專利名稱：:機(jī)械攪拌式焦油脫水裝置的制作方法本發(fā)明屬于煤炭化學(xué)工業(yè)裝置。常規(guī)的室式煉焦?fàn)t煉焦時產(chǎn)生的煤焦油，一般含水量為3～10%。這種焦油即使在50～80℃的溫度下靜置數(shù)十小時，也難以使水分降低到2%以下。這是由于這些水分呈細(xì)分散的小水滴被焦油緊緊包住所造成的。含有水分的焦油，在蒸餾過程中容易產(chǎn)生爆沸，蒸餾釜內(nèi)壓力增大，操作難以控制，故要求焦油的水分應(yīng)＜0.3%。同樣，在炭黑生產(chǎn)中，作為原料的焦油也應(yīng)有嚴(yán)格的水分含量指標(biāo)，否則水分過高，影響炭黑的產(chǎn)量和質(zhì)量，也影響設(shè)備壽命，一般炭黑生產(chǎn)中要求焦油含量應(yīng)≤0.2%。近年來城市煤氣工業(yè)的發(fā)展，勢必產(chǎn)生大量發(fā)生爐焦油，這種焦油與熱壓型焦產(chǎn)生的焦油一樣，均屬于難脫水的焦油。為了擴(kuò)大這些焦油綜合利用途徑，同樣要求有一種既簡便又高效的脫水方法。到目前為止，在工業(yè)上實現(xiàn)煤焦油的脫水，仍以蒸發(fā)脫水方法為主。該法是將焦油送入管式爐內(nèi)加熱至120～130℃，然后焦油進(jìn)入一個蒸發(fā)器內(nèi)，在蒸發(fā)器中由于體積突然擴(kuò)大，壓力驟減，使焦油中的水分和部分輕質(zhì)餾分在蒸發(fā)器內(nèi)成為氣體，這些氣體被冷凝和分離，由此焦油水分被降到約0.3%。該法的主要缺點是能耗大，脫水時間長和效率低。另外，該法的分離水中含有較多的酚(達(dá)12000毫克/升)，而且焦油中含有殘留的銨鹽，需加入6～8%的碳酸鈉溶液處理(加入量約為焦油量的0.05～0.06%)。本發(fā)明旨在解決上述脫水裝置存在的問題，縮短脫水時間，使脫水后焦油水分含量在0.1%以下。本發(fā)明為一間歇式焦油脫水裝置，該裝置如附圖1所示。由鼓風(fēng)機(jī)1(也可用抽風(fēng)機(jī)代替)、預(yù)熱器2、脫水器3及凈化系統(tǒng)的洗滌塔4、捕霧器5、循環(huán)水貯槽6和油水分離槽7等組成。利用該裝置進(jìn)行焦油脫水的工藝流程如圖5所示。焦油脫水的工藝過程如下用焦油泵將含水焦油送入脫水器，用間接蒸汽加熱到60～100℃，然后通入含有N2、O2、CO2等經(jīng)預(yù)熱的壓縮氣體，通入的氣體使焦油的汽液界面迅速更生，迫使焦油中水分迅速而高效地脫除，得到水分含量＜0.1%的無水焦油。從脫水器頂部出口管排出的氣體含有少量輕油，它們進(jìn)入一個帶有一塊脫水篩板的洗滌塔，被循環(huán)水洗滌冷卻。經(jīng)冷卻脫除微量油珠的氣體，經(jīng)洗滌塔內(nèi)的脫水篩板脫水后，進(jìn)入捕霧器。氣體在捕霧器內(nèi)沿螺旋方向流動，在撞擊作用和離心作用下進(jìn)一步脫去氣體中的油珠與水霧。分離出輕油的氣體從捕霧器上部排氣管排放(達(dá)標(biāo))。洗滌塔的循環(huán)水和捕霧器下部的分離水，進(jìn)入循環(huán)貯槽。循環(huán)水被鼓入的空氣蒸發(fā)冷卻后，進(jìn)入油水分離器。在油水分離器中，輕油被收集后回收，循環(huán)水經(jīng)水泵送到洗滌塔循環(huán)使用。本裝置之所以能高效脫水，主要技術(shù)關(guān)鍵是利用氣液兩相之間蒸汽壓差和氣液兩相介面迅速更生的原理，設(shè)計了合理機(jī)械攪拌裝置-脫水器，并選擇了合理的工藝控制參數(shù)。該脫水器如附圖2所示，它由鋼制罐體1、加熱蒸汽蛇管2和攪拌器3所組成。加熱蒸汽管是傳熱面積較大的蛇形鋼制彎管，可垂直或水平的安裝在脫水器內(nèi)。蛇管一般水平放置(以不超出焦油的液面為宜)，蛇管的排數(shù)由脫水器的容積而定，一般為1～5排。攪拌器是脫水器的核心部件，其結(jié)構(gòu)如圖3所示，它由1～50根鼓泡管所組成，其一端與壓縮氣體相連，另一端則伸入脫水器內(nèi)。這些鼓泡管可以呈不同方位，它們在水平面內(nèi)最好是均勻分布，鼓泡管是一個鋼制的彎管，如圖4所示，為防止堵塞，在彎管的出口端開有2～20個氣體分配槽。