēng)機的輸送能力和功率均增大，這是不經濟的;
3. 在煤氣冷卻過程中，不但有水汽冷凝，且大部分焦油和萘也被分離出來，部分硫化物，氰化物等腐蝕性介質溶於(yú)冷凝液中，從而可減少回收設備(bèi)及管道的堵塞和腐蝕。
煤氣的初步冷卻分兩(liǎng)步進(jìn)行：
第一步是在集氣管及橋管中用大量循環(huán)氨水噴(pēn)灑，使煤氣冷卻到80~90℃；
第二步再在煤氣初冷器中冷卻。在初冷器将煤氣冷卻到何種程度，随化學産(chǎn)品回收與煤氣淨化選用的工藝方法而異，經技術經濟比較確(què)定，例如若以硫酸或磷酸作爲吸收劑，用化學吸收法除去煤氣中的氨，初冷器後煤氣溫度可以高一些，一般爲25~35℃；若以水作吸收劑，用物理吸收法除去煤氣中的氨初冷後煤氣溫度要低些，一般爲25℃以下。
一、煤氣(qì)在集氣(qì)管内的冷卻(què)
1. 煤氣(qì)在集氣(qì)管内冷卻的機(jī)理
煤氣在橋管和集氣管内冷卻，是用表壓爲150~200kPa的循環(huán)氨水通過(guò)噴頭強烈噴灑進行的
當細霧狀的氨水與煤氣充分接觸時，由於(yú)煤氣溫度很高而濕度又很低，故煤氣放出大量顯熱，氨水大量蒸發，快速進行著(zhe)傳熱和傳質過程。傳熱過程推動力是煤氣與氨水的溫度差，所傳遞的熱量爲顯熱，是高溫的煤氣将熱量傳熱傳給低溫的循環氨水。
傳(chuán)熱過程推動力是煤氣與氨水的溫度差，所傳(chuán)遞(dì)的熱量爲顯熱，是高溫的煤氣将熱量傳(chuán)熱傳(chuán)給低溫的循環氨水。傳(chuán)質過程的推動力是循環氨水液面上的水汽分壓與煤氣中水汽分壓之差，氨水部分蒸發，煤氣溫度急劇降低，以供給氨水蒸發所需的潛熱，此部分熱量約占煤氣冷卻所放出總熱量的75％~80％。另有約占所放出總熱量10％的熱量由集氣管表面散失。
通過上述冷卻過程，煤氣溫度由650~750℃降至80 ~85 ℃，同時有60％左右的焦油氣冷凝下來，含在煤氣中的粉塵也被沖洗下來，有焦油渣産生。在集氣管冷卻煤氣主要是靠氨水蒸發吸收需要的相變熱使煤氣顯熱減少溫度降低，所以煤氣溫度可冷卻至高於(yú)其最後達到的露點溫度1~3℃。煤氣的露點溫度就是煤氣被水汽飽(bǎo)和的溫度，以是煤氣在集氣管中冷卻的極限。
2、煤氣露點(diǎn)與煤氣中水汽含量的關(guān)系
煤氣的冷卻及所達(dá)到的露點溫度同下列因素有關；在一般生産(chǎn)條件下，煤料水分每降低1％，露點溫度可降低0.6 ~0.7 ℃。顯然，降低煤料水分，對煤氣的冷卻很重要。
二、煤氣(qì)在集氣(qì)管内冷卻(què)的技術要求
1. 集氣(qì)管技術(shù)操作指标
（1）集氣管在正常操作過程中用氨水而不用冷水噴灑，因冷水溫度低不易蒸發，使煤氣冷卻效果不好，所帶(dài)入的礦物雜質會增加瀝青的灰分。此外，由於(yú)水溫很低，使集氣管底部劇烈冷卻、冷凝的焦油黏度增大，易使集氣管堵塞。氨水又有潤滑性，便於(yú)焦油流動，可以防止煤氣冷卻過程中煤粉、焦粒、焦油混合形成的焦油渣因積聚，而堵塞煤氣管道。
