CN115155153B - 一种用于焦化冷鼓系统的焦油渣破碎系统及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了用于焦化冷鼓系统的焦油渣破碎系统，焦油氨水混合液首先进入焦油渣预处理器内，进行初步静置后，油渣预处理器上层的部分氨水输送到油氨分离槽内，油渣预处理器下层的焦油渣混合着部分氨水转移到碎渣机进行破碎处理；碎渣机通过专门的破碎处理工序，可以保证进入油氨分离槽中的油渣得到充分粉碎，实现了对焦油、氨水、焦油渣混合物中大块焦油渣的充分破碎处理，显著降低了焦油氨水分离工艺流程中焦油渣沉积的概率，性能稳定，运行可靠，破碎处理过程密封，无泄漏、无气体逸散，全过程无异味，符合环保超低排放的要求，提升了设备运行效率。
Description
技术领域
本发明涉及焦油渣处理工艺领域，尤其涉及一种用于焦化冷鼓系统的焦油渣破碎系统及其工作方法。
背景技术
采用立式焦油氨水分离槽、焦油压榨泵和离心机的方案是现有焦化焦油氨水分离技术较为先进的工艺技术，其焦油氨水分离过程全程密闭，有效解决了无组织排放，作业环境异味大的缺点。但是此工艺由于焦油及焦油渣全程采用管道输送，焦油压榨泵对焦油渣破碎效果较差，存在大块焦油渣不能破碎，焦油渣在焦油渣预处理器内部沉积的现象，这将导致焦油渣进入焦油氨水分离槽，堵塞焦油循环泵，使焦油氨水分离槽内的焦油不能连续抽出，造成焦油氨水分离槽内焦油液位升高，增加乳化液及循环氨水的含油量，进而影响蒸氨、初冷器、焦炉集气管的正常运行。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种能有效破碎焦油渣的用于焦化冷鼓系统的焦油渣破碎系统及其工作方法。
技术方案：为实现上述目的，本发明的一种用于焦化冷鼓系统的焦油渣破碎系统，其特征在于：包括油氨分离槽、循环泵、焦油渣预处理器、碎渣机和焦油压榨泵；所述焦油渣预处理器上设置有第一出料口和第二出料口；所述第一出料口与所述油氨分离槽连接；所述第二出料口与所述碎渣机连接；所述碎渣机的出口端通过焦油压榨泵连通焦油渣预处理器的进料口；所述油氨分离槽外部设置有循环管路，所述循环泵和离心机顺次设置在循环管路上。
进一步的，所述碎渣机包括罐身；所述罐身为漏斗形结构；所述罐身从顶部进料、底部出料；所述罐身的下端颈部区域内沿高度下降方向顺次设置有破碎装置、刮渣装置和过滤装置；进入罐身内的焦油渣被破碎装置粉碎后穿过过滤装置后离开碎渣机；所述刮渣装置运行在所述罐身的内壁表面。
进一步的，所述罐身内设置有转轴；所述破碎装置和所述刮渣装置均与所述转轴连接并同步旋转。
进一步的，所述破碎装置包括刀片；所述刀片一端与所述转轴连接，另一端延伸至所述罐身的内壁表面；所述刀片远离转轴的一端弧形上翘。
进一步的，所述刮渣装置包括转接件和刮板；所述转接件与所述转轴固定相连；所述刮板伸缩设置在所述转接件上；当所述转轴旋转时，所述刮板在离心力驱动下伸展贴合到罐身的内壁表面。
进一步的，所述转接件与所述刮板之间连接设置有弹性件；所述弹性件驱动所述刮板朝靠近转轴的方向回缩。
进一步的，所述刮板倾斜的弧形板结构；所述刮板的下端沿着旋转方向向前偏转；所述刮板的上端逆着旋转方向向后偏转；所述刮板背向罐身内壁的一侧设置有漏料槽；所述漏料槽沿着所述刮板的宽度方向间隔分布；所述漏料槽的两端连通延伸至刮板的边缘处。
