煤氣凈化 羅茨風機：[填空題] 煤氣凈化運行時，凈化設施與羅茨風機壓差過大異常時，應首先判斷設施內有（）現象。

　　呼吸防護裝備是防御空氣污染物進入呼吸道的裝備。（）

　　響應時間指在規定條件下，從探測器接觸被測氣體到穩定指示值的時間，通常指讀取達到穩定指示值90%的時間，即T90。（）

　　煤氣設施檢修時，空間CO濃度在150PPm，檢修人員連續作業時間不得超過（）分鐘。

　　主節點是下列（）桿件緊靠的扣接點。 ["A、角桿","B、立桿","C、縱向水平桿","D、橫向水平桿"]

　　焦爐集氣系統應設事故用工業水管，集氣管操作臺上部應設清掃孔。（）

　　煤氣凈化運行時，凈化設施與羅茨風機壓差過大異常時，應首先判斷設施內有（）現象。

煤氣凈化 羅茨風機：煤氣凈化工藝與技術.ppt

　　煤氣凈化工藝與技術 1.1 煤氣凈化在煉焦生產中的意義與作用 煤是人類最早利用，而且目前仍然得到最廣泛利用的能源之一。人類利用煤炭資源主要有以下方法： ⑴燃燒：將煤直接燃燒以獲得熱能，如用煤加熱食物、加熱鍋爐生產蒸汽發電等。 ⑵氣化：將煤控制在一定條件不完全燃燒以生產煤氣，如發生爐煤氣、水煤氣等。 ⑶液化：將煤在高溫高壓的條件下進行裂解和精制制取液體燃料，如汽油等。 ⑷干餾：將煤在隔絕空氣條件下加熱使其分解，生產焦炭、煤氣和各種化工產品。 焦炭和煤氣是鋼鐵生產、機械制造和化工合成工業的重要原料和燃料。從煤氣中回收的化合物主要有氨、粗苯、硫磺和焦油等。 煉焦化學工業是煤炭的綜合利用工業，在煤的各種利用方法中，煉焦工藝對煤的利用程度最高。煤在煉焦時，約有75%左右變成焦炭，另外25%左右則變成煤氣和化工產品。 1.2 煉焦生產基本工藝 焦化生產一般由備煤、煉焦、煤氣凈化和生產輔助設施組成。 備煤車間的任務是為焦爐制備符合煉焦用煤質量要求的煤料。備煤車間一般由卸煤、貯煤、配煤、粉碎等工段及帶式輸送機等組成。有的焦化廠還有洗煤工段。 煉焦車間是將煤加熱煉制成焦炭和煤氣。煉焦車間一般由煉焦、熄焦和篩焦（焦處理）工段組成。有的大型焦化廠還建有干熄焦裝置。 煤氣凈化車間是將焦爐生產的粗煤氣進行凈化并回收化工產品。煤氣凈化車間一般由冷鼓、脫硫、脫氨、脫苯和污水處理等工段組成。 生產輔助設施包括供水、供電、供汽及產品的檢化驗等。 1.3 焦化產品生成過程 將煤裝入焦爐炭化室后，在隔絕空氣的條件下對其進行加熱，在高溫作用下，煤質逐步發生一系列的物理和化學變化。 裝入煤在200℃以下蒸出表面水分，同時析出吸附在煤中的二氧化碳、甲烷等氣體。隨著溫度的升高，煤開始軟化和熔融形成膠體狀物質（稱為膠質層），并分解產生氣體和液體。在600℃以前，從膠質層中析出的蒸汽和氣體叫做初次分解產物，主要含有甲烷、一氧化碳、二氧化碳、化合水及初次焦油氣等，含氫量很低。 溫度繼續升高，膠質層開始固化形成半焦。揮發物從半焦中逸出，進一步分解形成新的產物，如氮與氫生成氨，硫與氫生成硫化氫，碳與氫則生成一系列的碳氫化合物及高溫焦油等。 溫度繼續升高，隨著半焦中的揮發物不斷逸出，半焦則收縮并變成焦炭。通常情況下，炭化室中焦炭成熟的最終溫度為950~1050℃，焦炭中殘余的揮發分含量為1%~2%。 1.4 焦化產品的產率 煉焦生產過程中，焦炭與各種化學產品的產率是隨煉焦用煤的質量和煉焦時各種工藝制度的變化而變化的，焦炭與化學產品的產率如下：%（對干煤） 焦炭 75~78 凈煤氣 15~19 焦油 2.4~4.5 化合水 2~4 粗苯 0.8~1.4 氨 0.25~0.35 硫化氫 0.1~0.5 氰化氫 0.05~0.07 吡啶類 0.015~0.025 1.5 影響焦化產品產率和質量的因素 影響煉焦化學產品產率和質量的因素主要是煉焦煤的質量和焦爐操作的各項工藝制度。 裝入炭化室的煉焦煤的質量是決定各種產品產率和質量的主要因素，其中煤料中揮發分含量及煤料中的氧、氮、硫等元素對化學產品的產率和質量的影響最大。 配煤的揮發分高，焦油、粗苯以及煤氣的產率就高。煤料中含氧量高，煉焦過程中產生的化合水量就多，煉焦煤的含氮量一般在2%左右。在煉焦過程中，60%左右的氮殘存于焦炭中，15%~20%的氮與氫反應生成氨，其余部分則生成氰化氫、吡啶和其他含氮化合物。煤中硫的含量決定了煤氣和焦油中硫化物的含量，通常干煤含硫量在0.5%~1.2%，其中20%~45%轉入煤氣中，配合煤的揮發分越高，煉焦爐溫越高，轉入煤氣中的硫就越多。煉焦煤氣的產率主要取決于煉焦煤料的揮發分，揮發分越高，煤氣產率就越大。 1.5影響焦化產品產率和質量的因素 在煉焦煤料性質穩定的情況下，煉焦操作及加熱制度的變化對煉焦化學產品的質量和產率也有一定的影響。通常情況下，煉焦爐溫越高，初次分解產物在與爐墻接觸時產生的二次裂解就越多，其結果是焦油中的酚類及中性油類的含量降低，而萘、蒽、瀝青和游離碳的含量增加，焦油的密度增大；當二次裂解溫度超過800℃時，在苯類產品中，甲苯、二甲苯等產率減少，苯產率增高。此外，炭化室爐頂空間溫度過高會造成煉焦化學產品的二次裂解加劇。若由于裝煤不滿而造成爐頂空間溫度在全過程中偏高，則會降低焦油、苯和氨的產率，并增加化合水和氰化物的產率，同時還會造成甲烷和烴類分解，使煤氣中的氫含量增加，煤氣的熱值下降。焦爐的壓力制度對煉焦化學產品的產率也產生一定的影響。炭化室內的壓力大，增大了煤氣泄漏的可能，炭化室內負壓則會吸入空氣，部分化學產品在炭化室內被燒掉，結果是煤氣的數量與質量均會發

