一种采用集成超声波破乳和高压静电场聚结的煤焦油脱盐脱水装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于煤焦油加工技术领域，特别涉及一种采用集成超声波破乳和高压静电场聚结的煤焦油脱盐脱水装置。包括超声波发生器、超声波换能器、超声波作用段、电脱罐、变压器、电极板、注水‑排水换热器、注水泵、循环注水泵；所述超声波作用段内设置有超声波换能器，所述超声波换能器与超声波发生器相连；所述超声波作用段通过导管与电脱罐相连，所述电脱罐顶部设置有变压器，所述电脱罐内部设置有电极板。本发明专利技术煤焦油采用超声波辅助强化的方式进行破乳，破乳化后的煤焦油进入电脱罐，在高压电场强化聚结作用下，进行电场强化脱水。

An integrated ultrasonic demulsification and high voltage electrostatic field coalescing device for desalting and dehydration of coal tar

【技术实现步骤摘要】
一种采用集成超声波破乳和高压静电场聚结的煤焦油脱盐脱水装置
本专利技术属于煤焦油加工
，特别涉及一种采用集成超声波破乳和高压静电场聚结的煤焦油脱盐脱水装置。
技术介绍
我国的能源结构为富煤、缺油、少气，煤炭一直以来都是我国的主体能源，煤焦油是煤炭在热解或气化过程中得到的液体产品，其中低温煤焦油在应用上与石油十分相似，它可以通过加氢制取液体燃料（如汽油、柴油），也是重要的化学品生产原料（萘、酚等），对它的加工利用有重要的现实意义和战略意义。煤焦油的脱水脱盐是为煤焦油深加工提供优质原料必不可少的预处理手段，是煤焦油深加工系统降低能耗、减轻设备结垢和腐蚀、防止催化剂中毒、减少催化剂消耗以及改善产品质量的重要工艺过程。目前国内外常用的煤焦油脱盐脱水技术，其优缺点如下：静置沉降分离法，设备投资小，工艺简单，净化效果差；高温离心分离法，净化效果好，投资大，设备运行费用高，处理量小；热溶过滤法，净化效果较好，工艺较简单，对滤网要求苛刻，需加压处理，运行费用较高；溶剂处理法，投资小，净化效果较好，溶剂用量大，净化沥青收率低，工艺能耗大。电场强化电脱盐脱水技术在原油脱盐脱水过程中已得到广泛的应用，其工艺流程简单，能耗低，设备投资小，低温煤焦油采用电场强化工艺进行脱盐脱水具有巨大的应用前景。煤焦油电脱盐脱水的难点在于煤焦油乳化因素的复杂性，在电脱盐脱水前，采用超声场辅助破乳是一种可行的破乳工艺。外场强化技术具有高效、清洁等优点，是最具发展潜力的化工过程强化技术之一。电场强化脱盐脱水已在原油脱盐脱水过程中获得成熟的应用，是目前最重要的原油脱盐脱水技术，但其在煤焦油等重质、劣质油品中的应用还存在技术瓶颈。如何针对低温煤焦油性质开发新型的电场辅助强化脱盐脱水技术及工艺，打破技术瓶颈，是摆在化工研究人员面前的一个重要课题。将电场强化方法应用于低温煤焦油脱水脱盐是有探索意义的选择。超声强化技术作为一种新型、绿色的外场强化技术，近年来获得了突飞猛进的发展。推动超声技术迅速发展的直接动力来源于人们对清洁高效生产、环境保护、可持续发展的强烈愿望，以及超声技术本身的科学探索价值和巨大的应用潜力。利用超声场强化手段对原油、污油进行破乳已有研究，但对煤焦油方面的破乳研究尚属空白。
技术实现思路
