一种吸收煤气中氨的装置的制作方法

1.本发明涉及焦化煤气处理设备技术领域，尤其涉及一种吸收煤气中氨的装置。


背景技术：

2.在炼焦过程中，炼焦煤中的氮20～25％转化为氨。粗煤气中氨含量为8～11g/m3，由于氨对设备有很强的腐蚀性，并且煤气中的氨在燃烧时会生成有毒有腐蚀性的氮氧化物，大量的氨进入洗油中还会使油和水形成稳定的乳化液妨碍油水分离，为此煤气中的氨必须进行脱除。一般出厂煤气中的氨含量规定在0.03g/m 3
以下。
3.饱和器是用于焦化厂产生的煤气和煤制煤气生产中净化煤气过程中的脱氨设备，通常采用饱和器用硫铵母液吸收煤气中的氨，除去氨的煤气经过除雾，送至下一工序。但是，现有的饱和器至少存在如下缺陷与不足：结构复杂，塔直径大，雾化效果不理想，易堵塞，安装维修困难。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种吸收煤气中氨的装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
6.一种吸收煤气中氨的装置，本体竖向设置，本体包括自上而下设置的上封头、筒体与下封头。包括煤气入口、煤气出口、硫铵母液入口、喷头、母液收集盘、母液出口与除雾装置。煤气入口横向设置于筒体侧面，煤气出口设置在上封头顶部。硫铵母液入口与煤气入口连通，喷头与硫铵母液入口相连，喷头位于煤气入口内。喷头设有旋流结构与中间喷射结构。母液收集盘安装于筒体内，位于煤气入口下方。母液出口设置于筒体侧面，与母液收集盘相连。除雾装置安装在筒体内，位于煤气入口上方。
7.所述煤气入口对称布置在筒体两侧，外部由煤气管道总管分多个支管接入。
8.所述硫铵母液入口包括依次相连的法兰、管、法兰盖与连接法兰；安装口与煤气入口连通，法兰盖与安装口螺栓连接，连接法兰与喷头螺栓连接。
9.所述喷头包括喷体，喷体底部为球形封头，上部法兰形式，球形封头中部开喷射孔，出口处为扩大式开孔，上部法兰对称开多个切向条形孔。
10.还包括盖板，盖板与喷体上部法兰螺栓连接。
11.还包括满流口，设置于筒体侧面，位于煤气入口下方，用于排出硫铵母液中的杂质。
12.还包括防涡流装置，防涡流装置安装在筒体内，位于煤气入口下方；
13.防涡流装置采用十字形挡板，用于除去母液中的煤气。
14.还包括母液收集盘与降液管，母液收集盘固接于降液管外部，满流到母液收集盘的硫铵母液，通过母液出口用泵送到硫铵母液入口，用于吸收煤气中的氨。
15.还包括结晶抽出口，结晶抽出口与筒体下部连通，抽取底部形成的结晶。
16.所述除雾装置包括自下而上安装在筒体内的折流板捕雾器、丝网捕雾器、喷洒装置；经过两级除雾除去煤气经过硫铵母液吸收夹带硫铵母液液滴；喷洒装置采用喷嘴喷洒清洗液清洗捕雾器。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
18.1、本发明采用空喷塔结构，自上而下设置煤气出口、除雾装置、煤气入口、母液收集盘与母液出口，结构紧凑，塔直径小；喷头设有旋流结构与中间喷射结构，雾化效果好，不易堵塞，安装维修简单。
19.2、本发明喷头设置在煤气入口内，在煤气管道内，喷头喷射的硫铵母液与煤气进行一次吸收反应。煤气入口采用两支管对喷结构，在中间撞击面实现二次吸收反应，加快氨吸收过程。
附图说明
20.图1为本发明结构示意主视图；
21.图2为本发明煤气入口结构示意俯视图；
22.图3为本发明喷头结构示意主视图；
23.图4是本发明喷头结构示意俯视图；
24.图5是本发明喷体结构示意主视图；
25.图6是本发明喷体结构示意俯视图；
26.图7是本发明盖板结构示意俯视图；
27.图8是本发明连接法兰结构示意主视图。
28.图中：1-筒体 2-第一人孔 3-煤气入口 4-安装口 5-硫铵母液入口 6-喷头7-折流板捕雾器 8-丝网捕雾器 9-喷洒装置 10-封头 11-煤气出口 12-满流口 13-排气口 14-支座 15-防涡流装置 16-降液管 17-母液吸收盘 18-第二人孔 19-母液放空口 20-结晶抽出口 21-母液出口 22-加酸口 31-法兰 32-无缝钢管 33-法兰盖34-连接法兰 41-喷体 42-盖板 43-螺栓 101-喷射孔 102-切向条形孔