进一步的，所述过滤装置包括第一筛板、第二筛板和活动板；所述第一筛板与所述第二筛板平行间隔设置，彼此孔位相对；所述第一筛板位于所述第二筛板的上游；所述第一筛板的筛孔孔径大于所述第二筛板的筛孔孔径；所述活动板套设在所述转轴上，随转轴同步转动；所述活动板旋转设置在第一筛板、第二筛板之间；所述活动板上开设有若干个弧形孔；所述弧形孔从活动板的中心向边缘处延伸。
进一步的，所述罐身的上端部位设置有清洗装置；所述清洁装置包括引流板；所述引流板的边缘处与所述罐身的内壁之间间隔设置；所述引流板边缘处在竖直方向上与罐身的收缩斜面部分对应。
进一步的，焦油氨水混合液首先进入焦油渣预处理器内，进行初步静置后，油渣预处理器上层的部分氨水输送到油氨分离槽内，油渣预处理器下层的焦油渣混合着部分氨水转移到碎渣机进行破碎处理；破碎完成后，碎渣机内已经变为细碎状态的焦油氨水混合液经过液焦油压榨泵的处理后被重新输送回油渣预处理器重新进行静置分层输送，再向油渣预处理器补充新的焦油氨水混合液；油氨分离槽将氨水排出，同时将油渣离心分离出来并回收其中混合的氨水。
有益效果：(1)本发明的用于焦化冷鼓系统的焦油渣破碎系统，焦油氨水混合液首先进入焦油渣预处理器内，进行初步静置后，油渣预处理器上层的部分氨水输送到油氨分离槽内，油渣预处理器下层的焦油渣混合着部分氨水转移到碎渣机进行破碎处理；碎渣机通过专门的破碎处理工序，可以保证进入油氨分离槽中的油渣得到充分粉碎，实现了对焦油、氨水、焦油渣混合物中大块焦油渣的充分破碎处理，显著降低了焦油氨水分离工艺流程中焦油渣沉积的概率，性能稳定，运行可靠，破碎处理过程密封，无泄漏、无气体逸散，全过程无异味，符合环保超低排放的要求，提升了设备运行效率；
(2)本发明的用于焦化冷鼓系统的焦油渣破碎系统，碎渣机包括罐身；罐身为漏斗形结构；罐身从顶部进料、底部出料；罐身的下端颈部区域内沿高度下降方向顺次设置有破碎装置、刮渣装置和过滤装置；进入罐身内的焦油渣被破碎装置粉碎后穿过过滤装置后离开碎渣机；刮渣装置运行在罐身的内壁表面；本设备对于可能发生的堵塞现象，设置有刮渣装置；对于可能发生混合物粘结的位置，设置有清洗装置；通过颈部的截面收缩，可以让进入罐身的焦油氨水混合液集中通过该段区域，充分发挥破碎装置、刮渣装置的效果，小截面可以减小破碎装置、刮渣装置上旋转部件的转动半径，从而减小转动中阻力、降低制造难度、降低材料和加工方面的投入；刮渣装置通过在罐身表面移动来将沉积和粘附的破碎后油渣重新刮下来，减少油渣在碎渣机内部的残留；
(3)本发明的用于焦化冷鼓系统的焦油渣破碎系统，罐身的上端部位设置有清洗装置；清洁装置包括引流板；引流板的边缘处与罐身的内壁之间间隔设置；引流板边缘处在竖直方向上与罐身的收缩斜面部分对应；通过引流板的阻挡作用，可以让进入罐身内部的焦油氨水混合液向四周散开，并从引流板与罐身内壁之间的环形间隔处下落，从而持续对罐身上下端之间的收缩斜面进行冲刷，解决传统容器在存储中容易在内壁粘黏大量焦油的问题，与罐身下端的刮渣装置结合，即可保证整个罐身内部的长期洁净，减少油渣粘黏附着。
附图说明
图1为本发明的焦油渣破碎系统整体结构示意图；
图2为本发明的碎渣机结构示意图；
图3为本发明的刮渣装置结构示意图；
图4为本发明的刮板结构细节图；
图5为本发明的过滤装置。
图中各附图标记为：