選擇合適的工藝控制參數(shù)，是提高脫水率的重要途徑，也是本發(fā)明的一個重要部分。各主要控制參數(shù)如下1、脫水器裝油量該間歇式脫水器的裝油量以相當(dāng)于脫水器容積的一半左右為宜，油料高度約2～3米。裝油量過多容易引起濺液或?qū)⑤^大量的油料夾帶到洗滌塔，裝油量過少則降低了脫水效率。2、風(fēng)量與風(fēng)油比值本裝置的鼓風(fēng)量一般為800～4800米3/時，風(fēng)油比為30～200米3/噸油·時，以上數(shù)據(jù)為對煤焦油而言。油料改變后可適當(dāng)改變風(fēng)油比，以達(dá)到最佳操作狀態(tài)。3、脫水的操作溫度煤焦油脫水的操作溫度一般控制在60～100℃。操作溫度高則脫水效率有所提高，但溫度過高容易引起濺油和外溢事故。若脫水油料比焦油比重輕，則操作溫度應(yīng)適當(dāng)降低，相反則適當(dāng)提高。本發(fā)明的焦油脫水能力以廠家實際情況而定。間歇脫水裝置一次處理能力是10噸、50噸和100噸等系列。不同系列脫水裝置的日處理量不同。10噸脫水裝置的日處理量為80～40噸;50噸脫水裝置日處理量為400～200噸，100噸脫水裝置日處理量為800～400噸。脫水裝置的脫水效率綜合如下當(dāng)焦油含水量約5%時，可在1～1.5小時內(nèi)將10噸(或50噸。100噸)焦油的水分含量降至＜0.1%;若焦油含水量為10%，可在2～2.5小時內(nèi)將10噸(或50噸、100噸)焦油水分含量降至＜0.1%;當(dāng)焦油水分含量約為15%，可在3～3.5小時內(nèi)將10噸(或50噸、100噸)焦油水分含量降至＜0.1%。本裝置不使用高、中壓蒸汽，也沒有高壓容器，整個脫水過程是在常壓下進(jìn)行的。日處理量400～200噸含5%水分的焦油的脫水裝置，噸焦油電耗為4度，耗低壓蒸汽(4～10kg/cm2)為65.5kg，折合標(biāo)準(zhǔn)煤共耗10kg。比蒸發(fā)法脫水可節(jié)省20～30%的能耗。不存在環(huán)境污染及不安全問題，還可利用工廠的廢熱。本裝置適用于各類焦油、蒽油等高沸點油類的脫水。所得無水焦油可廣泛用于焦化、炭黑、炭素、涂料及耐火材料等工業(yè)部門。實施例在脫水裝置中裝入11噸水分含量為16.1%的焦油，實際脫水操作數(shù)據(jù)如下表所示<tablesid="table1"num="001"><tablealign="center">脫水延續(xù)時間0∶00′1∶10′2∶10′3∶10′4∶40′4∶10′焦油含水量，％16.110.06.63.40.90.1</table></tables>權(quán)利要求1.一種采用加熱法的焦油脫水裝置，其特征在于該裝置由脫水系統(tǒng)的鼓風(fēng)機(jī)(或抽風(fēng)機(jī))、預(yù)熱器、脫水器及凈化系統(tǒng)組成。2.根據(jù)權(quán)項1所述的脫水裝置，其特征在于該裝置的脫水工藝是用焦油泵將含水焦油送入脫水器，用間接蒸汽加熱到60～100℃，然后通入N2、O2、CO2的預(yù)熱氣體，進(jìn)行攪拌脫水。3.根據(jù)權(quán)項2所述的脫水工藝，其特征在于通氣量決定于處理焦油的能力，可在800～4800m3/小時范圍內(nèi)調(diào)正，風(fēng)油比為30～200m3/噸油·小時。4.根據(jù)權(quán)項1所述的脫水裝置，其特征在于該裝置中的脫水器內(nèi)有1～5排加熱焦油用的蒸汽蛇管;在脫水器的下部安裝有攪拌器，攪拌器是伸入到脫水器內(nèi)的1～50根不同方位的鼓泡管。5.根據(jù)權(quán)項4所述的鼓泡管，其特征在于所述的管為鋼制彎管，在彎管的出口端開有2～20個氣體分配槽。專利摘要本發(fā)明屬煤炭化學(xué)工業(yè)裝置。文檔編號C10C1/00GK86104436SQ86104436公開日1987年8月5日申請日期1986年6月25日發(fā)明者李哲浩,虞繼舜,王麗芳申請人:武漢鋼鐵學(xué)院導(dǎo)出引文BiBTeX,EndNote,RefMan