（2）進入集氣管前的煤氣露點(diǎn)溫度主要與裝入煤的水分含量有關(guān)
（3）對不同形式的焦爐所需的循環氨水量也有所不同，生産(chǎn)實踐經驗確(què)定的定額數據爲：對單集氣管的焦爐，每噸幹煤需5m3循環氨水，對雙集氣管焦爐需6m3的循環氨水。
（4）集氣管冷卻操作中，應經常對設備(bèi)進行清掃，保持循環氨水噴灑系統暢(chàng)通，氨水壓力、溫度、循環量力求穩定。
三、集氣(qì)管的物料平衡與熱(rè)平衡
通過集氣管的物料平衡和熱平衡的計算，可以瞭(le)解集氣管内物料轉移的情況以及求得冷卻後的煤氣溫度。若冷卻後的煤氣溫度已確(què)定，就可以求得必需的循環氨水用量及其蒸發量。也可用以評定集氣管操作好壞。
第二節(jié) 煤氣(qì)在初冷器的冷卻
煤氣冷卻和焦油蒸汽、水蒸汽的冷凝，可以採(cǎi)用不同形式的冷卻器。被冷卻的煤氣與冷卻介質直接接觸的冷卻器，稱爲直接混合式冷卻器，簡稱爲直接冷卻器或直接冷卻；被冷卻的煤氣與冷卻介質分别從固體壁面的兩側流過，煤氣将熱量傳給壁面，再由壁面傳給冷卻介質的冷卻器，稱爲間壁式冷卻器，簡稱爲間接冷卻器或間接冷卻。由於(yú)冷卻器的形式不同，煤氣冷卻所採(cǎi)取的流程也不同。
煤氣(qì)冷卻的流程可分爲間(jiān)接冷卻、直接冷卻和間(jiān)直混合冷卻三種。
一、煤氣的間接初冷
1. 立管式冷卻(què)器間(jiān)接初冷工藝流程
經氣液分離後的煤氣進入數台並(bìng)聯立管式間接冷卻器，用水間接冷卻，煤氣走管間，冷卻水走管内。從各台初冷器出來的煤氣溫度是有差别的，彙集在一起後的煤氣溫度稱爲集合溫度，這個溫度依生産工藝的不同而有不同的要求：在生産硫铵系統中，要求集合溫度低於35℃，在水洗氨生産系統中，則要求集合溫度低於25℃。随著(zhe)煤氣的冷卻，煤氣中絕大部分焦油氣、大部分水汽和萘在初冷器中被冷凝下來，萘溶解於焦油中。煤氣中一定數量的氨，二氧化碳，硫化氫，氰化氫和其他組分溶解於冷凝水中，形成瞭冷凝氨水。
焦油和冷凝氨水的混合液稱(chēng)爲冷凝液。冷凝氨水中含有較多的揮發铵鹽（NH3與H2S、HCH、H2CO3形成的铵鹽，如 (NH4)S、NH4CN、(NH4)2CO3等），固定铵鹽（如NH4C1、NH4CNS、(NH4)SO4和(NH4)S2O3等）的含量較少。當(dāng)其溶液加熱至100℃即分解的铵鹽爲揮發铵鹽，需加熱到220~250℃或有堿存在的情況下才能分解的铵鹽叫固定铵鹽。
2.橫(héng)管式冷卻器間(jiān)接初冷工藝流程
橫管式煤氣初冷器冷卻，煤氣走管間，冷卻水走管内。水通道分上下兩段，上段用循環水冷卻，下段用制冷水冷卻，将煤氣溫度冷卻到22℃以下。橫管式初冷器煤氣通道，—般分上中下三段，上段用循環氨水噴灑，中段和下段用冷凝液噴灑，根據上、中、下段冷凝液量和熱負(fù)荷的計算可知：上段和中段冷凝液量約占總量的95％，而下段冷凝液量僅占總量的5％；從(cóng)上段和中段流至下段的冷凝液由45℃降至30℃的顯熱及噴灑的冷凝液冷卻顯熱，約占總熱負(fù)荷的60％；下段冷凝液的冷凝圖2-5-1 橫管式煤氣初冷工藝流程潛熱及冷卻至30℃的顯熱，約占總熱負(fù)荷20%；下段噴灑冷凝液的冷卻顯熱，約占總熱負(fù)荷20%。
