浅析焦化厂初冷器的应用和改进3.26--XDZ--running man概要1.docx

浅析焦化厂初冷器的应用和改进摘要 本文主要介绍了焦化厂初冷器的基本结构和简单应用。并分别分析了横管式初冷器和立管式初冷器的优缺点，提出相应的改进意见。并认为横管初冷器因其结构更加成熟，操作相对简单，传热效率高，成本较低等优点而具有非常广泛的应用前景。关键词：初冷器；特点；改进措施AbstractThis article mainly introduced the basic structure and simple application of primary cooler in coking plant.And then we analyzedthe advantages and disadvantages ofthe horizontal and vertical primary cooler respectively.And put forward the corresponding improvements.Because of its structure is relatively simple operation, high heat transfer efficiency, low cost advantage and its more mature technology for horizontal primary cooler, we think it has a very broad application prospects.Keywords:primary cooler； character； improvement action1初冷器介绍炼焦化学工业是煤炭化学工业的一个重要部分，其为我国的经济发展做出了突出贡献，但随着环保观念的逐渐深入，焦化厂对有毒有害气体的吸收越来越受到外界的关注。初冷器是用来冷却热气体的设备，是鼓风冷凝工段的主体设备，能够有效的降低某些易冷却气体的排放，是煤气公司或其它化工公司必备的辅助设备之一。而其冷却效果的好坏，以及冷凝系统的安全稳定性，对整个煤气净化系统影响很大，甚至会对整个炼焦工业起决定性质作用[1-5]。煤炭在焦化的过程中，煤气管出来的煤气主要有大量的煤焦油，水蒸气和其他一些杂质，总体温度为90摄氏度左右[6]，初冷器的使用能够有效将焦妒的荒煤气冷却下来，减少气体体积，降低气体的排放量，节省煤气输送动力，从而有效保护环境。同时也为回收产品创造条件，使其他类化学品更容易提纯，总之使用初冷器是化工生产中不可或缺的过程。2管式煤气初冷器的传热过程2.1传热过程为应对环境保护的时代要求，煤气冷却技术早已从直接混合冷却发展到间接管式冷却阶段，其简单可以描述为，煤气和冷凝液体分别走不同的管道，从俄日使其到达冷却煤气的同时，也有利于各组分的回收[7-12]。但因煤气中除含有氢气，一氧化碳和氮气等不凝气体外，还含有一定的水蒸汽、焦油蒸汽等可凝性气体，以及煤气在冷却过程中是需要一个过程的，并不会瞬间完成，使得煤气的冷却过程是相当复杂的。在这个过程中，存在着不凝气体的冷却、蒸汽的冷凝以及冷凝液的冷却三个过程，一般来讲，在最初的煤气组成中，可凝性气体重量为不可凝气体的两倍，而冷凝之后只有不可凝气体的六分之一左右。整个过程不凝气也具有一定的冷却过程整个过程需要很多理论来支持，才能对整个生产过程做出积极的指导。2.2传热特点 管式煤气初冷器的传热过程在煤气侧的变化情况是，在煤气刚开始冷却时，煤气与冷凝液的温差最大，其给热系数也最大，煤气下降1℃产生的冷凝液量和放出热量也最大。但随着传热的不断进行，煤气温度不断降低，并逐渐接近冷凝液的温度，煤气的湿含量也不断降低。各个组成部分的平均温差也逐渐缩小，致使整个设备的传热系数也不断降低，至出口处达到最低值，气入口和出口温度冷却水入口和出口温度都可以根据生产条件和要求确定的，这样就给生产带来一定的理论指导。生活中我们知道冷却一杯热水的最快速方法应为不断往杯壁上充凉水，使其快速与杯内热水进行热交换。而在实际化工生产中也应考虑到冷却水的量及水的流速等问题。当然，平时的化学实验我们知道水的流速越大，水的冷却效果越好，其给热系数相应的也会增大。在管式煤气初冷器的传热过程，水速的大小取决于冷却器的程数和各程的流通面积，水速还要受阻力与设备结构的制约，有时候也会受到实际的一些经济因素的影响。一般的水流速限制在0.5米每秒就基本可以达到生产要求[8-11]。3横管式初冷器3.1横管式初冷器基本结构煤气自焦炉集气管沿吸煤气管道至化工生产车间，其稳定为 90度左右，不能满足排放标准，经汽液分离器分离后的煤气冷却至80度左右，再用初冷器进一步冷却至30度室温。一般的初冷器结构为煤气走壳程，冷却水走管程，且较多采用的是两段冷却流程，高温段冷却水循环使用[12.13]。