[标准]城镇燃气设计规范2006(条文说明)
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2007年09月07日 06:43:35
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2007年09月07日 07:24:48
22楼
5.9.5 本条规定了最终除萘塔设计参数和指标要求。

上海吴淞炼焦制气厂控制进入最终除萘塔煤气中含萘量(即出洗苯塔煤气中含萘量)小于400mg/m3,以便在可能条件下达到降低轻柴油耗量的目的,上海焦化厂也采用类似的做法。因为目前吸萘后的轻柴油出路尚未很好解决,而以低价出售做燃料之用,经济亏损较大。日本一般是把吸萘后的轻柴油做裂化原料,而我国尚未应用。所以当吸萘后的轻柴油尚无良好出路之前,设计时应贯彻尽可能降低进人最终除萘塔前煤气中的含萘量的原则。

最终除萘塔的设计参数是按上海吴淞炼焦制气厂实践操作经验总结得出的。

5.10 湿法脱硫

5.10.1 常用的湿法脱硫有直接氧化法、化学吸收法和物理吸收法。由于煤或重油为原料的制气厂一般操作压力为常压,而化学吸收法和物理吸收法在压力下操作适宜,因此本规范规定宜采用氧化再生脱硫工艺。当采用鲁奇炉等压力下制气工艺时可采用物理或化学吸收法脱硫工艺。

5.10.2 目前国内直接氧化法脱硫方法较多,因此本规范作了一般原则性规定,希望脱硫液硫容量大、副反应小,再生性能好、原料来源方便以及脱硫液无毒等。

目前国内使用较多的直接氧化法是改良蒽醌(改良A·D·A)法,栲胶法、苦味酸法及萘醌法等在一些厂也有较广泛的应用。

5.10.3 焦油雾的带人会使脱硫液及产品受污染并且使填料表面积降低,因此无论哪一种脱硫方法都希望将焦油雾除去。

直接氧化法有氨型和钠型两种,当采用氨型(如氨型的苦味酸法及萘醌法)时必须充分利用煤气中的氨,因此必须设在氨脱除之前。

原规范本条规定采用蒽醌二磺酸钠法常压脱硫时煤气进入脱硫装置前应脱除苯类,本条不用明确规定。由于仅仅是油煤气季经脱苯进入蒽醌法脱硫装置内含有部分轻油带人脱硫液中使脱硫液产生恶臭。但大多数的煤气厂该现象不明显,所以国内有一些厂已将蒽醌二磺酸钠法常压脱硫放在吸苯之前。

5.10.4 本条规定了蒽醌二磺酸钠法常压脱硫吸收部分的设计要求:

1 硫容量是设计脱硫液循环量的主要依据。影响硫容量的因素不仅是硫化氢的浓度、脱硫效率、还有脱硫液的成分和操作控制条件等。

上海及四川几个厂的不同煤气及不同气量的硫容量数据约为0.17~0.26kg/m3(溶液)。设计过程中如有条件在设计前根据运行隋况进行试验,则应按试验资料确定硫容量进行计算选型。如果没有条件进行试验则应从实际出发,其硫容量可根据煤气中硫化氢含量按照相似条件下的运行经验数据,在0.2~0.25kg/m3(溶液)中选取。

2 国内蒽醌法脱硫的脱硫塔普遍采用木格填料塔,个别厂采用旋流板塔、喷射塔以及空塔等。木格填料塔具有操作稳定、弹性大之优点,但需要消耗大量木材。为此有些厂采用竹格以及其他材料来代替木格。在上海宝山钢铁厂和天津第二煤气厂所采用的萘醌法和苦味酸法脱硫中脱硫塔填料均采用了塑料填料,因此本条文只提“宜采用填料塔”,这就不排除今后新型塔的选用。

3 空塔速度采用0.5m/s,经实践证明是合理指标。

4 反应槽内停留时间的长短是影响到脱硫液中氢硫化物的含量能否全部转化为硫的一个关键。国内各制气厂均认为槽内停留时间不宜太短。表19是各厂蒽醌法脱硫液在反应槽内的停留时间。