3.剩餘氨水量的計算
在氨水循環系統中，由於(yú)加入配煤水分和煉焦時産(chǎn)生的化合水，使氨水量增多而形成所謂的剩餘氨水。這部分氨水從循環氨水泵出口管路上引出，送去蒸氨。
顯然，剩餘氨水量取決於(yú)配煤水分和化合水的數量以及煤氣初冷後(hòu)集合溫度的高低．
煤氣初冷的集合溫度不宜偏高，否則會(huì)帶(dài)來下列問題：
①煤氣中水汽含量增多，體積變(biàn)大，緻使鼓風(fēng)機能力不足，影響煤氣正常輸送。
②焦油氣冷凝率降低，初冷後(hòu)煤氣中焦油含量增多，影響後(hòu)續工序生産(chǎn)操作。
③在初冷器内，煤氣冷卻到一定程度（一般認爲55℃）以下，萘蒸汽凝華(huá)呈細小薄片晶體析出，可溶入焦油中，溫度愈低，煤氣中萘蒸汽含量也愈少，當(dāng)集合溫度高時，煤氣中含萘量将更顯著增大。
由上述可見，在煤氣初冷操作中，必須保證初冷器後集合溫度不高於(yú)規定值，並(bìng)盡可能地脫除煤氣中的萘。
二、煤氣的直接初冷
煤氣的直接初步冷卻，是在直接冷卻塔内由煤氣和冷卻水直接接觸(chù)傳(chuán)熱完成的。
由吸氣主管來的80～85℃的煤氣，經過氣液分離器進入並(bìng)聯的直接式初冷塔，用氨水噴灑冷卻到25～28℃，然後由鼓風(fēng)機送至捕焦油器，捕除焦油霧後，将煤氣送往回收氨工段。
由氣液分離器分離出的氨水、焦油和焦油渣，經焦油盒分出焦油渣後流入焦油氨水澄清池，從澄清池出來的氨水用泵送回集氣管噴灑冷卻煤氣。澄清池底部的焦油流入焦油池，然後用泵抽送到焦油槽，再送往焦油車(chē)間加工處(chù)理。焦油盒底部的焦油渣由人工撈出。
初冷塔底部流出的氨水和冷凝液經水封槽進入初冷循環氨水澄清池，與洗氨塔來的氨水混合並(bìng)在澄清池與焦油進行分離。分離出來的焦油與上述焦油混合。澄清後(hòu)的氨水則用泵送入冷卻器冷卻後(hòu)，送至初冷塔循環使用。剩餘氨水則送去蒸氨或脫酚。
煤氣直接初冷，不但冷卻瞭(le)煤氣，而且具有淨化煤氣的良好效果。某廠實測生産數據表明，在直接初冷塔内，可以洗去90％以上的焦油，80％左右的氨，60%以上的萘，以及約50%的硫化氫和氰化氫。這對後面洗氨洗苯過程及減少設備(bèi)腐蝕都有好處。
同煤氣間接初冷相比，直接初冷還具有冷卻效率較高， 煤氣壓力損失小，基建投資較少等優點。但也具有工藝流程較複雜。動力消耗較大，循環氨水冷卻器易腐蝕易堵塞、各澄清池污染嚴重，大氣環境惡劣等缺點。因此目前大型焦化廠(chǎng)還很少單獨採(cǎi)用這種煤氣直接冷卻流程
三、間(jiān)冷和直冷結(jié)合的煤氣初冷