煤氣凈化 羅茨風機：煤氣凈化技術方案

　　煤氣凈化技術方案

　　工藝技術選擇

　　煤炭提質工藝產生的煤氣，其凈化工藝采用的主要技術包括：煤氣的冷凝冷卻及排送、焦油氨水分離、焦油、萘、硫化氫、氰化氫、氨等雜質的脫除以及粗苯的回收。

　　1、煤氣的冷凝冷卻

　　（1）高效橫管間冷工藝

　　煤氣高效橫管間冷工藝。其特點是：煤氣冷卻效率高，除萘效果好；當煤氣溫度冷卻至20～22℃，煤氣出口含萘可降至0.5g/m3，不需另設脫萘裝置即可滿足后續工藝操作需要。

　　高效橫管間冷工藝通常分為二段式或三段式初冷工藝。當上段采用循環冷卻水，下段采用低溫冷卻水對煤氣進行冷卻時，稱為二段式初冷工藝。為回收利用荒煤氣的余熱，通常在初冷器上部設置余熱回收段，即構成三段初冷工藝。采用三段初冷工藝，回收的熱量用作冬季采暖或其它工藝裝置所需的熱源，不僅可以回收利用煤氣的余熱，同時也可節省大量循環冷卻水，節能效果顯著。

　　（2）間直冷工藝

　　煤氣的冷凝冷卻也可采取先間冷，后直冷的“間直冷工藝”對煤氣進行冷卻。間直冷工藝的優點在于煤氣在通過直冷塔冷卻的同時，可對煤氣中夾帶的煤粉進行洗滌、凈化，使去后續裝置的煤氣更加潔凈；缺點是工藝流程較長，運行費用高，脫萘效果差，一般需單獨設置后續脫萘裝置。

　　2、焦油氨水的分離

　　焦油氨水的分離采用“混合分離工藝”，即從煤氣管道氣液分離器下來的焦油氨水混合液與初冷器下來的煤氣冷凝液混合后，進入焦油氨水分離器內進行分離的工藝。目前，普遍采用的焦油氨水分離工藝有“臥式槽分離工藝”及“立式槽分離工藝”兩種。