1、油氨分离槽，2、循环泵，3、焦油渣预处理器，31、第一出料口，32、第二出料口，4、碎渣机，41、罐身，42、清洗装置，421、引流板，43、阀门，44、破碎装置，441、刀片，45、刮渣装置，451、转接件，452、刮板，453、弹性件，401、漏料槽，46、过滤装置，461、第一筛板，462、第二筛板，463、活动板，464、弧形孔，47、排渣口，48、转轴，49、联轴器，410、减速器，411、电机，5、焦油压榨泵。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1所示，一种用于焦化冷鼓系统的焦油渣破碎系统，包括油氨分离槽1、循环泵2、焦油渣预处理器3、碎渣机4和焦油压榨泵5；所述焦油渣预处理器3上设置有第一出料口31和第二出料口32；所述第一出料口31与所述油氨分离槽1连接；所述第二出料口32与所述碎渣机4连接；所述碎渣机4的出口端通过焦油压榨泵5连通焦油渣预处理器3的进料口；所述油氨分离槽1外部设置有循环管路，所述循环泵2和离心机顺次设置在循环管路上。
其中，图中的路径A表示去离心机的焦油流向；路径B表示待处理的焦油氨水混合液进料流向；路径C表示剩余氨水流向；路径D表示循环、高压氨水流向；整体处理流程为：焦油氨水混合液首先进入焦油渣预处理器3内，进行初步静置后，油渣预处理器3上层的部分氨水输送到油氨分离槽1内，油渣预处理器3下层的焦油渣混合着部分氨水转移到碎渣机4进行破碎处理；破碎完成后，碎渣机4内已经变为细碎状态的焦油氨水混合经过液焦油压榨泵5后被重新输送回油渣预处理器3重新进行静置分层输送，再向油渣预处理器3补充新的焦油氨水混合液；油氨分离槽1通过路径C和路径D将氨水排出，通过路径A将油渣离心分离出来并同时回收其中混合的氨水；碎渣机4通过专门的破碎处理工序，可以保证进入油氨分离槽1中的油渣得到充分粉碎，显著降低了焦油氨水分离工艺流程中焦油渣沉积的概率，提升了设备运行效率。
如图2所示，所述碎渣机4包括罐身41；所述罐身41为漏斗形结构；所述罐身41从顶部进料、底部出料；所述罐身41的下端颈部区域内沿高度下降方向顺次设置有破碎装置44、刮渣装置45和过滤装置46；进入罐身41内的焦油渣被破碎装置44粉碎后穿过过滤装置46后离开碎渣机4；所述刮渣装置45运行在所述罐身41的内壁表面。
通过颈部的截面收缩，可以让进入罐身41的焦油氨水混合液集中通过该段区域，充分发挥破碎装置44、刮渣装置45的效果，小截面可以减小破碎装置44、刮渣装置45上旋转部件的转动半径，从而减小转动中阻力、降低制造难度、降低材料和加工方面的投入；刮渣装置45通过在罐身41表面移动来将沉积和粘附的破碎后油渣重新刮下来，减少油渣在碎渣机41内部的残留，提升运行处理效率。
所述罐身41内设置有转轴48；所述破碎装置44和所述刮渣装置45均与所述转轴48连接并同步旋转。
破碎装置44利用常规的刀片结构借助转轴48的驱动作用即可在旋转中将油渣打碎，而刮渣装置45贴合罐身41内壁的部分也可以借助转轴48的驱动作用实现自身的移动，从而持续将内壁上的油渣刮除；统一动力源的设计能够简化设备构造，降低动设备的故障概率。
所述破碎装置44包括刀片441；所述刀片441一端与所述转轴48连接，另一端延伸至所述罐身41的内壁表面；所述刀片441远离转轴48的一端弧形上翘。
上翘的刀片441末端可以在旋转半径相同的情况下，让刀片的实际切割区域显著增加，同时，也能够重点改善靠近内壁处因为粘性阻力造成的流速变缓现象，提升整体的流动性。
如图3-4所示，所述刮渣装置45包括转接件451和刮板452；所述转接件451与所述转轴48固定相连；所述刮板452伸缩设置在所述转接件451上；当所述转轴48旋转时，所述刮板452在离心力驱动下伸展贴合到罐身41的内壁表面。
刮板452的伸缩设计可以在未工作状态减小自己在流体流动方向上的阻拦面积，对转接件451和刮板452的部件起到保护作用。