表19 脱硫液在反应槽内停留时间

厂名 上海杨树浦煤气厂 上海吴淞炼焦制气厂 四川化工厂 衢州化工厂 上海焦化厂
停留时间(min) 8 10~12 3.9~11 6~10 10


按国外资料报道,对于不同硫容量和反应时间消耗氢硫化物的百分比见图1。





图1 不同硫容量和反应时间消耗氢硫化物的百分比图

硫容量:1--O.33kg/m3;2--O.25kg/m3;3--0.20kg/m3

因此规定采用“在反应槽内的停留时间一般取8~10min"。

5 原规范中考虑木格清洗时间较长,规定宜设置1台备用塔,本条中没写此项。考虑常压木格填料塔都比较庞大,木材用量也大,因此基建投资费用较高,平时闲置1台备品的必要性应在设计中予以考虑。是设置1台备用塔还是设计中做成2塔同时生产,在检修时一个塔加大喷淋强化操作,由设计时统一考虑。因此本条文中未加规定。

5.10.5 喷射再生槽在国内已有大量使用。但高塔式再生在国内使用时间较长,为较成熟可靠之设备。故本规范对两者均加以肯定。

1 条文中规定采用9~13m3/kg(硫)的空气用量指标,来源于目前国内几个设计院所采用的经验数据。

空气在再生塔内的吹风强度定为100~130m3/(m2·h)是参考“南京化工公司化工研究院合成氨气体净化调查组”在总结对鲁南、安阳、宣化、盘锦、本溪等地化肥厂的蒽醌法脱硫实地调查后所确定的。

由表20可见“再生塔内的停留时间,一般取25~30min”是可行的。

表20 脱硫液在再生塔内的停留时间统计表

厂名 上海杨树浦煤气厂 上海吴淞炼焦制气厂 四川化工厂 衢州化工厂 上海焦化厂
停留时间(min) 8 10~12 3.9~11 6~10 10


“宜设置专用的空气压缩机”是根据大多数煤气厂和焦化厂的操作经验制定的。湿法脱硫工段如果没有专用的空气压缩机而与其他工段合用时,则容易出现空气压力的波动,引起再生塔内液面不稳定现象,因而硫泡沫可能进入脱硫塔内。例如南化公司合成氨气体净化组有下列报告记载:“安阳、宣化等化肥厂其压缩空气要供仪表、变换、触媒等部门使用,因此进入再生塔的空气很不稳定,再生的硫不能及时排出,大量沉积于循环槽及脱硫塔内造成堵塔”。在编制规范的普查中,很多煤气厂都反映发生过类似情况。

规定“入塔的空气应除油”的理由在于避免油质带入脱硫液与硫粘合后堵塞脱硫塔内的木格填料,所以一般都设有除油器。如采用无油润滑的空气压缩机就没有设置除油装置的必要了。

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2007年09月07日 07:25:31
23楼
蒽醌二磺酸法常压脱硫再生部分的设计中对喷射再生设备的选用已逐渐增多,本条所列举数据是根据广西大学以及广西、浙江的化肥厂使用经验汇总的。喷射再生槽在制气厂、焦化厂已被普遍采用,经实际使用效果良好。

5.10.6 脱硫液的加热器除与脱硫系统的反应温度有关以外还取决于系统中水平衡的需要。

在以往采用高塔再生时该加热器宜设于富液泵与再生塔之间。而再生塔与脱硫塔之间的溶液靠液体之高差,由再生塔自流入脱硫塔,若在此间设加热器,一则设置的位置不好放置(在较高的平台上),二则由于自流速度较小使其传热效率较低。

当采用喷射再生槽时该加热器可以设于贫脱硫液泵与脱硫塔藻铁矿(来自伊春、蓟县、怀柔等地)、氧化铸铁屑、钢厂赤泥等等。

天然矿如藻铁矿由于不同地区及矿井,其活性氧化铁的含量是有差异的,脱硫效果不同,钢厂赤泥也随着不同的钢厂其活性也有差异,再则脱硫工场与矿或钢厂地理位置不同,有交通运输等各种问题。因此干法脱硫剂的选择强调要根据当地条件,因地制宜选用。

氧化铸铁屑是较常用的脱硫剂,有的厂认为氧化后的钢屑也有较好的脱硫性能。氧化后的铸铁屑一般控制在Fe2O3/FeO大于1.5作为氧化合格的指标。条文只原则的提出“当采用铸铁屑或铁屑时,必须经过氧化处理”。