针对现有技术中的不足，本专利技术提供一种采用集成超声波破乳和高压静电场聚结的煤焦油脱盐脱水装置，本专利技术煤焦油采用超声波辅助强化的方式进行破乳，破乳化后的煤焦油进入电脱罐，在高压电场强化聚结作用下，进行电场强化脱水。为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种采用集成超声波破乳和高压静电场聚结的煤焦油脱盐脱水装置，包括超声波发生器、超声波换能器、超声波作用段、电脱罐、变压器、电极板、注水-排水换热器、注水泵、循环注水泵；所述超声波作用段内设置有超声波换能器，所述超声波换能器与超声波发生器相连；所述超声波作用段通过导管与电脱罐相连，所述电脱罐顶部设置有变压器，所述电脱罐内部设置有电极板；所述电脱罐的出水口通过注水-排水换热器与含盐污水出装置相连或通过循环注水泵与上一级的超声波作用段的进水口相连，所述超声波作用段的进水口与注水泵相连或通过循环注水泵与下一级的电脱罐的出水口相连。优选地，所述煤焦油脱盐脱水装置为多级煤焦油脱盐脱水装置，所述级数≥2。优选地，所述煤焦油脱盐脱水装置为三级煤焦油脱盐脱水装置，所述超声波发生器包括一级超声波发生器、二级超声波发生器和三级超声波发生器；所述超声波换能器包括一级超声波换能器、二级超声波换能器和三级超声波换能器；所述超声波作用段包括一级超声波作用段、二级超声波作用段和三级超声波作用段；所述电脱罐包括一级电脱罐、二级电脱罐和三级电脱罐；所述变压器包括一级变压器、二级变压器和三级变压器；所述电极板包括一级电极板、二级电极板和三级电极板；所述循环注水泵包括一级循环注水泵和二级循环注水泵；所述一级超声波作用段内设置有一级超声波换能器，所述一级超声波换能器与一级超声波发生器相连；所述一级超声波作用段通过导管与一级电脱罐相连，所述一级电脱罐顶部设置有一级变压器，所述一级电脱罐内部设置有一级电极板；所述二级超声波作用段内设置有二级超声波换能器，所述二级超声波换能器与二级超声波发生器相连；所述二级超声波作用段通过导管与二级电脱罐相连，所述二级电脱罐顶部设置有二级变压器，所述二级电脱罐内部设置有二级电极板；所述三级超声波作用段内设置有三级超声波换能器，所述三级超声波换能器与三级超声波发生器相连；所述三级超声波作用段通过导管与三级电脱罐相连，所述三级电脱罐顶部设置有三级变压器，所述三级电脱罐内部设置有三级电极板；所述一级超声波作用段、一级电脱罐、二级超声波作用、二级电脱罐、三级超声波作用和三级电脱罐相连依次；其中，所述一级电脱罐的出水口和注水-排水换热器相连，所述二级电脱罐的出水口通过一级循环注水泵和一级超声波作用段的进水口相连，所述三级电脱罐的出水口通过二级循环注水泵和二级超声波作用段的进水口相连，所述注水泵与三级超声波作用段的进水口相连。其中，所述超声波发生器，用于将电源转换成与超声波换能器相匹配的高频交流电信号。所述超声波换能器，将输入电功率转换成机械功率（超声波）再传递出去。所述超声波作用段，是煤焦油输送管道上的一段，用于超声波换能器产生的超声波与煤焦油进行作用，在该段内，煤焦油在超声波的作用下实现破乳。所述电脱罐，是一台卧式罐，用于煤焦油与水/盐实现分离。所述变压器，安装在电脱罐顶部，用于将低压电转换成高压电。所述电极板，安装在电脱罐内部，用于形成高压电场，促进煤焦油中的小水滴聚结成大水滴，从而强化水和煤焦油的分离。所述注水-排水换热器，为一管壳式换热器，用于电脱罐排水与注水的换热，降低系统能耗。所述注水泵，为一多级立式离心泵，用于给煤焦油注入净化水。所述循环注水泵，为一多级立式离心泵，用于将电脱罐排水回注上一级电脱罐，降低系统用水量。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提出一种集成超声波破乳和高压静电场聚结的煤焦油脱盐脱水装置，采用超声波辅助破乳和高压静电场强化聚结的集成方式，对煤焦油进行破乳和脱水脱盐处理，使煤焦油中的水和盐含量满足进一步深加工的要求，一般来讲采用本专利技术处理后的煤焦油含水≤0.2%，盐含量≤3mgNaCl/L。