所述转接件451与所述刮板452之间连接设置有弹性件453；所述弹性件453驱动所述刮板452朝靠近转轴48的方向回缩。
弹性件453具体可采用具备弹性扭转力的多段式弯折板，在转轴48未旋转时，弹性件453依靠自身的折叠弹力收缩，在转轴48旋转时，弹性件453会在离心力的作用下伸长，将刮板452送至与罐身41内壁贴合的位置。
所述刮板452倾斜的弧形板结构；所述刮板452的下端沿着旋转方向向前偏转；所述刮板452的上端逆着旋转方向向后偏转；所述刮板452背向罐身41内壁的一侧设置有漏料槽401；所述漏料槽401沿着所述刮板452的宽度方向间隔分布；所述漏料槽401的两端连通延伸至刮板452的边缘处。
刮板452的弧形边缘轮廓有助于引导被刮下来的油渣沿着板的侧边移动，并在持续的扰流作用下重新掺入混合液中；而漏料槽401则可以避免刮料过程中侧边上累积油渣过多发生二次粘黏，在油渣沿着板侧边移动中遇到漏料槽401时，就可以通过槽内空间及时疏导至刮板452后方空间。
如图5所示，所述过滤装置46包括第一筛板461、第二筛板462和活动板463；所述第一筛板461与所述第二筛板462平行间隔设置，彼此孔位相对；所述第一筛板461位于所述第二筛板462的上游；所述第一筛板461的筛孔孔径大于所述第二筛板462的筛孔孔径；所述活动板463套设在所述转轴48上，随转轴48同步转动；所述活动板463旋转设置在第一筛板461、第二筛板462之间；所述活动板463上开设有若干个弧形孔464；所述弧形孔464从活动板463的中心向边缘处延伸。
过滤装置通过两层筛板结构来实现油渣筛选，符合粒径研究的油渣会顺利穿过过滤装置46进入液焦油压榨泵5进行处理，而不符合粒径要求的油渣则会被阻拦在第一筛板461和第二筛板462之间，活动板463借助弧形孔464对空间的切割作用将大粒径油渣分隔为小粒径结构，从而让其能顺利通过第二筛板462，实现了筛选和二次切割加工的同步进行；弧形孔464可以借助自身的弧度在旋转半径一定的情况下拥有更多的切割边长，同时也能借助弧形内边缘引导油渣在孔内部滑移，起到一定的锯切效果，从而缓解某一处与大粒径油渣卡嵌粘黏的问题，让旋转运行过程中的阻力变化更加平滑，保护电机411。
如图2所示，所述罐身41的上端部位设置有清洗装置42；所述清洁装置42包括引流板421；所述引流板421的边缘处与所述罐身41的内壁之间间隔设置；所述引流板421边缘处在竖直方向上与罐身41的收缩斜面部分对应。
通过引流板421的阻挡作用，可以让进入罐身41内部的焦油氨水混合液向四周散开，并从引流板421与罐身内壁之间的环形间隔处下落，从而持续对罐身41上下端之间的收缩斜面进行冲刷，解决传统容器在存储中容易在内壁粘黏大量焦油的问题，与罐身41下端的刮渣装置45结合，即可保证整个罐身41内部的长期洁净，减少油渣粘黏附着。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种用于焦化冷鼓系统的焦油渣破碎系统，其特征在于：包括油氨分离槽(1)、循环泵(2)、焦油渣预处理器(3)、碎渣机(4)和焦油压榨泵(5)；所述焦油渣预处理器(3)上设置有第一出料口(31)和第二出料口(32)；所述第一出料口(31)与所述油氨分离槽(1)连接；所述第二出料口(32)与所述碎渣机(4)连接；所述碎渣机(4)的出口端通过焦油压榨泵(5)连通焦油渣预处理器(3)的进料口；所述油氨分离槽(1)外部设置有循环管路，所述循环泵(2)和离心机顺次设置在循环管路上；