由于不同的脱硫剂或即使相同品种的脱硫剂产地不同,脱硫剂的品位也会有较大的差异。因此本条只原则规定脱硫剂中活性氧化铁重量含量应大于15%。

疏松剂可用木屑,小木块、稻糠等等,由于考虑表面积的大小以及吸水性能,本条规定为“宜采用木屑”。

关于其他新型高效脱硫剂暂不列入规范。

5.11.2 常压氧化铁法脱硫设备目前大多采用箱式脱硫设备。而箱式脱硫设备中又以铸铁箱比钢板箱使用得多。目前国内个别厂使用塔式脱硫设备,该设备在装、卸脱硫剂时机械化程度较高脱硫效率较高,随着新型、高效脱硫剂的使用,塔式脱硫设备正逐渐得到推广。因此本条定为“可采用箱式和塔式两种”。

5.11.3 本条规定了采用箱式常压氧化铁法的设计要求。

1 煤气通过干法脱硫箱的气速,本条规定宜取7~11mm/s,参考了美国的数据μ=7~16mm/s,英国的数据μ=7mm/s,日本的数据μ=6.6mm/s而定的。

当处理的煤气中硫化氢含量低于1g/m3时。如仍采用7~11mm/s就过于保守了,事实上无论国内与国外的实践证明,当硫化氢含量较低时可以适当提高流速而不影响脱硫效率,如日本的4个煤气厂箱内流速分别为16.2mm/s、28.6mm/s、之间或富液泵与喷射再生槽之间,由于喷射再生槽目前大多是自吸空气型,则要求泵出口压力比脱硫液泵出口压力高。在富液泵后设加热器还应增加泵的扬程,故不经济。另外加热器设于富液管道系统较设于贫液管道上容易堵塞加热器,因此加热器宜设于贫脱硫液泵与脱硫塔之间。

5.10.7 本条规定了蒽醌二磺酸钠法常压脱硫回收部分的设计要求。

1 设置两台硫泡沫槽的目的是可以轮流使用,即使在硫泡沫槽中修、大修的时候,也不致影响蒽醌脱硫正常运行;

2 煤干馏气、水煤气、油煤气等硫化氢含量各不相同,处理气量也有多有少,所以不宜对生产粉硫或融熔硫作硬性规定。在气量少且硫化氢含量低的地方以及如机械发生炉煤气中所含焦油在前工序较难脱除,因此不宜生产融熔硫;

3 多年来上海焦化厂等厂采用了取消真空过滤器而硫膏的脱水工作在熔硫釜中进行,先脱水后将水在压力下排放并半连续加料最后再熔硫,这样在不增加能耗情况下可简化一个工序,提高设备利用率。

由于对废液硫渣的处理方法很多,因此在本条中仅规定“硫渣和废液应分别回收并应设废气净化装置”。

5.10.9 各种煤气含氰化氢、氧等杂质浓度不同,并且操作温度也不相同,所以副反应的生成速度不同。有的必须设置回收硫代硫酸钠、硫氰酸钠等副产品的设备,以保持脱硫液中杂质含量不致过高而影响脱硫效果和正常操作。有的副反应速度缓慢,则可不设置回收副产品的装置。

在设置中对硫代硫酸钠,硫氰酸钠等副产品的加工深度应是以保护煤气厂或焦化厂的脱硫液为主,一般加工到粗制产品即可,至于进一步的加工或精制品应随市场情况因地制宜确定。

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2007年09月07日 07:26:05
24楼
5.11 常压氧化铁法脱硫

5.11.1 常压氧化铁法脱硫(下简称干法脱硫)常用的脱硫剂有藻铁矿(来自伊春、蓟县、怀柔等地)、氧化铸铁屑、钢厂赤泥等等。

天然矿如藻铁矿由于不同地区及矿井,其活性氧化铁的含量是有差异的,脱硫效果不同,钢厂赤泥也随着不同的钢厂其活性也有差异,再则脱硫工场与矿或钢厂地理位置不同,有交通运输等各种问题。因此干法脱硫剂的选择强调要根据当地条件,因地制宜选用。

氧化铸铁屑是较常用的脱硫剂,有的厂认为氧化后的钢屑也有较好的脱硫性能。氧化后的铸铁屑一般控制在Fe2O3/FeO大于1.5作为氧化合格的指标。条文只原则的提出“当采用铸铁屑或铁屑时,必须经过氧化处理”。