如前所述煤氣的直接初冷，是在直接冷卻塔内，由煤氣和冷卻水(經冷卻後的氨水焦油混合液)直接觸傳熱而完成的。此法不僅冷卻瞭(le)煤氣，且具有淨化煤氣效果良好、設備結構簡單造價低及煤氣阻力小等優點。間冷直冷結合的煤氣初冷工藝即是将二者優點結合的方法，在國内外大型焦化已得到採(cǎi)用。
自集氣管來的荒煤氣幾乎爲水蒸汽所飽和，水蒸汽熱焓約占煤氣總熱焓的94%，所以煤氣 在高溫階段冷卻所放出的熱量絕大部分爲水蒸汽冷凝熱，因而傳熱系數較高；而且在溫度較高時(高於(yú)52℃)，萘不會凝結造成設備堵塞。所以，煤氣高溫冷卻階段宜採(cǎi)用間接冷卻。而在低溫冷卻階段，由於(yú)煤氣中水汽含量已大爲減少，氣體對壁面間的對流傳熱系數低，同時萘的凝結也易於(yú)造成堵塞。所以，此階段宜採(cǎi)用直接冷卻。
第三節(jié) 焦油氨水的分離(lí)
一、焦油氨水混合物的性質(zhì)及分離(lí)要求
在用循環氨水於(yú)集氣管内噴灑荒煤氣時，約60%的焦油冷凝下來，這種集氣管焦油是重質焦油，其相對(duì)密度(20℃) 1.22左右，黏度較大，其中混有一定數量的焦油渣。
煤氣再初冷器中冷卻，冷凝下來的焦油爲輕質焦油。其輕組分含量較多。在兩種氨水混合分離流程中，上述輕質焦油和重質焦油的混合物稱(chēng)之爲混合焦油。混合焦油20℃密度可降至1.15~1.19kg/1，黏度比重質焦油減少20％~45％，焦油渣易於(yú)沉澱下來，混合焦油質量明顯改善。但在焦油中仍存在一些浮焦油渣，給焦油分離帶來一定困難。
焦油的脫水直接受溫度和循環氨水中固定铵鹽含量的影響，在80~90℃和固定铵鹽濃度較低情況下，焦油與氨水較易分離。因此，在獨立的氨水分離系統中，集氣管焦油脫水程度較差，而在採(cǎi)用混合氨水分離流程時，混合焦油的脫水程度較好，但隻進行一步澄清分離仍不能達(dá)到要求的脫水程度，還須在焦油貯槽内保持80~90℃條件下進一步脫水。
二、焦油氨水混合物的分離(lí)方法和流程
三、焦油質量的控制
焦油中水分、灰分、甲苯不溶物是焦油質量的重要指标，它主要取決於(yú)冷凝工序的生産(chǎn)操作。操作中應注意如下幾點：
(1)焦油氨水澄清槽内應保持—定的焦油層(céng)厚度，—般爲1.5～2m，排出焦油時應連續均勻，不宜過快，要求夾帶(dài)的氨水和焦油渣盡可能少，最好應裝有自動控制裝置。
(2)嚴禁在焦油澄清槽内随意排入生産中的雜油、雜水，以利於(yú)焦油、氨水、焦油渣分層(céng)，便於(yú)分離。
(３)靜置脫水的焦油儲(chǔ)槽，嚴格控制溫度在80~90℃，保證靜置時間在兩晝夜以上。同時應按時放水，向精制車(chē)間送油時應均勻進行，且保持槽内有一定的庫存量。
(４)嚴格控制初冷器後的集合溫度符合工藝要求，避免因增錦工機吸力而增加煤粉和焦粉的帶(dài)入量。另外，焦爐操作應力求穩定，嚴格執行各項技術操作規(guī)定，盡量減少因煤粉、焦粉帶(dài)入煤氣而形成焦油渣，防止焦油氨水分離困難。
（５）機(jī)械化氨水澄清槽氨水滿流情況、焦油壓油情況、油水界面升降，減(jiǎn)速機(jī)、刮渣機(jī)運行情況保持正常。
