机械搅拌式焦油脱水方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术属煤炭化学工业装置．现有的焦油脱水设备脱水时间长，效率低．一般水分很难脱至＜０．１％．本装置是一间歇式脱水装置，由脱水系统与净化系统组成．关键技术在于脱水系统的脱水器内安装有搅拌器，该搅拌器是由与鼓风设备连接的１～５０根不同方位鼓泡管组成；通入含有Ｎ－［２］、Ｏ－［２］、ＣＯ－［２］的预热气体进行搅拌脱水．本发明专利技术的脱水率达０．１％以下．可广泛地用于焦化、炭黑、炭素、涂料和耐火材料等工业部门．（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于煤炭化学工业装置。常规的室式炼焦炉炼焦时产生的煤焦油，一般含水量为3～10%。这种焦油即使在50～80℃的温度下静置数十小时，也难以使水分降低到2%以下。这是由于这些水分呈细分散的小水滴被焦油紧紧包住所造成的。含有水分的焦油，在蒸馏过程中容易产生爆沸，蒸馏釜内压力增大，操作难以控制，故要求焦油的水分应＜0.3%。同样，在炭黑生产中，作为原料的焦油也应有严格的水分含量指标，否则水分过高，影响炭黑的产量和质量，也影响设备寿命，一般炭黑生产中要求焦油含量应≤0.2%。近年来城市煤气工业的发展，势必产生大量发生炉焦油，这种焦油与热压型焦产生的焦油一样，均属于难脱水的焦油。为了扩大这些焦油综合利用途径，同样要求有一种既简便又高效的脱水方法。到目前为止，在工业上实现煤焦油的脱水，仍以蒸发脱水方法为主。该法是将焦油送入管式炉内加热至120～130℃，然后焦油进入一个蒸发器内，在蒸发器中由于体积突然扩大，压力骤减，使焦油中的水分和部分轻质馏分在蒸发器内成为气体，这些气体被冷凝和分离，由此焦油水分被降到约0.3%。该法的主要缺点是能耗大，脱水时间长和效率低。另外，该法的分离水中含有较多的酚(达12000毫克/升)，而且焦油中含有残留的铵盐，需加入6～8%的碳酸钠溶液处理(加入量约为焦油量的0.05～0.06%)。本专利技术旨在解决上述脱水装置存在的问题，缩短脱水时间，使脱水后焦油水分含量在0.1%以下。本专利技术为一间歇式焦油脱水装置，该装置如附图1所示。由鼓风机1(也可用抽风机代替)、预热器2、脱水器3及净化系统的洗涤塔4、捕雾器5、循环水贮槽6和油水分离槽7等组成。利用该装置进行焦油脱水的工艺流程如图5所示。焦油脱水的工艺过程如下用焦油泵将含水焦油送入脱水器，用间接蒸汽加热到60～100℃，然后通入含有N2、O2、CO2等经预热的压缩气体，通入的气体使焦油的汽液界面迅速更生，迫使焦油中水分迅速而高效地脱除，得到水分含量＜0.1%的无水焦油。从脱水器顶部出口管排出的气体含有少量轻油，它们进入一个带有一块脱水筛板的洗涤塔，被循环水洗涤冷却。经冷却脱除微量油珠的气体，经洗涤塔内的脱水筛板脱水后，进入捕雾器。气体在捕雾器内沿螺旋方向流动，在撞击作用和离心作用下进一步脱去气体中的油珠与水雾。分离出轻油的气体从捕雾器上部排气管排放(达标)。洗涤塔的循环水和捕雾器下部的分离水，进入循环贮槽。循环水被鼓入的空气蒸发冷却后，进入油水分离器。在油水分离器中，轻油被收集后回收，循环水经水泵送到洗涤塔循环使用。本装置之所以能高效脱水，主要技术关键是利用气液两相之间蒸汽压差和气液两相介面迅速更生的原理，设计了合理机械搅拌装置-脱水器，并选择了合理的工艺控制参数。该脱水器如附图2所示，它由钢制罐体1、加热蒸汽蛇管2和搅拌器3所组成。加热蒸汽管是传热面积较大的蛇形钢制弯管，可垂直或水平的安装在脱水器内。