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煤氣初冷器方式目前國內(nèi)外廣泛采用的有:直接冷卻、直接冷卻和問直混合冷卻三種。設(shè)計時可根據(jù)不同的生產(chǎn)規(guī)模 工藝要求以及其它條件選擇采用不同的冷卻方式。煤氣的直接冷卻煤氣的直接冷卻是在直冷塔內(nèi)由煤氣和冷卻氨水直接接觸傳熱傳質(zhì)而完成的,在冷卻煤氣的同時,還有部分腐蝕性介質(zhì)和焦油霧、萘被噴淋氨水帶走直冷塔有空噴塔和填料塔兩種。目前較常用的是耐溫型聚丙烯花環(huán)填料塔。直接冷卻具有冷卻效率較高、煤氣壓力損失小、不易堵塞以及建設(shè)投資小等優(yōu)點,但也具有工藝流程較復(fù)雜、煤氣出口溫度高、動力消耗較大、液氣比大、氨水冷卻器數(shù)量多、且易堵 占地面積大等缺點所以目前只在一些小型焦化廠的初期建設(shè)中采用。煤氣的間接初冷煤氣的間接冷卻是荒煤氣與冷卻水間接換熱來達(dá)到冷凝冷卻之目的,將煤氣中的太部分焦袖、水和萘分離出來。煤氣問冷器分立管式和橫管式兩種形式。在現(xiàn)在運行的大中型焦化廠多采用立管式冷卻器,但其具有傳熱系數(shù)小、熱效率低、煤氣出口含萘量高、冷卻器后段易形成萘堵塞造成阻力增大、清掃頻繁等缺點。特別是近幾年隨著橫管冷卻器的不斷改進(jìn)與發(fā)展,已很少再采用立管式冷卻器。橫管式冷卻器由于增加了管間的氨水、輕焦油噴灑,不僅可在管外形成液膜,傳熱傳質(zhì)效果,而且可以從上而下沖洗傳熱管,防止萘和焦油的沉積,除萘效果也較立管式好,再加上橫管冷卻器了冷卻水的流速,一般可達(dá)1m/s~2m/s,煤氣流速也可達(dá)0.5 m/s 0.7 m/s,且煤氣與冷凝液的流向相同,因此總傳熱系數(shù)可高達(dá)836 k.r/(m ?h?℃)~1 627kJ/(m h?℃),幾乎比立管式冷卻器(傳熱系數(shù)是418 kJ/(m ?h?℃)~627 kJ/(m ?h-℃)高出一倍多,從而可大幅度降低冷卻器的換熱面積。另外密集的冷卻管束還可起到分離焦油霧和水霧的擋板作用,并可使煤氣產(chǎn)生湍動和撞擊,而得到均勻冷卻,傳熱傳質(zhì)效率。同時由于下段是與低溫水間接換熱,故出口煤氣溫度可降至21℃~22℃,比直冷式低5℃~7℃。間直混合冷卻間直混合冷卻工藝是間接冷卻與直接冷卻相結(jié)臺的方式,即用問接冷卻器將煤氣從80℃~85℃冷卻至50℃~55℃后,再用直接冷卻器進(jìn)一步冷卻。在問冷階段,由于溫差大,玲凝液量多和萘量相對較小,傳熱系數(shù)高,可大幅度減少所需的傳熱面積;而在直冷階段,可充分發(fā)揮煤氣凈化的效果,降低煤氣中含萘量和腐蝕性介質(zhì),而不易堵塞。但也存在流程復(fù)雜、設(shè)備多、能耗高和占地面積大等缺點,因此國內(nèi)很少采用此工藝。
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