附图说明图1为本专利技术一种集成超声波破乳和高压静电场聚结的煤焦油脱盐脱水流程示意图；附图标记说明：1-一级超声波发生器、2-一级超声波换能器、3-一级超声波作用段、4-一级电脱罐、5-一级变压器、6-一级电极板、7-二级超声波发生器、8-二级超声波换能器、9-二级超声波作用段、10-二级电脱罐、11-二级变压器、12-二级电极板、13-一级循环注水泵、14-三级超声波发生器、15-三级超声波换能器、16-三级超声波作用段、17-三级电脱罐、18-三级变压器、19-三级电极板、20-二级循环注水泵、21-注水-排水换热器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用集成超声波破乳和高压静电场聚结的煤焦油脱盐脱水装置，其特征在于，包括超声波发生器、超声波换能器、超声波作用段、电脱罐、变压器、电极板、注水-排水换热器、注水泵、循环注水泵；所述超声波作用段内设置有超声波换能器，所述超声波换能器与超声波发生器相连；所述超声波作用段通过导管与电脱罐相连，所述电脱罐顶部设置有变压器，所述电脱罐内部设置有电极板；所述电脱罐的出水口通过注水-排水换热器与含盐污水出装置相连或通过循环注水泵与上一级的超声波作用段的进水口相连，所述超声波作用段的进水口与注水泵相连或通过循环注水泵与下一级的电脱罐的出水口相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种采用集成超声波破乳和高压静电场聚结的煤焦油脱盐脱水装置，其特征在于，包括超声波发生器、超声波换能器、超声波作用段、电脱罐、变压器、电极板、注水-排水换热器、注水泵、循环注水泵；所述超声波作用段内设置有超声波换能器，所述超声波换能器与超声波发生器相连；所述超声波作用段通过导管与电脱罐相连，所述电脱罐顶部设置有变压器，所述电脱罐内部设置有电极板；所述电脱罐的出水口通过注水-排水换热器与含盐污水出装置相连或通过循环注水泵与上一级的超声波作用段的进水口相连，所述超声波作用段的进水口与注水泵相连或通过循环注水泵与下一级的电脱罐的出水口相连。


2.根据权利要求1所述的一种采用集成超声波破乳和高压静电场聚结的煤焦油脱盐脱水装置，其特征在于，所述煤焦油脱盐脱水装置为多级煤焦油脱盐脱水装置，所述级数≥2。


3.根据权利要求2所述的一种采用集成超声波破乳和高压静电场聚结的煤焦油脱盐脱水装置，其特征在于，所述煤焦油脱盐脱水装置为三级煤焦油脱盐脱水装置，所述超声波发生器包括一级超声波发生器、二级超声波发生器和三级超声波发生器；所述超声波换能器包括一级超声波换能器、二级超声波换能器和三级超声波换能器；所述超声波作用段包括一级超声波作用段、二级超声波作用段和三级超声波作用段；所述电脱罐包括一级电脱罐、二级电脱罐和三级电脱罐；所述变压器包括一级变压器、二级变压器和三级变压器；所述电极板包括一级电极板、二级电极板和三级电极板；所述循环注水泵包括一级循环注水泵和二级循环注水泵；
所述一级超声波作用段内设置有一级超声波换能器，所述一级超声波换能器与一级超声波发生器相连；所述一级超声波作用段通过导管与一级电...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘祖虎，武英冲，蒋剑云，
申请(专利权)人：南京威朗德能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32