3. Первичное охлаждение коксового газа и его необходимость. Охлаждение газа в газосборнике. Сущность и основные параметры этого процесса. Цикл газосборника.

Первичное охлаждение коксового газа.

Коксовый газ, выходящий из подсводового пространства коксовых камер имеет температуру 650-750° С и содержит значительное количество паров смолы и воды.

Вода при коксовании образуется за счет рабочей влаги угольной шихты и пирогенетической влаги (влаги разложения).

Охлаждение коксового газа - это первая, обязательная технологическая операция, которой подвергается газ по выходе из печей.

Охлаждение газа осуществляется в две стадии:

1. в коленях стояков и в газосборниках коксовых печей до 85-90° при орошении газа аммиачной водой;

2. в первичных газовых холодильниках до 25-35°С.

Цель:

1. конденсация паров воды и смолы с последующим их удалением из газа ( Пары смолы и воды загрязняют аппаратуру, откладываясь в виде конденсата на стенах газопроводов, а так же ухудшают качество химических продуктов, получаемых в цехе улавливания)

2. приведение температуры газа к оптимальной, при которой происходит улавливание из газа бензольных углеводородов, сероводорода и аммиака.

3. резко уменьшить объем газа , что снижает энергетические затраты на его транспортировку по газовой трассе.

Охлаждение в газосборнике

Коксовый газ из коксовых камер, находящихся на различной стадии коксования, пройдя стояки и соединительные колена, поступает в газосборники коксовой батареи ( по машинной и коксовой сторонам). В газосборниках происходит усреднение газа по составу, охлаждение и выделение смолы и фусов ( угольной и коксовой пыли, смешанной со смолой).

Охлаждение газа в газосборниках осуществляется за счет орошения его надсмольной аммиачной водой, которая под напором 100-150 кПа (1,0-1,5 атм) интенсивно распыляется специальными форсунками, установленными в коленях стояков и в газосборниках.

Колено имеет специальный заливаемый водой тарельчатый клапан, с помощью которого камера коксования может быть отключена от газосборника. Для отключения тарелка клапана устанавливается в горизонтальном положении и заполняется водой, подаваемой из форсунки. При этом образуется гидравлический затвор, препятствующий проходу газа из стояка в газосборник. Изнутри стояки футеруются шамотным кирпичом для предотвращения отложений смолы и фусов. Для облегчения регулирования отсоса газа из камер газосборники устанавливаются как с машинной, так и с коксовой стороны. Соединяются они перекидным газопроводом.

Воду применяемую для орошения, называют аммиачной или надсмольной т.к. она содержит поглощенный из газа аммиак. Второе название связано с тем, что плотность смолы больше единицы и вода при разделении всегда находится над смолой.

Для орошения газосборников используют горячую воду с температурой 70-75°С., т.к. охлаждение газа достигается главным образом за счет испарения воды. Подача более холодной воды повлечет за собой худшее охлаждение газа из-за меньшего испарения.

Из общего количества тепла, которое вносится в газосборники горячим газом 85-90% расходуется на испарение охлаждающей воды, 10-15% на ее подогрев, 3-5% тепла теряется излучением наружной поверхностью газосборников в окружающую среду.

В газосборниках

1.В результате испарения воды происходит резкое охлаждение газа, что приводит к повышению влагосодержания газа. (Газ при выходе из газосборников не полностью насыщен водяными парами, т.к. температура газа 85-90°, а точка росы газа 78-82°).

2. Надсмольная аммиачная вода нагревается на 2-3°С и уходит из него с температурой 73-78°С, при этом частично адсорбируя из газа NH₃, H₂S, СО₂, HCN и другие кислые газы с образованием солей аммиака.

3.Конденсируется от 50 до 60% содержащейся в газе смолы, прежде всего ее высококипящие погоны.

4. В результате интенсивного орошения водой вымываются фусы.

Образовавшийся в газосборниках конденсат, состоящий из смолы, надсмольной воды и фусов, отводится в отстойную аппаратуру отделения конденсации.

После отстоя и осветления надсмольная аммиачная вода снова подается на орошение газосборников.