CN107892955A - 一种传质分离装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及焦炉煤气净化技术领域，尤其涉及一种传质分离装置。包括自上而下依次连接的吸收器、分离器、储液器；所述吸收器顶部设有焦炉煤气进口，内部设有竖直向上的氨水喷管，所述分离器顶部设有焦炉煤气出口；所述吸收器底端切向连接在分离器上部，分离器底部与储液器顶部相连。本发明采用氨水逆向喷淋的方法，对焦炉煤气进行降温和净化工艺，促进氨水和煤气充分混合；改善气液分离方式，提高降温、洗涤和分离效率，降低设备成本。
Description
技术领域
本发明涉及焦炉煤气净化技术领域，尤其涉及一种传质分离装置。
背景技术
焦炉煤气离开焦炉后，通过上升管以650～750℃进入集气主管。在管桥中被循环氨水喷洒冷却后进入气液分离器，分离出的焦炉煤气送入后续净化流程。为达到预期降温效果，每吨干装煤需喷洒5～6t氨水用于冷却焦炉煤气。氨水喷淋焦炉煤气的降温方式，气液接触不充分，降温洗涤效率低。气液分离器作为分离设备也是不小的成本。在焦炉生产、煤气净化越来越大型化，喷洒管和氨水喷洒量越来越多，净化设备越来越大，降温洗涤所消耗的成本和动力也越来越高。
发明内容
本发明提供了一种传质分离装置。采用氨水逆向喷淋的方法，对焦炉煤气进行降温和洗涤工艺，促进氨水和煤气充分混合；改善气液分离方式，提高降温、洗涤和分离效率，降低设备成本。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种传质分离装置，包括自上而下依次连接的吸收器、分离器、储液器；所述吸收器顶部设有焦炉煤气进口，内部设有竖直向上的氨水喷管，所述分离器顶部设有焦炉煤气出口；所述吸收器底端切向连接在分离器上部，分离器底部与储液器顶部相连。
所述吸收器包括壳体、进口管、氨水喷管、焦炉煤气进口；所述焦炉煤气进口固接于壳体顶端，进口管水平从侧面深入吸收器壳体，进口管通过90°弯头与竖直向上的氨水喷管相连。
所述分离器包括内筒、外筒、顶板以及焦炉煤气出口；内筒固接于外筒内部，顶板固接于外筒顶部，内筒底端高于外筒底端，内筒顶端伸出顶板，焦炉煤气出口固接于内筒顶端。
所述储液器包括锥筒、上层液体出口管、杂质排出管；所述锥筒为锥形，锥筒大端与分离器底部相连，锥筒小端与杂质排出管相连，所述上层液体出口管水平接于锥筒侧面。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)吸收器中形成的吸收层促使氨水与焦炉煤气充分混合，扩大接触面积，增强降温效果，提高净化效率。
2)吸收器中冷却温度大，为后续焦炉煤气冷凝降低负担，有效减少初冷器换热面积。
3)分离器的切向进口促使混合的气液在分离器内旋转分离，气体从分离器中间较短的内筒上升排出，提高分离效果，减小设备规模。
4)分离下杂质靠重力落至储液器底部排除，上层液可循环使用净化焦炉煤气。
5)本发明优化高温焦炉煤气冷却洗涤工艺，提高处理效率，适用于焦炉大型化配套设施，单位能耗小，降低设备成本。
附图说明
图1是本发明结构及工艺原理主视图；
图2是本发明结构及工艺原理俯视图。
图中：1-吸收器 2-氨水喷管 3-分离器 4-内筒 5-储液器 6-上层液出口管 7-杂质排出管 8-锥筒 9-外筒 10-顶板 11-壳体 12-进口管 13-焦炉煤气进口 14-焦炉煤气出口
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
如图1、图2所示，一种传质分离装置，包括自上而下依次连接的吸收器1、分离器3、储液器5。
吸收器1包括壳体11、进口管12、氨水喷管2、焦炉煤气进口13。焦炉煤气进口13为法兰结构，固接于壳体11顶端，焦炉煤气进口13与焦炉煤气管道相连。