具体实施方式
29.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
30.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
31.【实施例】
32.如图1-8所示，一种吸收煤气中氨的装置，包括筒体1、第一人孔2、煤气入口3、安装口4、硫铵母液入口5、喷头6、折流板捕雾器7、丝网捕雾器8、喷洒装置9、封头10、煤气出口11、满流口12、排气孔13、支座14、防涡流装置15、降液管16、母液收集盘17、第二人孔18、母液放空口19、结晶抽出口20、母液出口21、加酸口22。
33.筒体1轴线竖直，立式设置，上下两个封头10分别固接于筒体1的顶端与底端，构成了本装置的本体。
34.两个煤气入口3水平对称布置在筒体1左右两侧，固接在筒体1的侧壁上，位于筒体1上部，外部由煤气管道总管分两支管接入。
35.煤气出口11固接于上封头10顶部。第一人孔2、满流口12、排气孔13、支座14、加酸口22固接在筒体1的侧壁上，位于筒体1中部。结晶抽出口20与第二人孔18固接在筒体1下部的侧壁上。母液放空口19固接在下封头10的底部。
36.硫铵母液入口5包括法兰31、无缝钢管32、法兰盖33与连接法兰34。无缝钢管32为l形，法兰31固接于无缝钢管32竖直段的端部，连接法兰34固接于无缝钢管32水平段的端部，法兰盖33固接在无缝钢管32竖直段的上部。安装口4轴线竖直，垂直固接在煤气入口3上，与其内部连通。法兰盖33与安装口4通过螺栓连接。连接法兰34内部开槽，与喷头6的盖板42配合。硫铵母液入口5、喷头6、煤气入口3采用螺栓可拆卸连接，安装维修简单。
37.喷头6包括喷体41与盖板42。喷体41底部为球形封头，上部法兰形式，球形封头中部开喷射孔101，出口处为扩大式开孔，上部法兰对称开两个切向条形孔102，相对位置开两个螺纹孔。盖板42中心开通孔，沿圆周开四个孔，其中两个与上部法兰条形孔端部一致，用于硫铵母液入口，另两个与螺纹孔对应，用螺栓43固定盖板42，螺栓43长度略小于螺纹孔深度。
38.喷头6盖板42与连接法兰34内部开槽配合，连接法兰34与喷头6采用螺栓紧固，无缝钢管32内径略小于盖板42外径。
39.满流口12包括筒体和接管，用于排出硫铵母液中的焦油等杂质。
40.防涡流装置15固接在筒体1内，位于煤气入口3下方，防涡流装置15采用十字形挡板，用于除去母液中的煤气。
41.母液收集盘17包括圆筒体和底板，焊接到降液管16外部，满流到母液收集盘17的硫铵母液，通过母液出口21用泵送到硫铵母液入口5，用于吸收煤气中的氨。
42.结晶抽出口20由水平段与竖直段组成，水平段由筒体1底部侧壁伸入筒体1内，竖直段伸入下封头底部，抽取底部形成的结晶，送至结晶槽，生产硫铵产品。
43.折流板捕雾器7、丝网捕雾器8、喷洒装置9构成除雾装置，折流板捕雾器7、丝网捕雾器8、喷洒装置9自下而上安装在筒体1内，位于煤气入口3的上方，经过两级除雾，除去煤气经过硫铵母液吸收夹带硫铵母液液滴。喷洒装置9采用喷头喷洒清洗液，用于捕雾器阻力大时清洗捕雾器。
44.本发明的工艺原理与工作过程如下：
45.来自母液泵的硫铵母液进入喷头6，经过盖板42中心通孔的硫铵母液直接喷射与喷体41周边切向孔内硫铵母液切向旋流进入球形封头内部互相撞击，在喷射孔出口形成雾化的微小液滴。
46.含氨煤气分成两支管，分别与煤气入口3连接，煤气在煤气入口3以一定流速相向流动，气体加速雾化硫铵母液液滴并携带液滴射出煤气入口管进入撞击区，氨吸收装置中间形成撞击面，形成高度湍动和强化传质的撞击区，并在其中完成主要气液吸收反应。
47.在撞击面区域喷头6分散的微小液滴与煤气间能够达到非常高的相对速度，形成高度湍流撞击区。液相为分散相的体系，滴粒间或相间碰撞产生剪切力致滴粒破碎，使滴粒表面积增大从而增大传质速率；射流相互撞击，产生强烈径向和轴向湍流速度分量，可强化吸收氨过程的相间传递，从而可在撞击区中形成良好混合，从而加快氨吸收过程。
