6. Конечное охлаждение коксового газа

Конечное охлаждение коксового газа предназначено для снижения его температуры после сульфатного отделения от 55 – 57 °С до 25 – 30 °С, благоприятной для абсорбции бензольных углеводородов, и очистки его от нафталина и смолистых веществ. По классической технологии для конечного охлаждения коксового газа применяются насадочные или полочные аппараты, в которых газ и охлаждающая вода движутся противотоком, а теплообмен происходит при непосредственном контакте между ними. Нагретая до 35 – 37°С вода охлаждается воздухом в специальной градирне до 23 – 25 °С и вновь подается насосом в газовый холодильник (открытый водный цикл). При охлаждении газа в холодильниках происходит конденсация паров нафталина, который выделяется в виде мелких кристаллов и уносится вместе с охлаждающей водой. Перед подачей этой воды в градирню нафталин отделяют в отстойниках или экстрагируют каменноугольной смолой в полочном аппарате, размещенном в нижней части холодильника.

Для охлаждения кoкcoвoгo газа наиболее часто применяют холодильники непосредственного действия ­ - вертикальные колонны, оборудованные деревянной хордовой насадкой либо ситчатыми полками, которые обеспечивают более полное вымывание кристаллов нафталина охлаждающей водой, чем холодильники косвенного действия.

При контакте газа с водой последняя нагревается на 10 - 15 ^ос и насыщается содержащимися в газе компонентами ­ цианистым водородом, cеpo­водородом, аммиаком, бензольными углеводородами, фенолами и др.

Стекающая с холодильника вода подвергается очистке от нафталина и охлаждению до 20-30 ⁰C и вновь подается на орошение газового холодильника. На старых заводах для выделения нафталина из воды применялись отстойники, недостатком которых является гpомоздкость и низкая эффек­тивность. Поэтому в настоящее время на большинстве коксохимических заводов извлечение нафталина из воды производится методом экстрак­ции каменноугольной смолой или поглотительным маслом. Для этой цели применяют полочные экстракторы с противоточным­ движением воды и смолы, размещенные в нижней части газовых холодильников.

На рисунке 1 приведена современная конструкция газового холодильника, разработанная Гипрококсом для установки во вновь строящихся цехах улавливания или при реконструкции.

Холодильник представляет собой вертикальный колонный аппарат, состояший из двух секций: ­ верхней охлаждающей и нижней экстракuионной.

Охлаждающая секция заполнена плоско­параллельной насадкой, уложенной ярусами на опорные решетки. У входа газа под нижним ярусом насадки установлен газораспределитель, представляющий co­бой усеченный конус, обращенный вершиной к низу. Охлаждение газа производится водой, подаваемой через струйно­-вихревую форсунку, установленную по оси аппарата над верхним ярусом насадки. Для уменьшения уноса воды с газом верхняя часть охлаждающей секции имеет больший диаметр, чем насадочная часть. Выходной штуцер для газа выполнен наклонным. В нем установлена форсунка для периоди­ческой промывки от нафталина горячим маслом.

Экстракционная секция холодильника также имеет больший диаметр и снабжена ситчатыми тарелками, обеспечиваюшими большую повер­хность контактирования между водой и смолой. Переток воды из охлаждающей секции в экстракционную осуществляется через центральную трубу под нижнюю тарелку, а смола подастся через штуцеры на верхние тарелки.

Рисунок 1 - Конечный газовый холодильник:

1 ­ - форсунка; 2 ­- насадка плоскопараллельная: 3 – ­ решетка опорная;

4 ­ - устройство газораспределительное: 5 ­ тарелки ситчатые;

6 ­­ - труба центральная: 7 -­ вход смолы; 8­, 9 ­ - форсунки для промывки

аппарата смолой; 10 - ­ выход газа; 11 - ­ форсунка для промывкистояка горячим маслом

Под действием силы тяжести смола стекает вниз по тарелкам в виде сплошной фазы, а вода поднимается вверх через отверстия в тарелках в виде отдельных струй и капель, блaгодаря чему достигaется интенсивный массообмен между фазами. Очищенная от нафталина вода выводится из верхней части экстракционной секции, а смола­ из нижней части. Для лучшего отделения воды от смолы последняя подогpевается в нижней части экстрактора с помощью циркуляционногo подогревателя.

Охлаждение оборотной воды конечных гaзовых холодильников на большинстве коксохимических заводов производится в гpадирнях по так называемой схеме с открытым водным циклом. Недостатками тa­кой схемы являются значительные выбросы в атмосферу нафталина, цианистого водорода, бензольных углеводородов и других компонен­тов и связанные с этим потери ценных продуктов, загрязнение окружа­ющей среды, усиленная коррозия металлоконструкций.