第四節(jié) 煤氣冷卻和冷凝的主要設備(bèi)
一、煤氣冷卻設備
1. 立管式間(jiān)接冷卻(què)器
2．橫管式間接冷卻器
二、澄清分離設備
焦油、氨水和焦油渣組成的液體混合物是一種懸浮液和乳濁液的混合物，焦油和氨水的密度差較大，容易分離。因此所採(cǎi)用的焦油氨水澄清分離設備(bèi)多是根據分離粗懸浮液的沉降原理制作的。主要有卧式機械化氨水澄清槽、立式焦油氨水分離器、雙錐形氨水分離器等。廣泛應用的是卧式機械化氨水澄清槽。
第三章 煤氣(qì)的輸(shū)送和焦油霧的清除
第一節 煤氣輸送系統
煤氣由炭化室出來經集氣管、吸氣管、冷卻及煤氣淨化、化學産品回收設備直到煤氣貯罐或送回焦爐或到下遊用戶，要通過很長的管路及各種設備。爲瞭(le)克服這些設備和管道阻力及保持足夠的煤氣剩餘壓力，需設置煤氣鼓風機。同時，在確(què)定化産回收工藝流程及選用設備時，除考慮工藝要求外，還應該使整個系統煤氣輸送阻力盡可能小，以減少鼓風機的動力消耗。
一、煤氣(qì)輸(shū)送系統及阻力
煤氣輸送系統的阻力，因回收工藝流程及所用設備(bèi)的不同而有較大差異，同時也因煤氣淨化程度的不同及是否有堵塞情況而有較大波動(dòng)。
鼓風機一般設置在初冷器後面。這樣，鼓風機吸入的煤氣體積小，負壓下操作的設備(bèi)和煤氣管道少。有的焦化廠将油洗萘塔及電捕焦油器設在鼓風機前，進入鼓風機的煤氣中焦油、萘含量少，可減輕鼓風機及以後設備(bèi)堵塞，有利於(yú)化學産品回收和煤氣淨化。
二、煤氣輸送管路
煤氣管道管徑的選用和管件設置是否合理及操作是否正常，對焦化廠生産(chǎn)具有重要意義。煤氣輸送管路一般分爲出爐煤氣管路（煉焦車間吸氣管至煤氣淨化的最後設備(bèi)）和回爐煤氣管路；若焦爐用高爐煤氣加熱，還有自煉鐵廠至煉焦焦爐的高爐煤氣管路。這些管路的合理設置與維護都是至關重要的。
1.煤氣(qì)管道的管徑(jìng)選擇
選用的煤氣流速大時，管道直徑可減小，鋼材耗量也相應降低，節省基建投資，但這會使管路阻力增大，因而鼓風機的動(dòng)力消耗也随之增大；當(dāng)流速小時，情況則相反。所以，所選用的适宜流速應該是折舊費、維修費和操作費構成的總費用最低
２. 煤氣管道應有一定的傾斜度，以保證冷凝液按預定方向自流。吸氣主管順煤氣流向傾斜度10‰，鼓風(fēng)機前後煤氣管道順煤氣流向傾斜度爲5‰，逆煤氣流向爲7‰，飽(bǎo)和器後至粗苯工序前煤氣管道逆煤氣流向傾斜度爲7～15‰。
３. 管路的熱延伸和補(bǔ)償(cháng)
管路随季節的變(biàn)化以及管内介質和保溫情況的不同，都有溫度的變(biàn)化。當(dāng)溫度升高和降低時，管路必然發生膨脹或收縮變(biàn)化，變(biàn)化的數值可由計算得出。
在焦爐煤氣管道上一般採(cǎi)用填料函式補償器，在高爐煤氣管道上一般採(cǎi)用鼓式補償器。直徑較小的煤氣管道可用U管自動補償，對於(yú)小型焦化廠的煤氣管道，由於(yú)直徑較小、轉彎較多等特點，則可以充分利用彎管的自動補償。
