蒸氨系統(tǒng)氨水除油裝置的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

何劍會

（冀中能源井礦集團(tuán)新晶焦化公司，河北石家莊 050100）

蒸氨系統(tǒng)氨水除油裝置的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

何劍會

（冀中能源井礦集團(tuán)新晶焦化公司，河北石家莊 050100）

本著修舊利廢的原則，設(shè)計(jì)、制作臥式混合器和廢水過濾器等設(shè)備，對蒸氨系統(tǒng)的氨水進(jìn)行三級過濾，有效去除氨水中的焦油等雜質(zhì)，解決蒸氨系統(tǒng)的堵塞問題，確保進(jìn)入生化廢水含油量達(dá)到最低，大幅降低生產(chǎn)成本。

蒸氨系統(tǒng)；除油設(shè)備；過濾器；修舊利廢

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.09.44

0 前言

焦化生產(chǎn)中產(chǎn)生的剩余氨水與液堿混合后進(jìn)入蒸氨塔蒸氨，蒸氨廢水冷卻后進(jìn)行生化處理。由于剩余氨水中含有焦油等雜質(zhì)，經(jīng)常造成蒸氨上塔管路、廢水換熱設(shè)備和泵類設(shè)備的堵塞。去除剩余氨水中夾帶的焦油等雜質(zhì)，有利于蒸氨系統(tǒng)和生化污水處理的穩(wěn)定運(yùn)行。新晶焦化公司根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，本著修舊利廢的原則，設(shè)計(jì)、制作臥式混合器和廢水過濾器等設(shè)備，有效解決堵塞問題，并確保進(jìn)入生化處理階段的廢水含油量達(dá)到最低，為生化處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行打好基礎(chǔ)。

1 問題

焦化公司的蒸氨塔屬環(huán)保設(shè)施，它的運(yùn)行狀況直接關(guān)系到生化污水系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。由于焦化剩余氨水中夾帶焦油等雜質(zhì)，剩余氨水在進(jìn)入蒸氨塔前與液堿進(jìn)行混合后，較大部分焦油雜質(zhì)會在管壁上結(jié)垢，堵塞上塔氨水管路，另一部分進(jìn)入蒸氨廢水，對廢水換熱器、廢水冷卻器等換熱設(shè)備造成堵塞，最終影響蒸氨系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

新晶焦化蒸氨塔上水管路高20 m，為拆檢清理方便將管路分為5段，用法蘭連接，每次檢修需要將該管路放到地面用錘敲擊，檢修作業(yè)不僅需要停蒸氨系統(tǒng)5～6 h，而且涉及高空、吊裝、動火作業(yè)，勞動強(qiáng)度大、危險(xiǎn)系數(shù)高。廢水換熱設(shè)備和廢水冷卻器采用便于拆檢清理的板式換熱器，每次拆檢都需要更換換熱器墊片，檢修費(fèi)用較高。廢水泵也經(jīng)常由于焦油堵塞出現(xiàn)不上液和機(jī)封泄漏等問題。

2 問題分析及解決思路

（1）通過拆檢清理蒸氨塔上水管路，發(fā)現(xiàn)在堿液和氨水混合前的管路沒有結(jié)垢現(xiàn)象，混合后的管路結(jié)垢現(xiàn)象嚴(yán)重，因此需要在上水管路安裝氨水與液堿的混合器，并對混合后的焦油等進(jìn)行首次過濾。

（2）沒有被過濾掉的焦油造成蒸氨塔底的廢水換熱器和廢水冷卻器堵塞，為了拆檢方便，這兩種換熱器均采用板式換熱器，每次檢修需要更換部分密封墊片，檢修費(fèi)用較高，因此需要在蒸氨塔底安裝過濾器，對廢水進(jìn)行再次過濾。

（3）廢水進(jìn)入廢水槽后，用廢水泵將廢水輸送至生化處理。廢水沉淀的焦油進(jìn)入廢水泵造成設(shè)備堵塞和泄漏，在泵前再安裝過濾器，對廢水進(jìn)行再次過濾，確保進(jìn)入生化處理流程的廢水含油量達(dá)到最低。

3 除油裝置的設(shè)計(jì)

