超重力除尘系统工艺优化研究

郝金钢

(山西省汾阳市三泉镇五麟公司，山西 汾阳 032200)

引 言

山西焦煤集团五麟煤焦开发有限责任公司是国有控股企业，公司注册资金150 443万元，现有一期100万t/a焦化项目以及10万t/a甲醇项目，为改善入气柜的焦炉煤气的质量，在2018年10月16日，对超重力除尘系统进行了试车，并投入运行。

根据厂化验数据，进气柜焦炉气量为30 000 m3/h，气体压力为7 kPa，焦油质量浓度<10 mg/m3，粗苯质量浓度<3 000 mg/m3，萘质量浓度<70 mg/m3。通过一段时间监护运行后，发现本套装置处理杂质的能力并不理想，结合数据对影响除尘效果的因素进行全面分析，并向相关方面的专家请教，进行技术改造，最终使本套装置发挥了应有的作用。

1 超重力除尘系统工艺流程

由焦化送至甲醇的焦炉煤气，经过超重力除尘系统的填料床后，进入气柜的进气水封房，分离掉煤气中的下液后，进入湿式气柜，后经出口水封，被送往压缩工段进行后续生产。旋转填料床由磁传动器带动旋转采用塑料鲍尔环，具有通量大、阻力小、分离效率高的特点[1-2]。煤气中的杂质通过冲洗水进行分离。具体工艺流程见第114页图1。

2 影响除尘效果因素

2.1 循环水水质

原设计冲洗水采用的是新鲜水，每小时需要约30 m3的水量，这部分水在经过除尘机之后，不符合节约环保的要求。考虑到甲醇现有的污水处理站的调节池进水量大约在40 m3/h，可以满足除尘系统水量需求，我们在调节池安装了两台自吸泵，往除尘机送循环水，水质成分见表1。

表1 循环水泵相关参数

表2 循环水水质成分

由表2可以看出，循环水水质偏酸性，油含量较大，直接进入超重机，很容易使填料结垢，所以我们从水质改善方面入手，解决除尘系统效率低的问题，分为以下几个步骤[3]。

1) 在调节池中加入工业碱，利用中和作用，将循环水的PH调至7～9之间，使其偏碱性，以对于煤气中的酸性成分产生一定作用。

2) 循环水中的油类物质较多，为此，在循环水中同时加入了破乳剂和絮凝剂(主要为聚丙烯酰胺)，并由刮渣机将析出的油泥进行导出。

3) 在循环水使用前，设计了过滤器，内装石英砂及活性炭，从而除去水中的SS、CODcr等杂质。

表3 改造后循环水水质成分

2.2 循环水流量

设备运行过程中，循环水流量一直保持在30 m3/h的高位运行，不仅造成除尘机磁传动器负荷较重，并且煤气中的带水量明显增加，对后续工艺影响较大，考虑到实际工况，在气量一定的条件下，我们按照5 m3/h幅度逐步降低循环水的流量，试验数据见表4。

图1 超重力系统工艺流程图

水量/m3·h-13025201510氨45.2240.7835.6138.4937.82苯2.781.561.231.281.37焦油1.921.49未检出1.191.55萘53.1426.47未检出17.4818.56排水频次/天129854

由表4可以看出，循环水流量控制在20 m3/h，杂质的脱除效果比较理想，当水量再降低时，杂质含量很难再降低。另外气柜排水的频次也相应的降低，所以我们在实际生产中，一般将水量控制在18 m3/h～21 m3/h。水量达到30 m3/h时，循环水泵基础震动大，并且联轴器梅花垫的使用周期明显缩短[4-5]。

2.3 磁传动器频率

超重力除尘机去除杂质的能力也与磁传动器的频率有关，但是，是否频率越大，除尘效果越好？实验中，选定相对稳定的煤气层和合适的水量，通过改变磁传动器的频率，观察数据变化。厂家给定的频率范围为10 Hz～25 Hz,故我们的频率幅度为3 Hz,在接近最大频率，幅度为2 Hz，实验结果见表5。

通过化验数据，可以看出，频率达到19 Hz时，超重机的除尘效果达到基本要求，继续调高，指标变化不是特别明显，当频率达到23 Hz～25 Hz时，我们发现电机表面温度比较高，而且磁传动器的皮带振幅有了明显增大现象。

表5 频率对除尘效果的影响

3 结论

煤气质量改善是许多化工生产企业的难题，不仅影响到产量，也影响到安全，本文对超重力除尘系统的工艺流程进行了介绍，并且罗列了实际应用中遇到的难题，也给出了相应的解决方案作为参考，通过实验数据可以看出水质得到改善，水量控制在18 m3/h～21 m3/h，频率达到19 Hz时，超重机脱除杂质的能力比较理想，由于实验条件有限，大量的数据需要在实践中逐步积累、分析，才能制定出更加科学合理的工艺指标。