4.安裝自動放散裝置
5.其他輔助設施
第二節 鼓風(fēng)機(jī)及其操作性能
一、離心式鼓風機
1.離心式鼓風(fēng)機的構(gòu)造及工作原理
離心式鼓風機又稱(chēng)渦輪式或透平式鼓風機，由電動機或汽輪機驅動。其構造如圖3—2所示，離心式鼓風機由導(dǎo)葉輪，外殼和安裝在軸上的兩個工作葉輪組成。
煤氣由吸入口進入高速旋轉的第一工作葉輪，在離心力的作用下，增加瞭(le)動能並(bìng)被甩向葉輪外面的環形空隙，於是在葉輪中心處形成負壓，煤氣即被不斷吸入。由葉輪甩出的煤氣速度很高，當進入環形空隙後速度減小，其部分動能變成靜壓能，並(bìng)沿導葉輪通道進入第二葉輪，産生與第一葉輪及環隙相同的作用，煤氣的靜壓能再次得到提高，經出口連接管被送入管路中。煤氣的壓力是在轉子的各個葉輪作用下．並(bìng)經過能量轉換而得到提高。
顯然，葉輪的轉速越高，煤氣的密度越大，作用於(yú)煤氣的離(lí)心力即越大，則出口煤氣的壓力也就越高。
2.鼓風(fēng)機(jī)輸氣能力及軸功率的計算
3.煤氣在鼓風(fēng)機(jī)中的溫升
在離心式鼓風(fēng)機内，煤氣被壓縮所産(chǎn)生的熱量，絕大部分被煤氣吸收，隻有小部分熱量散失。因此，煤氣在鼓風(fēng)機内的壓縮過程可以近似地視爲絕熱過程。
二. 離心式鼓風(fēng)機的性能與調(diào)節
焦化廠錦工風機操作非常重要，既要輸送煤氣，，又要保持炭化室和集氣管的壓力穩定。在正常生産(chǎn)情況下，集氣管壓力用壓力自動調節機調節，但當調節範圍不能滿足生産(chǎn)變(biàn)化的要求時，即須對鼓風機操作進行必要的調整鼓風機在一定轉速下的生産(chǎn)能力與總壓頭之間有一定的關系，可用圖3-3所示鼓風機Q—H特性曲線來表示。
曲線有一最高點B，相應於(yú)B點壓頭(最高壓頭)的輸送量稱爲臨界輸送量。鼓風機不允許在B點的左側範圍内操作，因在此範圍内鼓風機輸送量波動，並(bìng)會發生振動，産生“飛動”現象。隻有在B點右側延伸的特性曲線範圍内操作才是穩定的。所以，B點右側的特性曲線範圍是鼓風機的穩定工作區，B點的左側爲鼓風機的不穩定工作區。
當鼓風機的運行工況改變(biàn)時，要用調節的手段使鼓風機處於(yú)穩定工作區，維護其穩定運行。常用的調節方法有以下幾種：
（1）改變(biàn)轉速。當(dāng)改變(biàn)鼓風機轉速時，流量與性能曲線相應改變(biàn)。此法調節範圍寬，經濟性好，是離心式鼓風機的最佳調節手段。
（2）進口節流。調節鼓風機吸入口的閥門開度時，鼓風機的特性曲線随之改變。如圖3-5所示 ，當吸入開閉器的開度變小時，鼓風機的不穩定工作範圍随之變小，鼓風機的輸送能力及總壓頭也均相應減小。此調節方法簡單，适用於(yú)固定轉速機組的調節，但由於(yú)鼓風機前吸力增大，會使壓縮比(P2/P1)變大，則鼓風機軸功率消耗及煤氣溫升增高，故較少採(cǎi)用此法。