由于不同的脱硫剂或即使相同品种的脱硫剂产地不同,脱硫剂的品位也会有较大的差异。因此本条只原则规定脱硫剂中活性氧化铁重量含量应大于15%。

疏松剂可用木屑,小木块、稻糠等等,由于考虑表面积的大小以及吸水性能,本条规定为“宜采用木屑”。

关于其他新型高效脱硫剂暂不列入规范。

5.11.2 常压氧化铁法脱硫设备目前大多采用箱式脱硫设备。而箱式脱硫设备中又以铸铁箱比钢板箱使用得多。目前国内个别厂使用塔式脱硫设备,该设备在装、卸脱硫剂时机械化程度较高脱硫效率较高,随着新型、高效脱硫剂的使用,塔式脱硫设备正逐渐得到推广。因此本条定为“可采用箱式和塔式两种”。

5.11.3 本条规定了采用箱式常压氧化铁法的设计要求。

1 煤气通过干法脱硫箱的气速,本条规定宜取7~11mm/s,参考了美国的数据μ=7~16mm/s,英国的数据μ=7mm/s,日本的数据μ=6.6mm/s而定的。

当处理的煤气中硫化氢含量低于1g/m3时,如仍采用7~11mm/s就过于保守了,事实上无论国内与国外的实践证明,当硫化氢含量较低时可以适当提高流速而不影响脱硫效率,如日本的4个煤气厂箱内流速分别为16.2mm/s、28.6mm/s、37.7mm/s、47.4mm/s,上海杨树浦煤气厂箱内流速为20.5mm/s(见表21)。

表21 几个进箱硫化氢含量低的生产实况表































2 煤气与脱硫剂的接触时间,本规定为宜取130~200s,这是参考了国内外一些厂的数据综合的。如原苏联为130~200s,日本四个厂为106~200s,国内一些厂最小的为45.5s,最多的为382s,一般为130~200s之间的脱硫效率都较高(见表22)。

表22 脱硫箱内气速和接触时间实况表

厂 名 进口H2S(g/m3) 出口H2S(g/m3) 箱内气速(mm/s) 接触时间(s)
上海吴淞炼焦制气厂 0.02~1.0 <0.008 13 115
上海焦化厂 0.3 0.01 7.4 324
北京75l厂① 0.8~1.4 <0.02 76.5 79
大连煤气二厂② 2.0~4.0 0.02 8.6 210
鞍山煤气公司化工厂 4 0.02 6.3 382
沈阳煤气二厂 2.2 0.008~0.48 9.8 1.33
鞍山煤气公司铁西厂 4 0.2~0.3 62.5 103
大连煤气厂② 0.4~1.0 0.2~0.8 13.1 92.5


注:①便用天然活铁泥。

②使用颜料厂的下脚铁泥。其余各厂都使用人工氧化铁脱硫剂。

3 每层脱硫剂厚度

日本《都市煤气工业》介绍脱硫剂厚度为0.3~1.0m,但根据北京、鞍山、沈阳、大连、丹东、上海等煤气公司的实况,多数使用脱硫剂高度在0.4~0.7m之间,所以将这一指标制定为“0.3~0.8m”之间。

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2007年09月07日 07:26:34
25楼
干法脱硫剂量的计算公式

干法脱硫剂量的计算公式较多,可供参考的有如下四个公式:

1)米特公式:

一组四个脱硫箱,每箱内脱硫剂3′6″~4′,每个箱最小截面积是:

当H2S量500~700格令/100立方英尺时为0.5平方英尺/(1000立方英尺·d)当H2S量小于200格令/100立方英尺时为0.4平方英尺/(1000立方英尺·d)注:1格令/100立方英尺=22.9mg/m3

2)爱佛里公式








R=25~30(箱式) R>30(塔式)

3)斯蒂尔公式:








式中 A——煤气经过一组串联箱中任一箱内截面积(平方英尺);

G——需要脱硫的最大煤气量(标准立方英尺/时);

S——进口煤气中H2S含量的校正系数;

当煤气中H2S含量为4.5~23g/m3时s值为480~720;

D——气体通过干箱组的氧化铁脱硫剂总深度(英尺);

C——系数,对2、3、4个箱时分别为4、8、10。

4)密尔本公式:








式中V——每小时处理1000m3煤气所需脱硫剂(m3);

Cs——煤气中H2S含量(体积%);

f——新脱硫剂中活性三氧化二铁重量含量(%);

