蒸氨系統氨水除油裝置的設計與應用

何劍會

（冀中能源井礦集團新晶焦化公司，河北石家莊 050100）

蒸氨系統氨水除油裝置的設計與應用

何劍會

（冀中能源井礦集團新晶焦化公司，河北石家莊 050100）

本著修舊利廢的原則，設計、制作臥式混合器和廢水過濾器等設備，對蒸氨系統的氨水進行三級過濾，有效去除氨水中的焦油等雜質，解決蒸氨系統的堵塞問題，確保進入生化廢水含油量達到最低，大幅降低生產成本。

蒸氨系統；除油設備；過濾器；修舊利廢

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.09.44

0 前言

焦化生產中產生的剩余氨水與液堿混合后進入蒸氨塔蒸氨，蒸氨廢水冷卻后進行生化處理。由于剩余氨水中含有焦油等雜質，經常造成蒸氨上塔管路、廢水換熱設備和泵類設備的堵塞。去除剩余氨水中夾帶的焦油等雜質，有利于蒸氨系統和生化污水處理的穩定運行。新晶焦化公司根據現場實際情況，本著修舊利廢的原則，設計、制作臥式混合器和廢水過濾器等設備，有效解決堵塞問題，并確保進入生化處理階段的廢水含油量達到最低，為生化處理系統的穩定運行打好基礎。

1 問題

焦化公司的蒸氨塔屬環保設施，它的運行狀況直接關系到生化污水系統的穩定運行。由于焦化剩余氨水中夾帶焦油等雜質，剩余氨水在進入蒸氨塔前與液堿進行混合后，較大部分焦油雜質會在管壁上結垢，堵塞上塔氨水管路，另一部分進入蒸氨廢水，對廢水換熱器、廢水冷卻器等換熱設備造成堵塞，最終影響蒸氨系統的穩定運行。

新晶焦化蒸氨塔上水管路高20 m，為拆檢清理方便將管路分為5段，用法蘭連接，每次檢修需要將該管路放到地面用錘敲擊，檢修作業不僅需要停蒸氨系統5～6 h，而且涉及高空、吊裝、動火作業，勞動強度大、危險系數高。廢水換熱設備和廢水冷卻器采用便于拆檢清理的板式換熱器，每次拆檢都需要更換換熱器墊片，檢修費用較高。廢水泵也經常由于焦油堵塞出現不上液和機封泄漏等問題。

2 問題分析及解決思路

（1）通過拆檢清理蒸氨塔上水管路，發現在堿液和氨水混合前的管路沒有結垢現象，混合后的管路結垢現象嚴重，因此需要在上水管路安裝氨水與液堿的混合器，并對混合后的焦油等進行首次過濾。

（2）沒有被過濾掉的焦油造成蒸氨塔底的廢水換熱器和廢水冷卻器堵塞，為了拆檢方便，這兩種換熱器均采用板式換熱器，每次檢修需要更換部分密封墊片，檢修費用較高，因此需要在蒸氨塔底安裝過濾器，對廢水進行再次過濾。

（3）廢水進入廢水槽后，用廢水泵將廢水輸送至生化處理。廢水沉淀的焦油進入廢水泵造成設備堵塞和泄漏，在泵前再安裝過濾器，對廢水進行再次過濾，確保進入生化處理流程的廢水含油量達到最低。

3 除油裝置的設計

3.1 混合器

3.1.1 結構組成

混合器結構見圖1。

圖1 混合器結構示意

3.1.2 設計思路

（1）混合器單流程的流道截面積不小于進液口的5倍，以降低液體流速，對焦油進行過濾，同時防止混合器堵塞影響蒸氨上量，延長混合器拆檢周期。

（2）混合器兩側采用盲板結構，便于拆檢和填料的裝填、清理。

（3）由于蒸氨上水溫度在80℃左右，因此填料材料的選擇要合理，防止高溫造成填料損壞；填料的孔隙率要合適，不能增大蒸氨塔上水管路的阻力，同時保證過濾效果。

（4）混合器進口部位放置按一定順序擺放的填料，便于液堿和氨水的混合；出口部位放置亂堆填料，便于改變液體的流向，有效過濾焦油。

（5）混合器集混合過濾為一體，效率高，占地面積小，檢維修方便，而且填料采用脫硫塔捕霧段的陶瓷拉西環，清理后可再次使用，無需更換填料。

3.2 塔底過濾器

3.2.1 結構組成

過濾器結構見圖2。

3.2.2 設計思路

（1）過濾器流道截面積不小于進液口的5倍，以降低液體流速，對焦油進行過濾，并延長過濾器拆檢、清理周期。

圖2 過濾器結構示意

（2）過濾器下部采用盲板結構，便于拆檢，過濾出的焦油由于重力作用從下部自行掉落。

（3）安裝排液閥門，用于拆檢時對過濾器內部進行泄壓和排液。

（4）過濾網采用120目不銹鋼網，安裝在本體上，以增加過濾面積，防止過濾網部分堵塞造成系統壓力增大。

（5）安裝直通閥門，過濾器拆檢清理時不影響蒸氨系統運行。

3.3 泵前過濾器

3.3.1 結構組成

過濾器結構見圖3。

圖3 過濾器結構示意

3.3.2 設計思路

（1）過濾器流道截面積不小于進液口的4倍，以降低液體流速，對焦油進行過濾，并延長過濾器拆檢、清理周期。

（2）過濾器下部采用盲板結構，便于拆檢，過濾出的焦油由于重力作用從下部自行掉落。

（3）安裝放空閥門，用于拆檢時對過濾器內部進行泄壓和排液。

（4）安裝排氣閥，用于運行前排出過濾器內空氣，防止廢水泵由于吸入空氣而不上液。

（5）過濾網采用120目不銹鋼網，安裝在過濾器本體中間位置，用支架進行支撐，以增加過濾面積。

（6）廢水泵為一開一備，每臺泵前安裝1臺該型號過濾器，因此不再設計直通閥門。

4 使用效果

蒸氨除油裝置的使用，避免了人工拆卸、清理上水管路造成的隱患，解決了廢水換熱器、冷卻器以及廢水泵的堵塞問題，節省了大量成本，裝置運行一年多未出現由于堵塞而停蒸氨現象，效果良好。通過三級過濾，將入生化的廢水含油量降到了最低，保證了生化污水處理的良好運行，提高環保效益和社會效益。除油裝置自行設計，制作全部采用廢舊材料，未產生設備投資。

5 除油裝置清理周期

3種除油裝置均需要根據氨水中的焦油含量進行定期清理，以防止焦油聚集較多后被帶入后續設備或系統。公司根據使用經驗暫定混合器兩月清理一次、塔底過濾器每月清理一次、泵前過濾器三個月清理一次，也可根據手感設備溫差判斷裝置內焦油沉積物的多少來確定清理時間。

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〔編輯 李 波〕