48.绝大部分硫铵母液依靠重力下落，通过降液管进入到氨吸收装置底部，在结晶抽出口20抽取底部形成的结晶，送至结晶槽，生产硫铵产品，同时满流到母液收集盘17的硫铵母液，通过母液出口21用泵送到硫铵母液入口5，用于吸收煤气中的氨。
49.夹带硫铵母液的煤气，向上经过折流板捕雾器7和丝网捕雾器8构成的组合式两级捕雾，最终减少液体夹带。完成吸收并除雾后，煤气沿氨吸收装置向上从煤气出口进入到下一工序。
50.本发明结构紧凑，塔直径小。喷头6设有旋流结构与中间喷射结构，雾化效果好，不易堵塞，安装维修简单。
51.本发明喷头6设置在煤气入口3内，在煤气管道内，喷头6喷射的硫铵母液与煤气进行一次吸收反应。煤气入口3采用两支管对喷结构，在中间撞击面实现二次吸收反应，加快氨吸收过程。
52.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种吸收煤气中氨的装置，本体竖向设置，本体包括自上而下设置的上封头、筒体与下封头，其特征在于：包括煤气入口、煤气出口、硫铵母液入口、喷头、母液收集盘、母液出口与除雾装置；煤气入口横向设置于筒体侧面，煤气出口设置在上封头顶部；硫铵母液入口与煤气入口连通，喷头与硫铵母液入口相连，喷头位于煤气入口内；喷头设有旋流结构与中间喷射结构；母液收集盘安装于筒体内，位于煤气入口下方；母液出口设置于筒体侧面，与母液收集盘相连；除雾装置安装在筒体内，位于煤气入口上方。2.根据权利要求1所述的一种吸收煤气中氨的装置，其特征在于：所述煤气入口对称布置在筒体两侧，外部由煤气管道总管分多个支管接入。3.根据权利要求1所述的一种吸收煤气中氨的装置，其特征在于：所述硫铵母液入口包括依次相连的法兰、管、法兰盖与连接法兰；安装口与煤气入口连通，法兰盖与安装口螺栓连接，连接法兰与喷头螺栓连接。4.根据权利要求1所述的一种吸收煤气中氨的装置，其特征在于：所述喷头包括喷体，喷体底部为球形封头，上部法兰形式，球形封头中部开喷射孔，出口处为扩大式开孔，上部法兰对称开多个切向条形孔。5.根据权利要求4所述的一种吸收煤气中氨的装置，其特征在于：还包括盖板，盖板与喷体上部法兰螺栓连接。6.根据权利要求1所述的一种吸收煤气中氨的装置，其特征在于：还包括满流口，设置于筒体侧面，位于煤气入口下方，用于排出硫铵母液中的杂质。7.根据权利要求1所述的一种吸收煤气中氨的装置，其特征在于：还包括防涡流装置，防涡流装置安装在筒体内，位于煤气入口下方；防涡流装置采用十字形挡板，用于除去母液中的煤气。8.根据权利要求1所述的一种吸收煤气中氨的装置，其特征在于：还包括母液收集盘与降液管，母液收集盘固接于降液管外部，满流到母液收集盘的硫铵母液，通过母液出口用泵送到硫铵母液入口，用于吸收煤气中的氨。9.根据权利要求1所述的一种吸收煤气中氨的装置，其特征在于：还包括结晶抽出口，结晶抽出口与筒体下部连通，抽取底部形成的结晶。10.根据权利要求1所述的一种吸收煤气中氨的装置，其特征在于：所述除雾装置包括自下而上安装在筒体内的折流板捕雾器、丝网捕雾器、喷洒装置；喷洒装置采用喷嘴喷洒清洗液清洗捕雾器。

技术总结
本发明涉及焦化煤气处理设备技术领域，尤其涉及一种吸收煤气中氨的装置。包括煤气入口、煤气出口、硫铵母液入口、喷头、母液收集盘、母液出口与除雾装置；煤气入口横向设置于筒体侧面，煤气出口设置在上封头顶部；硫铵母液入口与煤气入口连通，喷头与硫铵母液入口相连，喷头位于煤气入口内；喷头设有旋流结构与中间喷射结构；母液收集盘安装于筒体内，位于煤气入口下方，母液出口设置于筒体侧面，与母液收集盘相连；除雾装置安装在筒体内，位于煤气入口上方。结构紧凑，塔直径小，雾化效果好，不易堵塞，安装维修简单。煤气入口采用两支管对喷结构，在中间撞击面实现二次吸收反应，加快氨吸收过程。吸收过程。吸收过程。


技术研发人员：段有龙 谭瑞春
受保护的技术使用者：中冶焦耐（大连）工程技术有限公司
技术研发日：2023.07.05
技术公布日：2023/9/9