离心式气浮除油技术在焦化氨水处理系统中的应用

2022-07-14 来源：华拓网

第23卷　第3期2001年6月

山　东　冶　金Shandong　Metallurgy

Vol123,NO13

June　2001

离心式气浮除油技术在焦化氨水处理系统中的应用

王元顺,袁学亮,栾兆爱

(莱芜钢铁股份有限公司　焦化厂,山东莱芜271104)

摘　要:采用离心式气浮除油技术,解决了焦化氨水带油的问题,加入浮选剂的除油率可达95%以上,从而理顺了蒸氨系

统的生产,年创环保效益300多万元。

关键词:离心式气浮除油技术;蒸氨系统;除油率

中图分类号:TQ522152　　　　文献标识码:B　　　　文章编号:100424620(2001)0320067202

ApplicationofCentrifugalAirFloatingDegreaseTechnology

inCokingAmmoniaWaterTreatmentSystem

WANGYuan2shun,YUANXue2liang,LUANZhao2ai

(TheCokingPlantofLaiwuIronandSteelCo.,Ltd.,Laiwu271104,China)

Abstract:Usingthetechnologyofcentrifugalairfloatingdegrease,theproblemofcokingammoniawatercarryingwithoilwasre2solved.Byaddingflotationagent,thedegreaserateisgotmorethan95%.Sotheproductionofdistillingammoniasystemwasmanagedsmoothlyanditcancreatetheenvironmentprotectionbenefitmorethanthreemillionyuanperyear.Keywords:technologyofcentrifugalairfloatingdegrease;systemofdistillingammonia;degreaserate

　　莱芜钢铁股份有限公司焦化厂(简称莱钢焦化

厂)氨水来源有:(1)剩余氨水;(2)洗氨产生的富氨水;(3)粗苯分离水;(4)焦油处理水。各种氨水的水量及水质情况见表1。

表1　各种氨水的数量及水质情况　mg󰃗L

名称

数量󰃗t・h-1

洗氨,另一部分去环保车间。

1　存在问题

(1)溶剂脱酚隔油池除油效率低,仅为30%～40%,剩余氨水除油后带油仍很高,达40～70

氨

2000～30008000～10000300～700300～1000

氰化氢　

100～200600～120030～150100～500

酚　

1300～2500300～500200～5003000～8000

油　

80～100100～150

进入溶剂脱酚系统,导致脱酚效率低,萃取剂mg󰃗L。消耗高。脱酚后的剩余氨水由于含油量大,不能进洗氨系统,全部进入环保车间,影响活性污泥的吸附作用,降低生物脱酚的效率。

(2)重力沉降过滤器除油效率仅为30%左右,富氨水经除油后仍含有80mg󰃗L左右的焦油,容易堵塞蒸氨设备及管道。而且塔底焦油沉积,造成每半年左右就必须停产拆塔检修、清理。

(3)氨水中大量的焦油、萘等杂物在蒸氨系统不仅造成塔盘堵塞,而且大量的升华萘、轻质油经常堵塞分解器、分缩器、冷凝冷却器及管道。同时在氨水产品中,经常出现大量的富油及沉积油渣,严重影响氨水质量。

剩余氨水　21

　　富氨水　　50　　粗苯分离水2　　焦油处理水2　　

—

100～

120

　　氨水处理工艺为:焦油处理水连同剩余氨水经过隔油池,进入溶剂脱酚系统后去环保车间与蒸氨废水混合稀释进入曝气池,经生物脱酚后外排。洗氨产生的富氨水和粗苯分离水经重力沉降过滤去蒸氨塔蒸氨,生产浓氨水。蒸氨废水经换热冷却后一部分

收稿日期:2000210216

作者简介:王元顺(19612),男,山东汶上县人,莱钢焦化厂副厂长,高级工程师。

2　原因分析及解决措施

分析造成上述情况的原因主要是剩余氨水和富

2001年6月山　东　冶　金第23卷

氨水含焦油高,严重地制约了氨水处理系统生产工艺的进行和发展。如果解决了氨水的除油问题,那么剩余氨水经脱酚后就可以直接参与洗氨,富氨水除油后,可保证蒸氨系统的正常运转。

