CN201262605Y

CN201262605Y - 一种循环热水水洗焦炉煤气氧分析系统

Info

Publication number: CN201262605Y
Application number: CNU2008200384321U
Authority: CN
Inventors: 索纪文
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-07-16
Filing date: 2008-07-16
Publication date: 2009-06-24
Anticipated expiration: 2018-07-16

Abstract

本实用新型公开了一种循环热水水洗焦炉煤气氧分析系统，包括除焦油探头和流动循环热水清洗装置；除焦油探头的部件置于箱体中，取样管一端连接工艺管道，另一端经进样气阀连接焦油分离器，再至流动循环热水清洗装置的射流泵；制冷器安装在焦油分离器上，蒸汽自动反吹装置安装在焦油分离器出口处；流动循环热水清洗装置中，水泵出口连接射流泵入口，射流泵出口连接一级气液分离器，一级气液分离器的下出口连接清洗罐，上出口依次连接二级、三级气液分离器至除湿器；通过二级过滤后，样气中的焦油及苯萘易结晶物和NH₃等易溶有机物大大减少，过滤效果可达到95％~98％以上。从而可高效分析和控制焦炉煤气中的氧含量＜1％以确保生产安全。

Description

一种循环热水水洗焦炉煤气氧分析系统

技术领域：

本实用新型涉及一种在线气体分析系统，具体是一种焦炉煤气氧分析系统。

背景技术：

冶金、焦化两行业焦炉煤气中含有大量的易燃易爆成份：而且含有较多的焦油苯萘、NH₃、硫等杂质，极易堵塞管道、仪表、阀门等，所以焦炉煤气必须经过电捕焦器，除焦油后才可利用。为了保证高压电捕焦器的安全运行，分析控制炉气中的氧含量浓度必须小于1％才能满足高效率、低能耗、低污染的文明生产的要求。我国是产煤大国，大大小小的煤焦化厂不小于5000家，由于煤气背景复杂，炼焦煤工艺水平与国外尚有较大差距，工况条件较为恶劣，缺乏行之有效的预处理分析仪器，因此我国大多数用户目前仍停留在手工15分钟分析一次的非自动监测水平。而进口分析系统不仅价格昂贵，而且不适应中国国情，所以研制一种拥有自主知识产权，高效的焦炉煤气氧分析系统，既适应中国国情又能填补国内空白，成为当前急需解决的关键问题。

实用新型内容：

本实用新型所要解决的问题是提供一种价格低廉、性能优异的的焦炉煤气氧分析系统，其既能够适合中国国情，又可以满足焦化行业工况条件恶劣，焦油煤气成份复杂，过滤纯化样气难度大的技术需求。

本实用新型所述的一循环热水水洗焦炉煤气氧分析系统，它主要包括除焦油探头和流动循环热水清洗装置两部分；其中：

除焦油探头包括取样管、进样气阀、焦油分离器、制冷器和蒸汽自动反吹装置，上述部件均置于箱体中，取样管一端连接工艺管道，另一端经进样气阀连接焦油分离器入口，焦油分离器出口则连接流动循环热水清洗装置的射流泵；制冷器，最好采用涡旋制冷器，其安装在焦油分离器上对样气制冷除湿，蒸汽自动反吹装置安装在焦油分离器出口处通过蒸汽自动反吹使杂质排出；密封样气经过制冷器和焦油分离器实现一级过滤，使样气中的焦油及苯萘等易结晶物冷凝于焦油分离器上，然后通过蒸汽自动反吹清除。经过一级过滤的样气进入流动循环热水清洗系统进行二级过滤。

