 |
Влияние технологических факторов на выход ХПК.
|
|
|
|
1) ↑Т-ра подсводового пространства (выход газа ↑,↑Н2,↓СН4 => ↓ρ и Q);
- выход смолы↓, её ρ ↑;↓ сод-е фенолов, ↑ сод-е нафталина и нерастворимых в толуоле в-в,↓ выход масел, ↑ выход пека;
- выход СБ до 180оС и чистого Б ↑ при ↓ сод-я толуола, ксилолов, сольвентов и непред.;
- выход аммиака с ↑ темп-ры ↑ и, достигнув макс., стабилизируется, затем при дальнейшем ↑ темп-ры резко ↓, т. к. протекает реакция пиролиза. Содержание влаги в шихте замедляет протекание этих реакций, поэтому чем выше влажность шихты, тем выше выход аммиака;
- выход СNН ↑ в рез. вторичной реакции аммиака с углеродом и углеродсодержащими газами, протекающей при повышенных темп-рах;
- чем ↑ ВЛВ и чем ↑ темп-ра коксования, тем больше серы переходит в газ, смолу, СБ.
2) Объём подсводового пространства. При недогрузке камеры шихтой или при большой усадке шихты повышается объём подсводового пространства и его темп-ра и, следовательно, пиролиз летучих продуктов коксования при прохождении подсводового пространства. При достаточно полной загрузке камеры и высокой темп-ре стен преимущественное значение получает пиролиз у стен камеры. Полная загрузка печей явл. обязательным условием для сохранности состава летучих продуктов коксования. Темп-ра подсводового пространства – 750-780.
3) Насыпная масса шихты. Если она мала, усадка коксового пирога больше, в результате чего увеличивается объём подсводового пространства и зазор между стенкой камеры и коксовым пирогом. Это увеличивает продолжительность воздействия высоких температур на выделяющиеся продукты и, следовательно, на углубление степени пиролиза.
4) Давление в коксовой камере. При недостаточном отсасывании газа в камере развивается повышенное Р, в рез. газообразные продукты проникают в отопительную систему и сгорают. При разрежении в коксовую камеру просасываются газы из отопительной системы и воздух через неплотности загрузочных люков и дверей. Это приводит к сгоранию части хим. продуктов, разбавлению КГ продуктами сгорания, увеличивается содержание оксидов азота.
|
|
|
5) Конструктивные особенности печей (полезный объём камеры, её ширина и высота, конструкция отопительного простенка, определяющего равномерность обогрева камер по их высоте). Увеличение высоты коксовой камеры, а, следовательно, и продолжительности воздействия высоких темп-р на хим. продукты, двигающиеся вдоль стенки камеры, вызывает углубление их термического разложения. При этом ↑ выход газа, ↓ выход КУ смолы и изменяется её качество, в частности ↑ сод-е нафталина и ↓ сод-е фенолов.
Охлаждение кг в газосборнике.
КГ из коксовых камер, находящихся на различных стадиях коксования, пройдя стояки и соединительные колена, поступает в газосборники (по МС и КС). В газосборниках происходит усреднение газа по составу, охлаждение и выделение смолы и фусов. Охлаждение достигается непрерывным орошением надсмольной аммиачной водой, к-я под напором распыляется специальными форсунками в коленах стояков и газосборниках. Т-ра орошающей воды 80-85оС.
Из общего количества тепла, к-е вносится в газосборники горячим газом, 85-90% расходуется на испарение охлаждающей воды, 10-15% на её подогрев, 3-5% теряется излучением поверхностью газосборника в ОС.
В рез. испарения воды присх. резкое охл-е газа, темп-ра воды при этом повыш. незначительно, что приводит к повышению точки росы газа, т. е. повышается его влагосодержание. Однако газ по выходе из газосборника не полностью насыщен в.п., т.к. темп-ра газа продолжает оставаться несколько выше его точки росы. Т. к. охлаждение газа достигается главным образом за счёт испарения воды, подача более холодной воды повлечёт за собой худшее охлаждение газа из-за меньшего испарения.
|
|
|
В газосборнике конденсируется 50-60 % смолы (высококипящие погоны), вымываются фусы.
Темп-ра газа после газосб. в осн. зависит от влажности шихты, темп-ры газа перед газосб. и кол-ва охлаждающей воды.