为解决氨水除油问题,经分析、研究开发出适合焦化氨水处理系统的离心式气浮除油技术。

4　离心式气浮除油机的选择

411　曝气机叶轮转数选定

叶轮转速的高低决定着气泡直径的大小,同时决定着粘附物的析出效果。选择离心式气浮除油机的转速n为437r󰃗min。412　曝气机叶轮所需功率

3　离心式气浮除油技术的原理

利用离心式气浮除油机高速旋转的叶轮,引入气体浮选分离氨水中的油及有机物质,通过气泡将其带到水面,刮除分离。其基本原理为:将空气自吸引入一个高速旋转的叶轮附近,通过叶轮的高速剪切运动,将空气吸入并分散为小气泡(直径约110mm左右),利用高度分散的微小气泡作为载体

根据公式

qHΘ102

(1)

式中　N——曝气机叶轮所需功率,kW;

　　　H——曝气池中静水压力,叶轮产生的扬程;　　　Θ——气水混合物的密度;

　　　q——1个叶轮吸入的水气混合物量,按下式计算:

Qm(1-

去粘附水中的悬浮油、乳化油等有机溶质,使其密度小于水而上浮到水面。气浮过程包括气泡产生、气泡与液滴附着、上浮分离等连续步骤。

气浮法分离的必要条件有两个:(1)必须向水中提供足够数量的微小气泡;(2)必须使聚集物呈悬浮状态或具有疏水性质,从而附着于气泡上浮。离心式气浮除油机在气浮池底部设有叶轮,叶轮通过转轴由池顶电机驱动,使转子高速旋转,液体产生旋流,经吸气管被吸入气体与液体混合,经定子剪切,将旋流改变为径向射流,产生气泡。气泡能否与水中的悬浮油滴发生有效附着,主要取决于油滴的表面性质。如果油滴易被水润湿,则称该油滴为亲水性的,不易被气泡附着;如果油滴不易被水润湿,则是疏水性的。采用气浮法分离亲水性油滴,必须投加合适的药剂,以改变油滴的表面性质,这种药剂称为浮选剂。在气浮过程中,浮选剂的极性基团能选择性地被亲水性物质所吸附,从而使亲水性油滴表面变为疏水表面,油滴吸附气泡,气泡载着油滴上浮至水面。

离心式气浮除油机,在其叶轮上部安装一个稳水板,使池内液面保持平稳,气泡均匀浮上。为了达到最佳浮选状态,必须有充足的气体经吸气管引入液体中。液体循环,气体进入两相混合区,形成气泡并上浮,聚集物附在气泡表面上,气泡载着聚集物继续上升到气泡层,完成的浮选过程是在液体表面结束的。聚集物很快浓缩,并漂浮在液面上,浮集于液面的浮渣厚度与浮渣性质、浮选剂配置和撇渣速度有关,在此气泡破裂,附在液面上的浮渣被撇油机刮板刮除,再集中处理。68

)Α

(2)

式中　Q——处理水量,m3󰃗s;

　　　m——1个曝气池平均工作的叶轮个数;　　　Α——曝气系数,取实验值。

(2)式,得曝气机叶轮所需将相关数据代入(1)、

功率为1158kW。413　撇油机转速确定

一般采用机械方法撇油,撇油机线速度取5m󰃗min,转速为6r󰃗min。

结合莱钢焦化厂实际,选择离心式气浮除油机四级曝气浮选,两侧面撇油,其参数为:曝气机:电机型号Y100L1-4,2.2kW,叶轮转速n为437r󰃗min;撇油机:电机型号BA02-7114,0.25kW,刮板转速n1为6r󰃗min。