ρ——新脱硫剂的密度(t/m3)。

以上四个公式比较,米特和爱佛里公式较粗糙,而且不考虑煤气中H2S含量的变化,故不宜推荐,斯蒂尔公式虽在S校正系数中考虑了H2S的变化,但S值仅是H2S在4.5~23g/m3间才适用,对于法脱硫箱常用的低H2s值时就不能适用了,经过一系列公式演算和实际情况对照认为密尔本公式较为适宜。

按《焦炉气及其他可燃气体的脱硫》一书说明,密尔本公式只适用于H2S含量小于0.8%体积比(相当于12g/m3左右),这符合一般人工煤气的范围。

5 脱硫箱的设计温度。根据一般资料介绍,干箱的煤气出口温度宜在28~30℃,温度过低时将使硫化反应速度缓慢,煤气中的水分大量冷凝造成脱硫剂过湿,煤气与氧化铁接触不良,脱硫效率明显下降。这里规定了“25~35℃”的操作温度,即说明在设计时对于寒冷地区的干箱需要考虑保温。至于应采取哪些保温措施则需视具体情况决定,不作硬性规定。

规定“每个干箱宜设计蒸汽注入装置”是在必要时可以增加脱硫剂的水分和保持脱硫反应温度,有利于提高和保持脱硫效率。

6 规定每组干法脱硫设备宜设置一个备用箱是从实际出发的,考虑到我国幅员辽阔,生产条件各不相同。干法脱硫剂的配制、再生的时问也各不相同,为保证顺利生产,应设置备用箱,以做换箱时替代用。

条文中规定了连接每个脱硫箱间的煤气管道的布置应能依次向后轮换输气。向后轮换输气是指Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ→Ⅳ、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ→Ⅲ、Ⅳ、工、Ⅱ→Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅰ(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ代表干箱之号)。

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2007年09月07日 07:26:54
26楼
煤气换向依次向后轮换输气之优点:

1)保证在第Ⅰ、Ⅱ箱内保持足够的反应条件;

2)煤气将渐渐冷却,由于后面箱中氧仍能发挥作用使硫化铁能良好再生;

3)可有效避免脱硫剂着火的危险。

上海杨树浦煤气厂、北京751厂等均是向后轮换输气的,操作情况良好。

当采用赤泥时,虽然赤泥干法脱硫剂具有含活性氧化铁量较藻铁矿高,通过脱硫剂的气速可以较藻铁矿大,与脱硫剂的接触时间可以缩短以及通过脱硫剂的阻力降比藻铁矿的小等优点,但由于该脱硫剂在国内使用的不少厂仅仅停留在能较好替换原藻铁矿等,而该脱硫剂对一些生产参数尚需做进一步的工作。本规定赤泥脱硫剂仍可按公式(5.11.3)设计。但由于其密度为0.3~0.5t/m3会造成计算后需用脱硫剂体积增加,这与实际情况有差异,因此在设计中可取脱硫剂厚度的上限、停留时间的下限从而提高箱内气速。

5.11.4 干法脱硫箱有高架式、半地下式及地下式等形式。高架式便于脱硫剂的卸料也可用机械设备较半地下式及地下式均优越。本条规定宜采用高架式。

5.11.5 塔式的干法脱硫设备同样宜用机械设备装卸,从而减少劳动强度和改善工人劳动环境。

5.11.6 为安全生产,干法脱硫箱应有安全泄压装置,其安装位置为:

1 在箱前或箱后的煤气管道上安装水封筒;

2 在箱的顶盖上设泄压安全阀。

5.11.7 干法脱硫工段应有配制、堆放脱硫剂的场地。除此之外该场地还应考虑脱硫剂再生时翻晒用的场地。一般该场地宜为干箱总面积的2~3倍。

5.11.8 当采用脱硫剂箱内再生时,根据煤气中硫化氢的含量来确定煤气中氧的增加量,但从安全角度出发,一般出箱煤气中含氧量不应大于2%(体积分数)。

5.12 一氧化碳的变换

5.12.1 一氧化碳与水蒸气在催化剂的作用下发生变换反应生成氢和二氧化碳的过程很早就用于合成氨工业,以后并用于制氢。在合成甲醇等生产中用来调整水煤气中一氧化碳和氢的比例,以满足工艺上的要求。多年来各国为了降低城市煤气中的一氧化碳的含量,也采用了一氧化碳变换装置,在降低城市煤气的毒性方

面得到了广泛的应用,并取得了良好的效果。煤气中一氧化碳与水蒸气的变换反应可用下式表式:

CO+H2O=CO2+H2+热量

5.12.2 全部变换工艺是指将全部煤气引入一氧化碳变换工段进行处理,而部分变换工艺是指将一部分煤气引人一氧化碳变换工段进行一氧化碳变换处理,选择全部变换或部分变换工艺主要根据煤气中一氧化碳的含量确定,无论采用哪种工艺,其目的都是为降低煤气中一氧化碳的含量,使其达到规范规定的浓度标准。根据不同的催化剂的工艺条件,煤气中的一氧化碳含量可以降低至2%~4%或0.2%~0.4%。由于一氧化碳变换工艺是一个耗能降热值的工艺过程,因此可以选择将一部分煤气进行一氧化碳变换后与未进行一氧化碳变换的人工煤气进行掺混,使煤气中一氧化碳含量达到标准要求,采取部分变换工艺的主要目的是为了减少能耗,降低成本,减少煤气热值的降低。

5.12.3 一氧化碳变换工艺有常压和加压两种工艺流程,选择何种工艺流程主要是根据煤气生产工艺来确定,当制气工艺为常压生产工艺时,一氧化碳变换工艺宜采用常压变换流程,当制气工艺为加压气化工艺时宜考虑采用加压变换流程。

5.12.4 人工煤气中各种杂质较多,如不进行脱除硫化氢,焦油等净化处理,将会造成变换炉中的触媒污染和中毒,影响变换效果。触媒是一氧化碳变换反应的催化剂,它对硫化氢较为敏感,如果煤气中硫化氢含量过高将造成触媒中毒;如果煤气中焦油含量高,将会污染触媒的表面,从而降低反应效率。

5.12.5 由于一氧化碳变换的反应温度较高,最高可达520℃以上,接近或高于煤气的理论着火温度(例如氢的着火温度为400℃,一氧化碳的着火温度为605℃,甲烷的着火温度为540℃),因此在有氧气的情况下就会首先引起煤气中的氢气发生燃烧,进而引燃煤气,如果局部达到爆炸极限还会引起爆炸。严格控制氧含量的目的主要是为安全生产考虑。

5.12.9 一氧化碳常压变换工艺流程中,热水塔通常都被叠装在饱和塔之上,热水靠自身位差经水加热器进入饱和塔,饱和塔的出水由水泵压回热水塔。

而在一氧化碳加压变换的工艺流程中,饱和塔叠装于热水塔之上,饱和塔出水自流人热水塔,加热后的热水用泵压入水加热器后再进入饱和塔。

5.12.10 一氧化碳变换工段热水用量较大,设计时应充分考虑节水、节能及环境保护的需要,采用封闭循环系统减少用水量,节省动力消耗,减少污水排放。

5.12.12 变换系统中设置了饱和热水塔,利用水为媒介将变换气的余热传递给煤气。因此在饱和塔与热水塔之间循环使用的水量必须保证能最大限度地传递热量。若水量太小则不能保证将变换气的热量最大限度地吸收下来,或最大限度地把热量传给煤气。在满足喷淋密度的情况下还要控制循环水量不能过大,水量偏大时,饱和塔推动力大,对饱和塔有利,而热水塔推动力小,对热水塔不利。同样水量偏小时,饱和塔推动力小对饱和塔不利,热水塔推动力大对热水塔有利,但两种情况都不利于生产,因此必须选择一合适水量,使饱和塔和热水塔都在合理范围之内。

对于填料塔,每1000m3煤气约需循环水量15m3,对于穿流式波纹塔,常压变换操作下循环热水流量是气体重量的13~15倍。在加压变换操作下每1000m3煤气需循环水量10m3。

5.12.14 一氧化碳变换反应是放热反应,随着反应的进行,变换气的温度不断升高,它将使反应温度偏离最适宜的反应温度,甚至损坏催化剂,因此在设计中应采用分段变换的方法,在反应中间移走部分热量,使反应尽可能在接近最适宜的温度下进行。变换炉中的催化剂一般可设置2~3层,故通常称之为两段变换或三段变换。在变换炉上部的第一段一般是在较高的温度下进行近乎绝热的变换反应,然后对一段变换气进行中间冷却,再进入第二、三段,在较低温度下进行变换反应。这样既提高了反应速度也提高了催化剂的利用率。

