4. Первичное охлаждение коксового газа в первичных газовых холодильниках. Сравнительная характеристика холодильников различных конструкций. Очистка газа от смолы.

Цикл первичного холодильника Образовавшийся при охлаждении газа в холодильниках газовый конденсат по трубам межтрубного пространства холодильников стекает сверху вниз. Из нижней части конденсат, состоящий из смолы, надсмольной воды, и незначительного количества фусов стекает самотеком в гидрозатвор ( конденсатоотводчик) , затем поступает в отстойник . В этот отстойник через гидрозатворы поступает также конденсат газа из машинного отделения и электрофильтров. Там осуществляется его разделение по плотности на два слоя: верхний – надсмольная аммиачная вода и нижний – смола.

Осветленная надсмольная вода из верхней части отстойника подается на промывку смолы в осветлителе для улучшения выделения из нее фусов и далее поступает в хранилище избытка надсмольной воды , откуда насосом откачивается на переработку в аммиачное отделение.

Отстоявшаяся в отстойнике смола через смолоотводчик поступает в механизированное хранилище для смолы , а оттуда в резервуары склада смолы.. В хранилище при температуре 70-80 С смола дополнительно отстаивается от воды и фусов, которые удаляются из хранилища скрепковым транспортером. Оттуда смола подается на центрифуги.

Центрифуги применяют для обезвоживания смолы.. При повышенном содержании в смоле твердой фазы ее перед центрифугированием подогревают и профильтровывают на барабанных фильтрах.

Холодильники

Применяют :

1.трубчатые газовые холодильники с теплопередачей через стенку

2.холодильники непосредственного действия.

В зависимости от типа применяемых холодильников различают несколько схем первичного охлаждения коксового газа, отличающихся режимом работы установок.

Чаще используются вертикальные или горизонтальные трубчатые холодильники. В холодильниках такого типа для охлаждения газа применяется техническая вода, которая не соприкасается с газом непосредственно, передача тепла происходит через стенку.

Более эффективными и мощными являются холодильники с горизонтальным расположением труб. Перпендикулярное движение газа и воды (В вертикальных - противоток), высокие скорости движения охлаждающей воды, а так же слабое обволакивание поверхности труб пленкой конденсата благодаря непрерывному смыванию при его стекании вниз.

Недостатки горизонтальных холодильников:

1. Большее, чем у холодильников с вертикальными трубами, сопротивление движению газа и жидкости, обусловленное большим числом рядов труб и трубных пучков.

2. более низкая температура конденсата газа после холодильников, что вызывает дополнительный расход пара на его нагрев.

3. необходимость обязательной подготовки технической воды, удаление из нее взвесей и жесткости

4. повышение содержания аммиака в надсмольной аммиачной воде, что снижает его ресурсы в газе перед сульфатным отделением. (конденсат находится в соприкосновении с коксовым газом более продолжительное время и поэтому в надсмольной воде растворяется большее количество газа. )

Содержание веществ в аммиачной воде г/л

	NH3	H2S	CO2
после хол. с горизонт. Трубами	8,0-12	2-4	3-4
после хол. с вертик. Трубами	4,5-5	1,5-2	до 2

На эффективность охлаждения влияет:

1. температура поступающего газа ( чем она выше, тем хуже охлаждение)

2. величина охлаждающей поверхности и ее чистота. ( Отложения смолы и нафталина на наружной поверхности труб холодильника удаляются пропаркой их острым паром или путем прогрева холодильников горячим газом. Очистка внутренней поверхности труб от накипи затруднена. Для снижения интенсивности образования накипи уменьшают жесткость технической воды, а так же не допускают повышения температуры воды, выходящей из холодильника выше 45°С. Накипь из труб обычно удаляется механическим путем центробежными шарошками.)

3. количество охлаждающей воды и ее температура. Количество охлаждающей воды, подаваемой в холодильники, составляет 17-22 м³ на 1000 м³ газа в час. Расходом воды регулируют температуру выходящего из холодильников газа (25-35°С) При более низкой температуре газа в зимнее время в газопроводе возможно отложение нафталина, приводящее к полной его закупорке.

4. Последовательное или параллельное подключение холодильников. Чем больше нагрузка по газу на холодильник, тем выше скорость. Поэтому лучшее охлаждение газа при меньшем расходе охлаждающей воды получается при последовательном прохождении газа через несколько соединенных холодильников. Но при этом возрастает сопротивление газовому потоку. Разность разряжения газа до и после холодильников увеличивается.

При параллельном включении, наоборот, весь газовый поток разветвляется на части по числу холодильников. При этом снижается скорость газа уменьшается сопротивление, но ухудшается охлаждение.

На практике применяют смешанное, последовательно- параллельное прохождение газа.

Кроме того иногда применяют двухступенчатое охлаждение газа с применением на 1 ступени охлаждения аппаратов воздушного охлаждения ( для снижения расхода воды и пара). Раздельный выход конденсата газа 1 и 2 ступеней охлаждения и раздельная их переработка.

Существуют еще схемы охлаждения коксового газа с применением холодильников непосредственного действия, где охлаждение газа осуществляется непосредственно орошением надсмольной водой, при этом тепло газа передается соприкасающейся с ним воде, которая нагревается до 70°С. Но при этом вода насыщается аммиаком, что приводит к его потерям и к загрязнению водоемов. Поэтому для охлаждения такой воды используются чугунные или железные оросительные холодильники. Вода в них находится в замкнутом цикле - охлаждаясь в теплообменниках и снова подается на охлаждение газа.

Для охлаждения надсмольной воды, подаваемой на охлаждение газа, может быть применен и пластинчатый теплообменник.

После первичных газовых холодильников коксовый газ содержит, г/л:

Пары:

воды (25-30°С)............................25-35

смолы............................................2.0-5.0

бензольные углеводороды..........32-36

аммиак..........................................7-11

Сероводород................................16-26

Нафталин......................................до 2-3

Пиридиновые основания............0,4-0,6