5　使用效果

(1)该型离心式气浮除油机除油效果很好,满足

了生产需要。进行检测化验所得数据见表2。

表2　检测化验数据　mg󰃗L

次数

123

进口含油

8915891295129113

出口含油

1018111110101016

除油效率󰃗%

8719871689158814

平均

　　注:以上检测化验数据在未加浮选剂的条件下获得。

经现场测定,加入浮选剂除油效率可达95%以上。未采用浮选剂也使剩余氨水及富氨水含

第23卷　第3期2001年6月

山　东　冶　金Shandong　Metallurgy

Vol123,NO13

June　2001

直燃式焦炉煤气发电技术的研究与应用

陈克强

(青岛钢铁集团　兖州焦化厂,山东济宁272017)

摘　要:为充分利用剩余煤气,兖州焦化厂研制开发了直燃式煤气发电技术,将放散煤气送入机组发电,既充分利用了能

源、保护了环境,又创造了良好的经济和社会效益。

关键词:直燃式焦炉煤气发电;焦化;煤气;发电

中图分类号:TQ522161　　　　文献标识码:B　　　　文章编号:100424620(2001)0320069202

ResearchandApplicationofGeneratingElectricityTechniquebyBurningCokeOvenGasDirectly

CHENKe2qiang

(YanzhouCokingPlantofQingdaoIronandSteelGroup,Jining272017,China)

Abstract:Tomakefulluseofresidualgas,Yanzhoucokingworksdevelopedthetechniqueofgeneratingelectricitybyburningcokeovengasdirectly.Itcangenerateelectricitythroughblowingtheemittinggasintogenerator,itcannotonlymakefulluseof.theenergyresources,protecttheenvironment,butalsocreatebettereconomicandsocialbenefitsKeywords:generateelectricitybyburningcokeovengasdirectly;coking;gas;generateelectricity

　　能源是人类赖以生存的宝贵资源。据联合国教科文组织的报道,目前人类使用的几种常规能源(如:煤、石油、天然气等),其地球已探明储量按目前的开采、使用速度,只能维持70年。所以,目前人类在能源方面面临两大任务:一是尽快开发新的能源;二是积极节约能源、保护能源。另外,环境保护,在当今世界也是刻不容缓的议题,水资源的污染、大气的污染、臭氧层的破坏,已经使地球上的温室效应加重。旱灾、涝灾、沙尘暴等肆虐,给人类生存造成巨大威胁。然而,在我国,水、煤、天然气等能源大都分布在西部。在能源的利用上,政府早已进行了努力,如水资源的利用:葛州坝、三峡、黄河小浪底等大型水

电站的建设;天然气的西气东输计划等给各大城市带来了活力。但另一方面由于各地能源的分布、利用不合理,又使人类的生存潜伏着巨大危机。

1　立项依据

青岛钢铁集团兖州焦化厂(简称兖州焦化厂),由于地理环境较为特殊,造成煤气目前严重过剩。1994年5月兖州焦化厂建成并竣工投产的JN32—88型捣固式机焦炉,是目前国内较为先进的炉型,

生产规模为年产优质冶金焦12万t,日产煤气1412万m3,可外供7万m3󰃗d(预计2001年底扩产后的年产焦能力为20万t,产气外供能力可达12万m3󰃗

d)。但兖州市目前居民用气量为112万m󰃗d左右,

收稿日期:2000211211

作者简介:陈克强(19512),男,山东淄博人,青钢集团兖州焦化厂厂长兼党委书记,高级经济师。

使得大量的宝贵资源被白白浪费掉,原本就有限的资源迅速减少;另一方面大量的煤气放散又严重污染了环境,同时兖州焦化厂仅煤气放散一项,每天就含氨,只用废水洗氨就能满足工艺要求,节约了大量软水。环保处理水质发生了巨大变化,由处理剩余氨水、蒸氨废水、部分富氨水和零星废水到现在只处理蒸氨废水和零星废水,节约了稀释水,减少了外排水,年创环保效益300多万元。

油大大降低,除油率达80%以上。

(2)离心式气浮除油技术的应用,解决了氨水除

油问题,使氨水处理工艺发生了质的变化:剩余氨水除油后,经过溶剂脱酚,然后参与洗氨;富氨水除油后,解决了蒸氨设备堵塞问题,由于降低了蒸氨废水

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