进口管12水平从侧面深入壳体11，进口管12通过90°弯头与壳体11内的竖直向上的氨水喷管2相连。进口管12露出壳体11部分的端部为法兰结构，进口管12与氨水管道相连。
分离器3括内筒4、外筒9、顶板10以及焦炉煤气出口14。内筒4固接于外筒9内部，顶板10固接于外筒9顶部，内筒4底端高于外筒9底端，内筒4顶端伸出顶板10，焦炉煤气出口14固接于内筒4顶端。
储液器5包括锥筒8、上层液体出口管6、杂质排出管7。锥筒8为锥形筒体结构，锥筒8大端与分离器3底部相连，锥筒8小端与杂质排出管7相连，上层液体出口管6水平接于锥筒8侧面。
吸收器1的壳体11分为竖直部分与水平部分，其水平部分切向连接在分离器3上部，储液器5锥筒8大端与分离器3外筒9底部相连。吸收器1、分离器3、储液器5自上而下依次连接。
焦炉煤气由焦炉煤气进口13进入吸收器1顶部，与吸收器1的进口管12进入的并且由竖直向上的氨水喷管2喷出的氨水撞击形成吸收层，吸收层内形成高度湍动区域，实现气液传质洗涤、传热冷却的高效混合过程，可将焦炉煤气冷却至绝热饱和温度附近。氨水捕集焦炉煤气的杂质，与冷却的焦炉煤气一同切向进入分离器3。在分离器3内向下旋转分离气液介质，分离器3中间形成负压，分离出的煤气从分离器3中间焦炉煤气出口14离开。
液体与固体杂质从壁面流至底部储液器5，固体杂质沉淀从杂质排出管7排出。上层液用泵从上层液出口管6抽走进入焦油氨水分离工序，氨水可回收用以继续清洗冷却焦炉煤气。
吸收器1中形成的吸收层促使氨水与焦炉煤气充分混合，扩大接触面积，增强降温洗涤效果，提高净化效率。吸收器1中冷却温度大，为后续焦炉煤气冷凝降低负担，有效减少初冷器负荷。分离器3的切向进口促使混合的气液在分离器3内旋转分离，气体从分离器3中间较短的内筒4上升排出，提高分离效果，减小设备规模。分离的杂质靠重力落至储液器5底部排除，上层液可循环使用净化焦炉煤气。本发明优化高温焦炉煤气冷却洗涤工艺，提高处理效率，适用于焦炉大型化配套设施，单位能耗小，降低设备成本。
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。
Claims (4)
1.一种传质分离装置，其特征在于：包括自上而下依次连接的吸收器、分离器、储液器；所述吸收器顶部设有焦炉煤气进口，内部设有竖直向上的氨水喷管，所述分离器顶部设有焦炉煤气出口；所述吸收器底端切向连接在分离器上部，分离器底部与储液器顶部相连。
2.根据权利要求1所述的一种传质分离装置，其特征在于：所述吸收器包括壳体、进口管、氨水喷管、焦炉煤气进口；焦炉煤气进口固接于壳体顶端，进口管水平从侧面深入吸收器壳体，进口管通过90°弯头与竖直向上的氨水喷管相连。
3.根据权利要求1所述的一种传质分离装置，其特征在于：所述分离器包括内筒、外筒、顶板以及焦炉煤气出口；内筒固接于外筒内部，顶板固接于外筒顶部，内筒底端高于外筒底端，内筒顶端伸出顶板，焦炉煤气出口固接于内筒顶端。
4.根据权利要求1所述的一种传质分离装置，其特征在于：所述储液器包括锥筒、上层液体出口管、杂质排出管；锥筒为锥形，锥筒大端与分离器底部相连，锥筒小端与杂质排出管相连，上层液体出口管水平接于锥筒侧面。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN108395912A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-08-14 | 中冶焦耐(大连)工程技术有限公司 | 一种用于煤气初步净化的管路装置 |
| CN108424792A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-08-21 | 中冶焦耐(大连)工程技术有限公司 | 一体化冷却分离器及其工作方法 |
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