При орошении амм. вода частично абсорбирует из него аммиак, сероводород, НСN и др. кислые газы с образ. солей аммиака.
Конденсат отводится в отстойную аппаратуру отделения конденсации. После отстоя и осветления надсмольная амм. вода снова подаётся на орошение.
Схемы первичного охлаждения кг.
Отделение конденсации должно обеспечивать охл-е КГ, выделение из него смолы, нафталина, в.п., отстаивание надсмольной воды от смолы и фусов, а также отстаивание, обезвоживание и обеззоливание смолы, отстаивание конденсата в ПГХ.
Цель охл-я.
Схемы первичного охл-я КГ:
1. схема холодильников непосредственного действия;
2. схема с использованием трубчатых газовых холодильников (верт., гориз.);
3. схема охл-я в конденсаторах и трубчатых ГХ;
4. схема с применением аппаратов воздушного ох-я газа и трубчатых хол-ков.
Методы очистки кг от аммиака.
1. Сатураторный м-д включает в себя прямой метод – КГ после газосборников проходит электрофильтры и поступает в сатураторы, где аммиак взаимодействуя с серной к-той образует сульфат аммония. Этот м-д самый простой и экономичный. При таком м-де не образуется избытка аммиачной воды, т. е. нет необходимости в переработке и обесфеноливании воды. «-» большое кол-во сатураторов и разрежение, коррозия оборудования, неполнота очистки газа от туманообразной смолы, поэтому образ. «кислая смолка», к-я ухудшает качество сульфата, мелкие кристаллы, огромный объём самих сатураторов.
2. Косвенный (непрямой) м-д – поглощение аммиака в скрубберах, образ.скрубберная вода вместе с надсмольной перерабатывается в аммиачных колоннах. Затем амм. и пары воды – в сатуратор, где опять происходит улавливание аммиака серной к-той с образ. сульфата. Считается, что этот м-д достаточно удобен, т. к. он наиболее универсален – в одном цеху можно получать сульфат и амм. воду. «-» капитальные вложения, большое кол-во пара для дувки амм., большие потери амм. с газом.
|
|
|
3. Полупрямой м-д – часть амм. погл. из газа Н2SО4 в сатураторе, а оставшийся амм. растворяется в надсмольной воде после ПГХ и эту воду дополнительно перерабатывают в амм. колоннах. В амм. воде содержится 25-30% от ресурсов аммиака в газе.
Улавливание аммиака КФС.
Показано, что ам. можно уловить многоосновными кислотами. Сейчас это фосфорная кислота. Она способна давать соли с аммиаком сравнительно слабо гидролизованы до t-ры 50С. С увеличением температуры до 100С и выше эти соли гидролизуются. Преимущества этого процесса: 1)в высокой селективности к аммиаку при незначительном поглощении кислых газов; 2) достижение высокой аммиакоемкости, которое мало зависит от содержания ам. в газе и от температуры улавливания.
Используемые соли д.б. незначительно гидролизованы при 40-50С, а при 100-140С гидролизуются на 60-80%. Соли должны хорошо растворяться в воде, д.б. доступными и дешевыми.
Наиболее эффективным поглотителем является моноаммоний фосфат. Исходным сырьем организации процесса является ортофосфорная кислота. Она считается доступной и дешевой.
ПО СХЕМЕ: коксовый газ после очистки от цианистого водорода, сероводорода, смолы подается в тарельчатый абсорбер, где очищается от ам. Газ через ловушку идет в бензольное отделение. С нижней части абсорбера насыщенный раствор диаммоний фосфата(ДАФ) отправляется в отстойник, где выделяется смола и нафталин. Раствор ДАФ насосом закачивается в подогреватель и идет в регенератор. Под нижнюю тарелку подается пар. Пары ам. и водяные с t-рой 145-160С направляются в абсорбер кислых газов, где улавливается оставшийся цианистый водород, сероводород. После абсорбера раствор ДАФ стекает в конденсатор- холодильник. Раствор моноаммоний фосфата идет в холодильник и возвращается в абсорбер. Концентрированная ам. вода насосом через теплообменник подается в ректификационную колонну, где происходит отгонка паров ам. Они направляются в конденесатор и превращаются в жидкий ам.
|
|
|