所述碎渣机(4)包括罐身(41)；所述罐身(41)为漏斗形结构；所述罐身(41)从顶部进料、底部出料；所述罐身(41)的下端颈部区域内沿高度下降方向顺次设置有破碎装置(44)、刮渣装置(45)和过滤装置(46)；进入罐身(41)内的焦油渣被破碎装置(44)粉碎后穿过过滤装置(46)后离开碎渣机(4)；所述刮渣装置(45)运行在所述罐身(41)的内壁表面；
所述罐身(41)内设置有转轴(48)；所述破碎装置(44)和所述刮渣装置(45)均与所述转轴(48)连接并同步旋转；
所述刮渣装置(45)包括转接件(451)和刮板(452)；所述转接件(451)与所述转轴(48)固定相连；所述刮板(452)伸缩设置在所述转接件(451)上；在转轴(48)未旋转时，弹性件(453)依靠自身的折叠弹力收缩，当所述转轴(48)旋转时，所述刮板(452)在离心力驱动下伸展贴合到罐身(41)的内壁表面；
所述转接件(451)与所述刮板(452)之间连接设置有弹性件(453)；所述弹性件(453)驱动所述刮板(452)朝靠近转轴(48)的方向回缩；
所述刮板(452)倾斜的弧形板结构；所述刮板(452)的下端沿着旋转方向向前偏转；所述刮板(452)的上端逆着旋转方向向后偏转；所述刮板(452)背向罐身(41)内壁的一侧设置有漏料槽(401)；所述漏料槽(401)沿着所述刮板(452)的宽度方向间隔分布；所述漏料槽(401)的两端连通延伸至刮板(452)的边缘处；
所述过滤装置(46)包括第一筛板(461)、第二筛板(462)和活动板(463)；所述第一筛板(461)与所述第二筛板(462)平行间隔设置，彼此孔位相对；所述第一筛板(461)位于所述第二筛板(462)的上游；所述第一筛板(461)的筛孔孔径大于所述第二筛板(462)的筛孔孔径；所述活动板(463)套设在所述转轴(48)上，随转轴(48)同步转动；所述活动板(463)旋转设置在第一筛板(461)、第二筛板(462)之间；所述活动板(463)上开设有若干个弧形孔(464)；所述弧形孔(464)从活动板(463)的中心向边缘处延伸。
2.根据权利要求1所述的用于焦化冷鼓系统的焦油渣破碎系统，其特征在于：所述破碎装置(44)包括刀片(441)；所述刀片(441)一端与所述转轴(48)连接，另一端延伸至所述罐身(41)的内壁表面；所述刀片(441)远离转轴(48)的一端弧形上翘。
3.根据权利要求1所述的用于焦化冷鼓系统的焦油渣破碎系统，其特征在于：所述罐身(41)的上端部位设置有清洗装置(42)；所述清洁装置(42)包括引流板(421)；所述引流板(421)的边缘处与所述罐身(41)的内壁之间间隔设置；所述引流板(421)边缘处在竖直方向上与罐身(41)的收缩斜面部分对应。
4.根据权利要求1所述的用于焦化冷鼓系统的焦油渣破碎系统的工作方法，其特征在于：焦油氨水混合液首先进入焦油渣预处理器(3)内，进行初步静置后，油渣预处理器(3)上层的部分氨水输送到油氨分离槽(1)内，油渣预处理器(3)下层的焦油渣混合着部分氨水转移到碎渣机(4)进行破碎处理；破碎完成后，碎渣机(4)内已经变为细碎状态的焦油氨水混合液经过液焦油压榨泵(5)的处理后被重新输送回油渣预处理器(3)重新进行静置分层输送，再向油渣预处理器(3)补充新的焦油氨水混合液；油氨分离槽(1)将氨水排出，同时将油渣离心分离出来并回收其中混合的氨水。
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