　　“臥式槽分離工藝”即傳統采用的機械化氨水澄清槽式分離工藝；“立式分離工藝”即焦油氨水混合物首先經機械刮渣槽分出顆粒較大的焦油渣，然后進入立式焦油氨水分離槽內進行焦油氨水分離的工藝。生產實踐表明，上述兩種分離工藝均能達到工藝分離要求。

　　同臥式分離工藝相比，立式分離工藝中焦油氨水的分離效果要更好一些；同時，焦油氨水分離槽采用夾層式設計結構，分出的熱氨水直接進入外層作為內層焦油保溫所需的熱介質，節省了由傳統蒸汽保溫所造成的熱能消耗。

　　3、煤氣中焦油霧的脫除

　　煤氣中焦油霧的脫除采用電捕焦油器工藝完成。該工藝可將煤氣中的焦油含量脫除到20mg/m3以下。

　　電捕焦油器通常設置在煤氣鼓風機前，以防止煤氣經鼓風機升溫后煤氣焦油中的萘揮發至煤氣中，而使煤氣中萘含量升高。

　　電捕焦油器沉淀極所采用的結構形式通常有管式及蜂窩式兩種；由于蜂窩式結構形式排列緊湊、設備截面利用效率高，因而成為高效電捕焦油器所采用的沉淀極的主要結構形式，得到普遍采用；此外，為保證電捕焦油器電流操作性能的穩定，采用恒流電源新技術取代傳統的硅整流器技術。

　　4、煤氣脫硫

　　煤氣采用的脫硫方法有AS法、真空碳酸鹽法、乙醇胺法等吸收法脫硫工藝；以及HPF法、FRC法、ADA法等氧化法脫硫工藝。

　　（1）AS法、真空碳酸鹽法、乙醇胺法等吸收法脫硫工藝，通常可將煤氣中的硫化氫脫至200～500mg/m3；脫硫富液經解吸再生，產生出含有硫化氫的酸性氣體；該酸性氣體可采用接觸法制取硫酸或采用克勞斯法制取硫磺。

　　吸收法脫硫工藝的特點是：無廢液或廢液量很少，酸汽后處理工藝相對簡單、可靠，但其脫硫效果不能滿足行業脫硫標準硫化氫含量≤300mg/m3的要求。

　　（2）濕式氧化法脫硫工藝，脫硫脫氰效率高，通常可將煤氣中的硫化氫脫至100mg/m3以下；富液經氧化再生，生成單質硫及硫化物鹽類。對采用以氨為堿源的濕式氧化法脫硫工藝（如FRC法、HPF法等），可采用廢液焚燒工藝對生成的單質硫及硫化物鹽類進行焚燒處理，制取硫酸；對采用以鈉為堿源的濕式氧化法脫硫工藝（如ADA法等）對生成的單質硫可經熔硫后外銷，或將過濾出的硫膏直接外銷。廢液則采用提鹽或還原熱解工藝加以處理。

　　（3）HPF濕式氧化法脫硫工藝以煤氣自身含有的氨為堿源，HPF為催化劑，具有脫硫效率高（脫硫可達98%，脫氰可達80%），投資省、運行成本低、易于操作等優點，因而在行業內應用廣泛，具有較好的發展前景。但該脫硫工藝目前尚不夠完善，存在的問題主要是：

　　脫硫過程中產生NH4SCN和（NH4）2S2O3等副鹽類缺乏有效的處理工藝；當脫硫液中鹽類濃度積累較高時，嚴重影響脫硫效率，廢液外排又會造成環境污染；生成的單質硫純度低、質量差、銷售困難。

　　（4）國產化真空碳酸鉀法脫硫工藝特點是：與煤氣初冷工藝結合，直接高效利用荒煤氣余熱用于富液解吸；吸收和解吸采用兩段法，以提高脫硫效率，塔后硫化氫可脫至200mg/m3或更低。此外，由于真空碳酸鉀法脫硫工藝配置在煤氣凈化工藝流程的最末端，脫硫液再生后產生的硫化氫酸汽濃度高、雜質少，可采用濕式或干式接觸法工藝制取98%硫酸，用做焦化廠硫銨裝置生產硫酸銨的原料或外銷；也可采用克勞斯工藝制取元素硫，其純度可達99%以上。