3.1 混合器

3.1.1 結(jié)構(gòu)組成

混合器結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1 混合器結(jié)構(gòu)示意

3.1.2 設(shè)計(jì)思路

（1）混合器單流程的流道截面積不小于進(jìn)液口的5倍，以降低液體流速，對焦油進(jìn)行過濾，同時(shí)防止混合器堵塞影響蒸氨上量，延長混合器拆檢周期。

（2）混合器兩側(cè)采用盲板結(jié)構(gòu)，便于拆檢和填料的裝填、清理。

（3）由于蒸氨上水溫度在80℃左右，因此填料材料的選擇要合理，防止高溫造成填料損壞；填料的孔隙率要合適，不能增大蒸氨塔上水管路的阻力，同時(shí)保證過濾效果。

（4）混合器進(jìn)口部位放置按一定順序擺放的填料，便于液堿和氨水的混合；出口部位放置亂堆填料，便于改變液體的流向，有效過濾焦油。

（5）混合器集混合過濾為一體，效率高，占地面積小，檢維修方便，而且填料采用脫硫塔捕霧段的陶瓷拉西環(huán)，清理后可再次使用，無需更換填料。

3.2 塔底過濾器

3.2.1 結(jié)構(gòu)組成

過濾器結(jié)構(gòu)見圖2。

3.2.2 設(shè)計(jì)思路

（1）過濾器流道截面積不小于進(jìn)液口的5倍，以降低液體流速，對焦油進(jìn)行過濾，并延長過濾器拆檢、清理周期。

圖2 過濾器結(jié)構(gòu)示意

（2）過濾器下部采用盲板結(jié)構(gòu)，便于拆檢，過濾出的焦油由于重力作用從下部自行掉落。

（3）安裝排液閥門，用于拆檢時(shí)對過濾器內(nèi)部進(jìn)行泄壓和排液。

（4）過濾網(wǎng)采用120目不銹鋼網(wǎng)，安裝在本體上，以增加過濾面積，防止過濾網(wǎng)部分堵塞造成系統(tǒng)壓力增大。

（5）安裝直通閥門，過濾器拆檢清理時(shí)不影響蒸氨系統(tǒng)運(yùn)行。

3.3 泵前過濾器

3.3.1 結(jié)構(gòu)組成

過濾器結(jié)構(gòu)見圖3。

圖3 過濾器結(jié)構(gòu)示意

3.3.2 設(shè)計(jì)思路

（1）過濾器流道截面積不小于進(jìn)液口的4倍，以降低液體流速，對焦油進(jìn)行過濾，并延長過濾器拆檢、清理周期。

（2）過濾器下部采用盲板結(jié)構(gòu)，便于拆檢，過濾出的焦油由于重力作用從下部自行掉落。

（3）安裝放空閥門，用于拆檢時(shí)對過濾器內(nèi)部進(jìn)行泄壓和排液。

（4）安裝排氣閥，用于運(yùn)行前排出過濾器內(nèi)空氣，防止廢水泵由于吸入空氣而不上液。

（5）過濾網(wǎng)采用120目不銹鋼網(wǎng)，安裝在過濾器本體中間位置，用支架進(jìn)行支撐，以增加過濾面積。

（6）廢水泵為一開一備，每臺泵前安裝1臺該型號過濾器，因此不再設(shè)計(jì)直通閥門。

4 使用效果

蒸氨除油裝置的使用，避免了人工拆卸、清理上水管路造成的隱患，解決了廢水換熱器、冷卻器以及廢水泵的堵塞問題，節(jié)省了大量成本，裝置運(yùn)行一年多未出現(xiàn)由于堵塞而停蒸氨現(xiàn)象，效果良好。通過三級過濾，將入生化的廢水含油量降到了最低，保證了生化污水處理的良好運(yùn)行，提高環(huán)保效益和社會效益。除油裝置自行設(shè)計(jì)，制作全部采用廢舊材料，未產(chǎn)生設(shè)備投資。

5 除油裝置清理周期

3種除油裝置均需要根據(jù)氨水中的焦油含量進(jìn)行定期清理，以防止焦油聚集較多后被帶入后續(xù)設(shè)備或系統(tǒng)。公司根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)暫定混合器兩月清理一次、塔底過濾器每月清理一次、泵前過濾器三個(gè)月清理一次，也可根據(jù)手感設(shè)備溫差判斷裝置內(nèi)焦油沉積物的多少來確定清理時(shí)間。

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〔編輯 李 波〕