（3）出口節流。調節鼓風機出口的閥門開度，調節方法簡單(dān)，但經濟性差，适用於(yú)小功率機組的調節。
電動鼓風機如果用出入口開閉(bì)器進行調節時，應特别注意鼓風機電機電流的變化，一般操作電流不應小於(yú)電機額定電流的60%，以防止發生“飛動”現象。
（4） 交通管調節。當(dāng)煤氣流量減少時，調節交通管的閥門開閉(bì)度，使一部分出口煤氣返回吸入口，以維持鼓風機的正常運行。交通管調節有“大循環”和“小循環”兩種方式。
當(dāng)鼓風機能力較大，而輸送的煤氣量較小時，爲保證鼓風機工作穩定，可用如圖3-6所示的小循環管來調節鼓風機的操作，按調節閥門的開度大小，使由鼓風機壓出的煤氣部分重新回到吸入管，這種方法稱(chēng)爲“小循環”調節。
當焦爐剛開工投産或因故大幅度延長結焦時間時煤氣發生量過少，低於(yú)“小循環”調的限度時，則易採(cǎi)用“大循環”調節方法。
如圖3-7所示，“大循環”調節就是通過“大循環”調節閥門将鼓風機壓出的部分煤氣經煤氣大循環管送到初冷器前的煤氣管道中，經過冷卻後，再回到鼓風機去。根據實際生産經驗獲知，當煤氣量爲鼓風機額定能力的1/4~1/3時，就需採(cǎi)用煤氣“大循環”調節措施。顯然“大循環”調節方法可較好地解決煤氣溫升過高的問題，但同樣要增加鼓風機能量的消耗，同時會增加初冷器的負荷及冷卻水的用量。如果進入鼓風機的煤氣量過小時，經過風機多次循環後，鼓風機後煤氣溫度仍會發生升溫過高，這時應适當調整鼓風機煤氣出口開閉(bì)器開度，以防軸瓦損壞。
三、 羅茨式鼓風機
羅茨鼓風機有一鑄鐵外殼，殼内裝有兩個“8”字形的用鑄鐵或鑄鋼制成的空心轉子，並(bìng)将氣缸分成兩個工作室。兩個轉子裝在兩個互相平行的軸上，在這兩個軸上又各裝有一個互相咬合、大小相同的齒輪，當電動機經由皮帶輪帶動主軸轉子時，主軸上的齒輪又帶動瞭(le)從動軸上的齒輪，所以兩個轉子做相對反向轉動，此時一個工作室吸入氣體，由轉子推入另一個工作室而将氣體壓出。每個轉子與機殼内壁及與另一個轉子表面均需緊密配合，其間隙一般爲0.25~0.40mm。
第四節(jié) 煤氣(qì)中焦油霧的清除
一、煤氣(qì)中焦油霧(wù)的形成和清除目的
煤氣中的焦油霧是在煤氣冷卻過程中形成的。荒煤氣中所含焦油蒸氣80~120g/m3，在初冷過程中，除有絕大部分冷凝下來形成焦油液體外，還會形成焦油霧，以内充煤氣的焦油氣泡狀态或極細小的焦油滴(φ1~17μm)存在於(yú)煤氣中。由於(yú)焦油霧滴又輕又小，其沉降速度小於(yú)煤氣運行速度，因而懸浮於(yú)煤氣中並(bìng)被煤氣帶走。
初冷器後煤氣中焦油霧的含量一般爲2~5g/m3(立管初冷器後)或1.0~2.5g/m3(橫管冷卻器後或直接冷卻塔後)。煤氣中焦油霧需較徹(chè)底地清除，否則對化産(chǎn)回收操作産(chǎn)生嚴重影響。