5.13 煤气脱水

5.13.1 煤气脱水可以采用冷冻法、吸附法、化学反应等方法进行,目前国内外在人工煤气生产领域中,普遍采用冷冻法脱除煤气中的水分。采用吸附法脱水需要增加相当多的吸附剂;采用化学方法脱水需要增加化学反应剂。冷冻法脱水有工艺流程简单、成本低、无污染、处理量大等特点。

5.13.2 煤气脱水工段一般情况下应设在压送工段后,主要有三个方面原因:一是考虑脱水工段的换热设备多,因此系统阻力损失较大,放在压送工段后可以满足系统阻力要求;二是脱水效果好,煤气压力提高后其所含水分的饱和蒸汽分压相应提高,有利于冷冻脱水;三是煤气加压后体积变小,使煤气脱水设备的体积都相应的减小。

5.13.5 煤气脱水的技术指标主要是控制煤气的露点温度,脱水的目的是为了降低煤气的露点温度,当环境温度高于煤气的露点温度时,煤气不会有水析出。当环境温度低于煤气的露点温度时煤气中的水分就会部分冷凝出来。由于煤气输配过程中,用于输送煤气的中、低压管网的平均覆土深度一般为地下1m左右,根据多年的生产运行情况看,在环境温度比煤气露点温度高3~5℃时,煤气中的水分不会析出,因此将煤气的露点温度控制在低于最冷月地下平均地温3℃以上时就能保证煤气在输送过程中管道中不会有水析出。

5.13.6 由于煤气中的焦油、灰尘、萘等杂质在生产操作过程中会析出,粘结在换热设备的内壁上,从而影响换热效率,特别是冷却煤气的换热器。由于是采用冷水间接冷却煤气的工艺,当煤气中的萘遇冷时会在换热器的管壁析出,煤焦油及灰尘也会在管壁上逐渐地粘结,影响换热效果,因此需要定期清理这些换热器。国内现有清洗换热器的方法是用蒸汽吹扫,同时也采用人工清理的方式将换热器内的污垢除去。所以在进行换热器的结构设计时应考虑其内部结构便于清理及拆装。

5.13.7 冷冻法煤气脱水工段的主要动力消耗是制冷机组的电力消耗,由于城镇煤气供应量具有高、低峰值,选用变频制冷机组可以适应这种高低峰变化要求,并大大节省动力消耗,降低生产成本。

5.14 放散和液封

5.14.2 设备和管道上的放散管管口高度应考虑放散出有害气体对操作人员有危害及对环境有污染。《工业企业煤气安全规程》 GB 6222中第4.3.1.2条中规定放散管管口高度必须高出煤气管道、设备和走台4m并且离地面不小于10m。本规定考虑对一些小管径的放散管高出4m后其稳定性较差,因此本规定中按管径给予分类,公称直径大于150mm的放散管定为高出4m,不大于150mm的放散管按惯例设计定为2.5m而GB 6222规定离地不小于10m,所以在本规定中就不作硬性规定,应视现场具体情况而定,原则是考虑人员及环境的安全。

5.14.3 煤气系统中液封槽高度在《工业企业煤气安全规程》 GB 6222中第4.2.2.1条规定水封的有效高度为煤气计算压力加500mm。本规定中根据气源厂内各工段情况做出的具体规定,其中第2款硫铵工段由于满流槽中是酸液,其密度大,液封高度相应较小,而且酸液漏出会造成腐蚀。因此该液封高度按习惯做法定为鼓风机的全压。

5.14.4 煤气系统液封槽、溶解槽等需补水的容器,在设计时都应注意其补水口严禁与供水管道直接相连,防止在操作失误、设备失灵或特殊情况下造成倒流,污染供水系统。

煤气厂供水系统被污染在国内已经发生过。由于煤气厂内许多化学物质皆为有毒物质,一旦发生水质污染,极易造成严重后果。
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xiaomeng
2008年09月20日 18:16:31
27楼
呵呵,继续啊,后面的内容呢?需要呢.
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sunaoyun2008
2008年09月29日 10:59:28
28楼
Matheson气体数据手册(第七版),哪位有这本资料啊,上传一下,大家共享,谢谢了!
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yzy011085
2009年06月15日 22:19:49
29楼
怎么没有文档啊?不能老在这上面看啊
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33183937
2009年07月24日 16:48:42
30楼
东西很好,也很需要,就是觉得看着麻烦点。谢谢了
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