流动循环热水清洗装置包括清洗罐、水泵、射流泵、三级气液分离器，水稳压器和除湿器，水泵出口连接射流泵入口，射流泵出口连接一级气液分离器，一级气液分离器的下出口连接清洗罐，上出口依次连接二级气液分离器、三级气液分离器至除湿器，二、三级气液分离器的下出口置于水稳压器的不同深度，利用水位差对二、三级气液分离器产生稳压作用，使样气保持恒定的压力而流入除湿器，清洗罐的下出水口连接水泵，除湿器出口则连接分析仪器。在清洗罐中装有加热管和温控器，使水温保持在40-60℃左右并形成循环热水，通过水射流及水洗进行稳压过滤，蒸汽与样气充分混合后能有效地溶解样气中所携带的易溶物质如NH₃及焦油等，由于温度较高，低温易结晶物(如苯、奈)不会出现，防止管道堵塞。

本实用新型由制冷取样单元，循环热水水洗预处理单元，干燥，排空，自动报警及分析仪表等组成，分析柜内有电路及气路，电控及机械控制等操作程序。可进行灵活、方便、正确的各项操作。技术创新方案有①涡旋过滤除湿探头列管式布局，可有效地分散流速，提高烟气制冷程度。可调的制冷温度控制系统，在保证制冷效果的前提下又能防止探头过冷而结冰。再采取蒸汽自动反吹技术实现一级过滤，能有效地过滤焦油及冷凝结晶的苯、萘等有机物。②二级过滤采用加热和温控装置，采用高压水泵循环热水水洗技术，通过射流泵把样气带入气液分离器，保证泵后气路畅通不降温，防止残余的少量焦油冷凝和苯萘的再次结晶，同时有效的溶解NH₃等易溶解物质，使这些杂质进入水箱进行清洗，水箱装有蠕动泵自动排流装置，既能保证液面上端悬浮焦油排出，又能防止样气与空气接触而导致氧含量升高。在取样时为保证氧气的纯度和干燥度，设置了干燥箱和排空管道，保证分析值准确。

在本实用新型中，焦油煤气进取样管经过焦油分离器和涡旋制冷器实现一级过滤，能有效的冷凝过滤焦油及苯.萘等低熔点和易结晶杂质，并通过定期蒸汽自动反吹清除，过滤效果达80％以上。另外采取流动循环热水清洗方式，实现二级过滤，利用水泵产生的高压热水通过射流泵把样气带入气液分离器进一步清除焦油和溶解NH₃等有机物，保证管路和仪表不堵塞。高压水进入恒温水箱实现热水循环，既适应我国国情又能达到节能节水的目的。通过二级过滤后，样气中的焦油及苯萘易结晶物和NH₃等易溶有机物大大减少，过滤效果可达到95％~98％以上。从而可高效分析和控制焦炉煤气中的氧含量<1％以确保生产安全。

附图说明：

图1制冷除湿探头(一级过滤)及循环热水水洗焦炉煤气(二级过滤)结构示意图。

图2焦炉煤气氧分析系统流程图。

具体实施方式：

如图1所示，本实用新型的循环热水水洗焦炉煤气氧分析系统，包括除焦油探头和流动循环热水清洗装置两部分；其中

除焦油探头包括取样管2、进样气阀3、焦油分离器4、制冷器5和蒸汽自动反吹装置，上述部件均置于箱体1中，取样管2一端连接工艺管道，另一端经进样气阀3连接焦油分离器4入口，焦油分离器4出口则连接流动循环热水清洗装置的射流泵8，制冷器5安装在焦油分离器4上对样气制冷除湿，蒸汽自动反吹装置安装在焦油分离器4出口处通过蒸汽自动反吹使杂质排出；

流动循环热水清洗装置包括清洗罐6、水泵7、射流泵8、三级气液分离器10、11、12，水稳压器13和除湿器14，水泵7出口连接射流泵9入口，射流泵9出口连接一级气液分离器10，一级气液分离器10的下出口连接清洗罐6，上出口依次连接二级气液分离器11、三级气液分离器12至除湿器14，二、三级气液分离器11、12的下出口置于水稳压器13的不同深度，利用水位差对二、三级气液分离器11、12产生稳压作用，使样气保持恒定的压力而流入除湿器14，清洗罐6的下出水口连接水泵7，除湿器14出口则连接分析仪器。