　　凈化工藝流程

　　1、鼓冷工段

　　（1）工藝流程

　　煤氣在集氣管被循環氨水噴灑冷卻至70～80℃后，沿吸氣管經氣液分離器進入直冷塔；氨水由直冷塔上部噴淋，下部帶有煤焦油的氨水進入冷環水槽；煤氣由直冷塔下部進入，上部排出進入間冷器；將煤氣冷卻到40～45℃。煤氣經電捕焦油器后進入羅茨鼓風機加壓，煤氣送回回轉爐做燃料、外供煤氣送脫硫工段。

　　從氣液分離器出來的煤焦油氨水，自流入熱環水槽靜置分離煤焦油，從直冷洗滌塔出來的煤焦油氨水，自流入冷環水槽靜置分離煤焦油，煤焦油經煤焦油中間槽后用泵送至煤焦油貯槽脫水，熱循環氨水用泵送至爐集氣管循環使用；冷循環氨水送至直冷洗滌塔循環使用。

　　從間冷器出來的焦油氨水，自流入冷環水槽靜置分離煤焦油，焦油用泵送至焦油貯槽脫水，冷循環氨水用泵送至間冷器循環使用。

　　從焦油貯槽脫水后的焦油（水分＜4%）經焦油泵后外送。

　　（2）工藝特點：

　　①投資小，便于操作；

　　②煤氣中焦油去除率高；

　　③采用兩段直、間冷循環水，符合塊煤干餾回收焦油的工藝特點；

　　④技術成熟，在生產中已有應用。

　　2、脫硫工段

　　（1）工藝流程

　　來自鼓冷工段的煤氣進入脫硫塔，與塔頂噴淋下來的脫硫液逆流接觸，經洗滌后的煤氣H2S含量小于200mg/Nm3，脫硫煤氣進捕霧段除去霧滴后送至煤氣柜。

　　吸收了H2S的脫硫液從脫硫塔底流出，經液封槽進入反應槽(溶液循環槽)，經補充從催化劑貯槽滴加催化劑溶液后，用循環泵送到溶液加熱器，使溶液保持在35℃左右進入再生塔；同時從再生塔底部通入壓縮空氣和脫硫富液，使溶液在塔內得以氧化再生。再生后的脫硫液返回脫硫塔頂循環噴淋脫硫。

　　再生塔浮選出的硫磺泡沫，利用位差自流到硫泡沫槽，再由硫泡沫泵加壓后送連續熔硫釜，用蒸汽加熱使硫熔融，并與清液分離，清液入溶液緩沖槽降溫后由液下泵送至溶液循環槽循環使用，得到的硫放至冷卻盆，冷卻后外售。

　　（2）工藝特點：

　　①采用煤氣中自身含有的氨為堿源，以PDS加栲膠為復合催化劑。具有脫硫效率高、基建投資省、運行穩定和操作費用低等特點。

　　②脫硫塔采用高效且比表面積大的新型填料。

　　3、氣柜及加壓站工段

　　（1）工藝流程

　　由脫硫工段來的煤氣經過氣柜前煤氣水封進入氣柜儲存，再經煤氣加壓風機供甲烷化合成車間。

　　（2）工藝特點：

　　進入水封前管道上安裝有煤氣氣動調節閥與流量計構成一個調節回路，通過外送煤氣用戶的使用量調節氣動閥的開度，使流量計保持一定值，氣柜高低報警與煤氣加壓機連鎖，并且凈化車間羅茨風機的停止信號與煤氣加壓機連鎖用以保證系統安全穩定運行。氣柜三塔間水封，由氨水泵房自吸泵由氨水池抽送，水封多余氨水流回氨水水池，形成循環，間歇補水。冬季為防止水封冰凍，設置蒸汽加熱管道。

煤氣凈化 羅茨風機：煤氣凈化設施從羅茨風機入口端至電爐煤氣凈化設施為負壓運行段。（）

　　直流牽引電機采用換向極是為了改善換向性能。 正確。 錯誤。

　　轉爐煤氣是一種有惡臭味的有毒氣體。（） 正確。 錯誤。

　　脈流牽引電機刷架圈的功用是固定補償繞組。 正確。 錯誤。

　　在完成團隊成員的初步選擇、評估后，通常還要進行團隊成員組合的匹配性分析，這種分析通常應從（）等方面進行分析。 正確。 錯誤。

　　車體和轉向架間的連接裝置，既是承載裝置，又是牽引裝置，還起到車體和轉向架之間的活動關節作用。 正確。 錯誤。

　　煤氣凈化設施從羅茨風機入口端至電爐煤氣凈化設施為負壓運行段。（）

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