焦油霧在飽和器凝結下來，會使硫铵質量變壞，酸焦油增多，並(bìng)可能使母液起泡沫，降低母液密度，而使煤氣有從飽和器滿流槽中沖出的危險；．焦油霧進入洗苯塔内，會使洗油質量變壞，影響粗苯的回收；當煤氣進行脫除硫化氫時，焦油霧會使脫硫塔脫硫效率降低，對水洗氨系統，焦油霧會造成煤氣脫萘效果差和洗氨塔的堵塞。因此，必須採用專門的設備予以清除，化産回收工藝要求煤氣中所含焦油量最好低於(yú)0.02g/m3。從焦油霧滴的大小及所要求的淨化程度來看，採用電捕焦油器最爲經濟可靠。
二、電捕焦油器
1. 電捕焦油器的工作原理 根據闆狀電容的物理原理，如在兩金屬闆間維持很強的電場，使含有塵灰或霧滴的氣體通過其間，氣體分子發生電離，生成帶有正電荷或負電荷的離子，於(yú)是正離子向陰極移動，負離子向陽極移動。當電位差很高時，具有很大速度(超過臨界速度)和動能的離子和電子與中性分子碰撞而産(chǎn)生新的離子(即發生碰撞電離)，使兩極間大量氣體分子均發生電離作用。離子與霧滴的質點相遇而附於(yú)其上，使質點帶有電荷，即可被電極吸引而從氣體中除去。但金屬平闆形成的是均勻電場，當電壓增大到超過絕緣電阻時，兩極之間便會産(chǎn)生火花放電，這不僅會引緻電能損失，且能破壞淨化操作。
爲瞭(le)避免火花放電或發生電弧，應採(cǎi)用如圖3-9(a ) 、(b)、(c)所示的不均勻電場。圖中(a)爲均勻電場;(b)爲管式電捕焦油器所採(cǎi)用的不均勻電場，用金屬圓管和沿管中心安裝的拉緊導線作爲正、負電極; (c)爲環闆式電捕焦油器採(cǎi)用的不均勻電場，是以同心圓環形金屬闆和設置其間的金屬導線作爲正負電極。
在不均勻電場中，當兩極間電位差增高時，電流強度並(bìng)不發，生急劇的變(biàn)化。這是因在導線附近的電場強度很大，導線附近的離子能以較大的速度運動，使被碰撞的煤氣分子離子化，而離導線中心較遠處，電場強度小，離子的速度和動能不能使相遇的分子離子化，因而絕緣電阻隻在—導線附近電場強度最大處發生擊穿,即形成局部電離放電現象,這種現象稱爲電暈現象,導線周圍産生電暈現象的空間稱爲電暈區,導線既成爲電暈極。
由於(yú)在電暈區内發生急劇的碰撞電離，形成瞭(le)大量正、負離子。負離子的速度比正離子大(爲正離子的1.37倍)，所以電暈極常取爲負極，圓管或環形金屬闆則取爲正極，因而速度大的負離子即向管壁或金屬闆移動，正離子則移向電暈極。在電暈區内存在兩種離子，而電暈區外隻有負離子，因而在電捕焦油器的大部分空間内，焦油霧滴隻能成爲帶有負電荷的質點而向管壁或闆壁移動。由於(yú)圓管或金屬闆是接地的，荷電焦油質點到達管壁或闆壁時，既放電而沉澱於(yú)闆壁上，故正極也稱爲沉澱極。
由於(yú)存在正離子的電暈區很小，且電暈區内正負離子有中和作用，所以電暈極上沉積的焦油量很少，絕大部分焦油霧均在沉澱極沉積下來。煤氣離子經在兩極放電後，則重新轉變(biàn)成煤氣分子，從電捕焦油器中逸出。
初冷器後(hòu)煤氣中絕大部分焦油是以焦油霧的狀态存在的，所以在電(diàn)捕焦油器正常操作情況下，煤氣中焦油霧可被除去99％左右。
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