其工艺流程如图2所示，样气从取样管2进入焦油分离器4，通过涡旋制冷器5制冷除湿实现一级过滤，使焦油在探头冷凝，苯萘等易结晶物结晶，关闭电磁阀21通过蒸汽自动反吹，使杂质排出。然后关闭电磁阀22，阀21打开，使样气经过过渡接头23进入循环热水水洗系统。该系统由清洗罐6，水泵7，射流泵8，三级气液分离器10、11、12，水稳压器13，除湿器14等组成。射流泵8在高压水的冲击压力下把样气带入一级气液分离器10，由于清洗罐6中装有加热和温控装置，保持40-60℃的恒温水，通过水泵7产生循环热水对管内气体进行清洗和过滤，浮于水面的焦油在液面经蠕动泵24吸出由排流口排出，NH₃等易溶解物迅速溶于水中，少量的苯萘等杂质也不会结晶而流入水箱，使整个管道畅通无阻，分析和取样流程均处于热态，这样经过循环热水的反复清洗，使焦炉煤气中的杂质得以清除。较纯净的样气从一级气液分离器10上端出口进入二级和三级气液分离器11、12，水稳压器13利用水位差对二级和三级气液分离器产生稳压作用，使样气保持恒定的压力而流入除湿器14，除去样气中剩余水分，目的是使现场使用过程中不会因环境温度变化，冷凝水回流到仪表中去影响分析效果。之后经过一系列处理的纯正样气依次通过手动三通阀25、流量计26至分析仪表27分析氧含量，多余气体从排空管道排出。通过以上二级过滤，使焦油过滤程度达到95-98％以上，苯萘等易结晶物和NH₃等易溶解物过滤程度≥90％，探头免维护，系统维护周期>6个月，系统响应时间≤30秒，仪表响应时间≤2秒，并设有自动报警装置煤气中的氧含量不大于1％，以保证电捕丝焦油器的安全运行，确保安全生产，节能降耗，提高效率。

Claims

1、一种循环热水水洗焦炉煤气氧分析系统，其特征是：

它包括除焦油探头和流动循环热水清洗装置两部分；其中

除焦油探头包括取样管(2)、进样气阀(3)、焦油分离器(4)、制冷器(5)和蒸汽自动反吹装置，上述部件均置于箱体(1)中，取样管(2)一端连接工艺管道，另一端经进样气阀(3)连接焦油分离器(4)入口，焦油分离器(4)出口则连接流动循环热水清洗装置的射流泵(8)，制冷器(5)安装在焦油分离器(4)上对样气制冷除湿，蒸汽自动反吹装置安装在焦油分离器(4)出口处通过蒸汽自动反吹使杂质排出；

流动循环热水清洗装置包括清洗罐(6)、水泵(7)、射流泵(8)、三级气液分离器(10、11、12)，水稳压器(13)和除湿器(14)，水泵(7)出口连接射流泵(9)入口，射流泵(9)出口连接一级气液分离器(10)，一级气液分离器(10)的下出口连接清洗罐(6)，上出口依次连接二级气液分离器(11)、三级气液分离器(12)至除湿器(14)，二、三级气液分离器(11、12)的下出口置于水稳压器(13)的不同深度，利用水位差对二、三级气液分离器(11、12)产生稳压作用，使样气保持恒定的压力而流入除湿器(14)，清洗罐(6)的下出水口连接水泵(7)，除湿器(14)出口则连接分析仪器。

2、根据权利要求1所述的循环热水水洗焦炉煤气氧分析系统，其特征是：所述制冷器(5)是涡旋制冷器。

3、根据权利要求1或2所述的循环热水水洗焦炉煤气氧分析系统，其特征是：所述清洗罐(6)中装有加热和温控装置。