蛇管一般水平放置(以不超出焦油的液面为宜)，蛇管的排数由脱水器的容积而定，一般为1～5排。搅拌器是脱水器的核心部件，其结构如图3所示，它由1～50根鼓泡管所组成，其一端与压缩气体相连，另一端则伸入脱水器内。这些鼓泡管可以呈不同方位，它们在水平面内最好是均匀分布，鼓泡管是一个钢制的弯管，如图4所示，为防止堵塞，在弯管的出口端开有2～20个气体分配槽。选择合适的工艺控制参数，是提高脱水率的重要途径，也是本专利技术的一个重要部分。各主要控制参数如下1、脱水器装油量该间歇式脱水器的装油量以相当于脱水器容积的一半左右为宜，油料高度约2～3米。装油量过多容易引起溅液或将较大量的油料夹带到洗涤塔，装油量过少则降低了脱水效率。2、风量与风油比值本装置的鼓风量一般为800～4800米3/时，风油比为30～200米3/吨油·时，以上数据为对煤焦油而言。油料改变后可适当改变风油比，以达到最佳操作状态。3、脱水的操作温度煤焦油脱水的操作温度一般控制在60～100℃。操作温度高则脱水效率有所提高，但温度过高容易引起溅油和外溢事故。若脱水油料比焦油比重轻，则操作温度应适当降低，相反则适当提高。本专利技术的焦油脱水能力以厂家实际情况而定。间歇脱水装置一次处理能力是10吨、50吨和100吨等系列。不同系列脱水装置的日处理量不同。10吨脱水装置的日处理量为80～40吨;50吨脱水装置日处理量为400～200吨，100吨脱水装置日处理量为800～400吨。脱水装置的脱水效率综合如下当焦油含水量约5%时，可在1～1.5小时内将10吨(或50吨。100吨)焦油的水分含量降至＜0.1%;若焦油含水量为10%，可在2～2.5小时内将10吨(或50吨、100吨)焦油水分含量降至＜0.1%;当焦油水分含量约为15%，可在3～3.5小时内将10吨(或50吨、100吨)焦油水分含量降至＜0.1%。本装置不使用高、中压蒸汽，也没有高压容器，整个脱水过程是在常压下进行的。日处理量400～200吨含5%水分的焦油的脱水装置，吨焦油电耗为4度，耗低压蒸汽(4～10kg/cm2)为65.5kg，折合标准煤共耗10kg。比蒸发法脱水可节省20～30%的能耗。不存在环境污染及不安全问题，还可利用工厂的废热。本装置适用于各类焦油、蒽油等高沸点油类的脱水。所得无水焦油可广泛用于焦化、炭黑、炭素、涂料及耐火材料等工业部门。实施例在脱水装置中装入11吨水分含量为16.1%的焦油，实际脱水操作数据如下表所示<tables id=table1 num=001><table align=center>脱水延续时间0∶00′1∶10′2∶10′3∶10′4∶40′4∶10′焦油含水量，％16.110.06.63.40.90.1</table></tables>本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用加热法的焦油脱水装置，其特征在于该装置由脱水系统的鼓风机（或抽风机）、预热器、脱水器及净化系统组成。

【技术特征摘要】
1.一种采用加热法的焦油脱水装置，其特征在于该装置由脱水系统的鼓风机(或抽风机)、预热器、脱水器及净化系统组成。2.根据权项1所述的脱水装置，其特征在于该装置的脱水工艺是用焦油泵将含水焦油送入脱水器，用间接蒸汽加热到60～100℃，然后通入N2、O2、CO2的预热气体，进行搅拌脱水。3.根据权项2所述的脱水工艺，其特征在于通气量决定于处理焦油的能力...

【专利技术属性】
技术研发人员：李哲浩，虞继舜，王丽芳，
申请(专利权)人：武汉钢铁学院，
类型：发明
国别省市：42[中国|湖北]