Библиотека. - Харлампович Р.В., Кауфман В.И. Технология коксохимического производства

Источник: Харлампович Р.В., Кауфман В.И. Технология коксохимического производства. М., «Химия», 1989. (с.227-231)

ТЕХНОЛОГИЯ КОКСОХИМИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА

Харлампович Р.В., Кауфман В.И.

С.227-231

Отделение обработки коксового газа - самый крупный потребитель охлаждающей воды, расходуемой на охлаждение газа в первичных холодильниках, на конечное охлаждение газа, на охлаждение потоков циркулирующих растворов и конденсацию паров в цехах улавливания аммиака, сероцианоочистки, улавливания бензольных углеводородов.

Представление о количестве отводимого тепла дает количество воды, теряющейся на испарение в градирнях, составляющее летом 0,42-0,55 м³/т кокса, а зимой уменьшающееся до 0,30-0,39 м³/т кокса. Это до 1,5% от количества воды, циркулирующей в цикле оборотного водоснабжения отделения обработки газа. Кроме того, 0,10-0,13 м³воды на 1т кокса выносится в виде брызг и еще 0,05 м³/т выводится из цикла оборотного водоснабжения (так называемые "продувочные воды"), чтобы предотвратить накопление в последнем солей.

В результате система оборотного водоснабжения и градирни оказываются важным элементом цеха улавливания, а от правильного выбора конструктивных решений зависит и качество работы основного оборудования, существенно зависящее от температуры газа и абсорбентов, надежность работы оборудования и, в частности, его коррозия. Дело в том, что на территории коксохимического завода велико число увлажняющих атмосферу объектов: градирни, башни мокрого тушения со шламовыми отстойниками, аэротенки биохимических установок, "воздушки", выбрасывающие водяной дар и пары агрессивных веществ. Увлажнение воздуха серьезно увеличивает опасность коррозии оборудования. Это усугубляется еще и значительной запыленностью воздуха.

Расположение градирен вблизи увлажняющих воздух аппаратов ухудшает их работу; влажный воздух ухудшает работу градирен, на несколько градусов повышая температуру "мокрого термометра" и, соответственно, увеличивая температуру охлажденной оборотной воды. Серьезную опасность представляет и пыль, находящаяся в атмосфере промышленных предприятий. Большие количества воздуха, проходящие через градирню, освобождаются в ней от пыли, количество которой оказывается значительно больше, чем количество солей и ила, вносимых со свежей водой.

Работа системы оборотного водоснабжения в очень большой мере зависит от взаимного расположения градирен, основных установок цеха улавливания и источников пылеобразования. Их размещение должно осуществляться с учетом "розы ветров". К градирням должен быть свободный приток свежего воздуха.

На работу градирен влияет величина перегрева оборотнойводы в теплообменной аппаратуре, которая на ряде заводов составляет 20 град и выше (нагрев до 45—55 °С). При этом начинается разложение бикарбоната кальция: Са(НСО₃)₂ = СаСО_э + Н₂О + СО₂. В результате увеличивается агрессивность паров воды и одновременно начинается отложение мелкодисперсного плохо растворимого карбоната кальция на металлических конструкциях и насадке градирен. На некоторых заводах отмечались случаи обрушения насадки из-за увеличения ее массы под действием отложений. Опыт ряда отраслей показывает, что стабильный безнакипный режим работы градирен и теплообменной аппаратуры обеспечивается при перепаде температур при нагревании оборотной воды не более 10 град. Это требует увеличения кратности циркуляции в системе, увеличения расхода электроэнергии, но обеспечивает более стабильную и надежную работу всего оборудования, уменьшает износы оборудования, сокращает числа ремонтов и остановок.

Для охлаждения оборотной воды в коксохимической промышленности используют градирни трех основных типов: 6ашенные, вентиляторные напорные и вентиляторные вытяжные. В последние десятилетия преимущественно сооружались вытяжные градирни. Башенные градирни используются преимущественно на старых заводах.

Типы градирен

Рис. 1 - Типы градирен

Наиболее распространенные вытяжныевентиляторные гра дирни наименее надежны в работе прежде всего из-за интен сивной коррозии лопастей вентилятора, диффузора, а также всех несущих металлических конструкций и связей верха градирен из-за сильной коррозии и эрозии под действием брызг, водяного пара и агрессивных веществ, выносимых из градирни. На этих градирнях практически ежегодно меняют лопасти вентиляторов и каждые два года — диффузоры, скорость коррозии которых (изготовлены из углеродистой стали) 0,4—0,5 мм/год. Ремонт металлоконструкций градирен вытяжного типа на ходу весьма трудоемок и в ряде случаев опасен (из-за присутствия в градирнях токсичных веществ).

Межремонтный пробег напорных градирен в 2—3 раза больше, чем у вытяжных, гораздо менее трудоемок и опасен. Еще больше межремонтный пробег башенных градирен — 10—15 лет. Правда, и в этих градирнях происходит заметная коррозия металлических конструкций и разрушение деревянной насадки при высокой температуре поступающей горячей воды.

Серьезное значение имеет стабилизация температуры воды и хорошее охлаждение воды перед поступлением в теплообменную аппаратуру. При температуре воды выше 27 °С на входе в теплообменники трудно обеспечить необходимое охлаждение газа. Поэтому оправдано оснащение коксохимических предприятий холодильными агрегатами предпочтительно абсорбционного типа (открывается возможность использования имеющихся на предприятии вторичных тепловых ресурсов) для захолаживания ограниченных объемов замкнутой в цикле воды, идущей на доохлаждение газа на основных переделах цехов обработки газа.

Практически все отделения обработки газа работают при давлениях, незначительно превышающих атмосферное, а все решения по отделению обработки газа отвечают этому условию. При изменении давления и температуры улавливания возможны технологические решения, существенно отличающиеся от общепринятых.