英文
(design of cokeoven gas purification facilities)
概念
將粗淨化的焦爐煤氣進一步精製淨化除去雜質的設施設計。
過程
從焦化廠煤氣淨化回收車間來的粗淨化焦爐煤氣，在送至冶金工廠的冷軋、矽鋼片、連鑄切割、焦爐煤氣變壓吸附制氫等用戶或化工民用用戶使用前需要進一步精製淨化，以降低煤氣中的有害雜質含量。精製淨化一般包括脫萘(C10H8)、脫焦油和脫硫化氫(H2S)。
脫萘
焦爐煤氣中大部分萘已在焦化廠回收工序中與焦油一起析出，但由於萘易升華，當無洗油脫苯工序時，溫度為30～40℃的煤氣中含萘量高達900～2100mg，/m3，會沉積和影響乾法或濕法脫硫化氫效率。
常用脫萘方法和設計指標為：(1)輕油或輕柴油洗萘。使焦爐煤氣含萘量減至45～60mg/m3，含萘富油可以再生或作動力燃料(圖1)。(2)冷凍脫萘。使焦爐煤氣溫度降至o℃，能使萘含量減至45mg/m3，但此法在商業實用上尚不廣泛。經脫萘後的焦爐煤氣，可減少壓縮時萘的晶析或在精細調節的燒嘴口結焦形成的堵塞。
設計
焦爐煤氣淨化設施設計
脫焦油焦化廠來的焦爐煤氣尚含焦油20～50mg/m3，在進入濕法脫硫系統或無氧化加熱燃燒系統時，常需再用靜電捕焦油器精除焦油至5～10mg/m3。靜電捕焦油器按其沉澱極的結構型式，一般分為板式、套筒式、管式和蜂窩式四種(圖2)。板式與套筒式同屬板型結構，製造簡單，但因按當量直徑計算的流速和電場均勻性差，淨化效率僅85%～90%；管式尤其是蜂窩式製造複雜，但流速和電場比較均勻，淨化效率可達95%～99%，蜂窩式比管式相同外徑的單台能力大30%～40%，這些精除焦油設備沉澱極(正極)的間隙為150～200mm，電暈極(負極)用φ2～2．5mm鎳鉻絲構成，設計電場流速為1．2～1．8m/s(管式和蜂窩式可取高限)，電壓為30～40kV，電暈電流強度為0．35～0．45mA/m(電暈線)。
焦爐煤氣淨化設施設計
脫硫化氫焦化廠來的焦爐煤氣，當無初脫硫工序時，常含硫化氫4～7g/m3和氰化氫(HCN)1～1．5g/m3；有常規初脫硫工序時，尚含硫化氫200～500mg/m3和氰化氫150～200mg/’m3。冶金工廠中使用焦爐煤氣時，因加熱技術的進步和環境保護的要求，有時再經精脫硫使硫化氫降至10mg/m3。精脫硫化氫有乾法和濕法兩類。
(1)乾法精脫硫化氫。 常用於已經初脫硫含硫化氫1g/m3以下的煤氣，有氧化鐵(Fe2O3・H20)法和活性炭吸附法兩種。氧化鐵法採用混有木屑等疏鬆物質的Fe2O3・H20，在鹼性條件下吸收硫化氫和定期在空氣中翻曬再生。活性炭吸附法的吸附床溫度設計須低於60℃，要定期用蒸汽再生。活性炭吸附法尚可除去部分有機硫。
(2)濕法精脫硫化氫。常用蒽醌二磺酸(ADA)溶液法。溶液中含ADA、偏釩酸鈉(NaV03)、碳酸鈉(Na2C03)、酒石酸鉀鈉(KNaC4H4O6)等，可將硫化氫氧化為元素硫，溶液用鼓風再生循環使用。為防止鹽析，溶液設計溫度不低於40℃。脫硫塔可用木格塔、濺板塔或串級文氏管(Venturi serubber)脫硫塔，可將已經初脫硫含硫化氫200～500mg/m3的煤氣再精脫硫化氫至10mg/m3以下，並同時將氰化氫脫至50mg/m3。20世紀70年代以來，國際上發展了預脫氰塔和二級脫硫塔流程，由於減少了生成硫氰酸鈉(NaCNS)副反應，提高了吸收效率，可將無初脫硫的焦爐煤氣，由含硫化氫5～7g/m3一次精除至含硫化氫10mg，/m3以下(圖3)。
