CS245084B1

CS245084B1 - Liquid Particle Drift Separator

Info

Publication number: CS245084B1
Application number: CS8410087A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Jach; Vladimir Vrba; Milan Posker; Stanislav Kocich
Original assignee: Zdenek Jach; Vladimir Vrba; Milan Posker; Stanislav Kocich
Priority date: 1984-12-20
Filing date: 1984-12-20
Publication date: 1986-08-14
Also published as: CS1008784A1

Abstract

Řešení se týká separátoru úletu kapalných částic umístěného například za koncovým chladičem a benzolovou pračkou v koksochemických závodech. Separátor úletu kapalných částic sestávající z válcového pláště, víka a kuželové spodní části, do něhož je plynné médium přiváděno skrze víko nebo plášť potrubím vyústěným nad kuželovým dnem, odváděno výstupním potrubím z boku horní části pláště nebo víkem a kde se odvádějí tekuté produkty z nejnižšího místa kuželového dna separátoru je provedeno tak, že k povrchům víka (1), pláště (2) i kuželového dna (3) je přiváděno ohřívací plynné nebo kapalné médium, a to buď dvojitými stěnami zmíněných částí separátoru, nebo topnými hady (9j uloženými na povrchu separátoruThe solution relates to a liquid particle drift separator located, for example, behind the final cooler and benzol scrubber in coke chemical plants. The liquid particle drift separator consisting of a cylindrical shell, a lid and a conical lower part, into which the gaseous medium is fed through the lid or shell by a pipe opening above the conical bottom, discharged through an outlet pipe from the side of the upper part of the shell or lid and where liquid products are discharged from the lowest point of the conical bottom of the separator is designed in such a way that a heating gaseous or liquid medium is fed to the surfaces of the lid (1), shell (2) and conical bottom (3), either through the double walls of the said parts of the separator, or through heating coils (9j placed on the surface of the separator

Description

Vynález se týká separátoru úletu kapalných částic umístěného například za koncovým chladičem a benzolovou pračkou v koksochemických závodech.The invention relates to a liquid particulate separator located, for example, downstream of an end cooler and a benzol scrubber in coke-chemical plants.

Koncové chladiče jsou válcové věže o průměru tří až šesti metrů, vysoké 25 a více metrů, v jejichž horní, plynové ěásti probíhá chlazení plynu. Horní část těchto chladičů obsahuje buď lískovou výplň, nebo výplň z děrovaných plechových přepážek. Existují i chladiče bezvýplňové, u nichž se dosahuje chladicího efektu pomocí rozptýlené vodní fáze; žádoucího rozptýlení vodní fáze lze v bezvýplňových chladičích dosáhnout pomocí speciálně konstruovaných trysek a rozstřikovačů. Uspořádání systému chlazení v koncových chladičích je zásadně řešeno jako protiproudé. Vzhledem k vysokým rychlostem proudění plynu v aparátu a jemnému rozptýlení kapalné fáze dochází ke strhávání kapalných částic mimo aparát do plynového potrubí a následného technologického zařízení, benzolových praček. Vodní úlet pak znehodnocuje vlastní vypírací médium pro vypírku benzolu, prací olej, který vytváří s vodní fází emulze. Dalším nepříznivým důsledkem úletu vodní fáze do pracího oleje jsou obtíže při ohřevu pracího oleje v trubkové peci, ikdy vlivem vyššího obsahu vody v pracím oleji dochází k tlakovým rázům při ohřevu nasyceného pracího oleje. Z uvedených důvodů se za koncové chladiče instalují odlučovače kapek, u nichž změnou rychlosti a směru proudění chlazeného média se dosahuje separace kapalného úletu. Odlučovače kapek používané v současnosti v chemických provozech hutních i důlních koksoven jsou válcové nádoby, do nichž přichází plyn potrubím procházejícím horním víkem odlučovače, a je vyústěno asi půl metru nad dnem odlučovače; plyn zbavený kapek se přitom odvádí bočním otvorem ve stěně odlučovače. Pro budoucnost se předpokládá použití účinnějších separátorů s různým vnitřním uspořádáním tvořeným buď vírniky, nebo cyklónovým uspořádáním.The end coolers are cylindrical towers with a diameter of three to six meters, 25 meters or more in height, in the upper part of which the gas is cooled by gas. The upper part of these coolers contains either a hazelnut or perforated sheet metal. There are also no-fill coolers where the cooling effect is achieved through the dispersed water phase; the desirable dispersion of the water phase can be achieved in the no-fill coolers by means of specially designed nozzles and sprinklers. The arrangement of the cooling system in the end coolers is fundamentally designed as countercurrent. Due to the high gas velocities in the apparatus and the fine dispersion of the liquid phase, the liquid particles are entrained off the apparatus into the gas pipeline and subsequent technological equipment, benzol scrubbers. The water drift then destroys the scrubbing medium for the scrubbing of benzene, a washing oil that forms an emulsion with the water phase. Another adverse consequence of the water phase drift into the scrubbing oil is the difficulty in heating the scrubbing oil in a tubular furnace, even though the high water content of the scrubbing oil results in pressure surges when the saturated scrubbing oil is heated. For this reason, droplet separators are installed downstream of the end coolers, which change the velocity and flow direction of the cooled medium to achieve separation of the liquid drift. The droplet separators currently used in the chemical plants of metallurgical and mining coke ovens are cylindrical vessels into which gas enters through a pipe passing through the upper lid of the separator, and terminates about half a meter above the bottom of the separator; The drop-free gas is discharged through a side opening in the separator wall. For the future, it is envisaged to use more efficient separators with different internal arrangements formed by either vortexes or cyclone arrangements.

Je možné použít i speciální výplňový materiál tvořený Jemnými kovovými vlákny. Nevýhodou funkce stávajících odlučovacích kapek je to, že po určité době se zanášejí naftalenem vylučovaným z plynu. Naftalen, který je v plynu přítomen v tuhé či submikroskopické tuhé fázi, se rovněž usazuje na stěnách a dalších částech odlučovače. Usazování naftalenu na stěnách odlučovače má za následek vzrůst hydraulického odporu zařízení. Prakticky to znamená, že překročí-li tlaková ztráta odlučovače kapek určitou mez, je nutné odlučovač odstavit a pomocí páry naftalenové usazeniny roztavit, aby se tak umožnil další průchod plynu. Roztavený naftalen stéká ke dnu odlučovače, odkud je výpustným potrubím odváděn. Během propařování odlučovače kapek je jak odlučovač, tak i koncový chladič vyřazen z provozu a chlazení plynu přebírá na přechodnou dobu náhradní aparát. Kromě zvýšené spotřeby páry pro ohřev naftalenu v odlučovači je další nevýhodou odstavování koncového chladiče i odlučovače kapek a dispoziční přítomnost rezervní aparatury.It is also possible to use a special filling material consisting of fine metal fibers. A disadvantage of the function of the existing separator drops is that they clog the naphthalene excreted from the gas after some time. Naphthalene, which is present in the solid or submicroscopic solid phase in the gas, also settles on the walls and other parts of the separator. The deposition of naphthalene on the separator walls results in an increase in the hydraulic resistance of the device. Practically, this means that if the pressure drop of the droplet separator exceeds a certain limit, the separator must be shut down and melted by means of the naphthalene deposit steam to allow further passage of the gas. The molten naphthalene flows to the bottom of the separator, from where it is discharged through the discharge pipe. During vapor depletion, both the separator and the end cooler are taken out of operation, and the gas cooling system temporarily takes over the replacement apparatus. In addition to the increased steam consumption for heating naphthalene in the separator, the other disadvantage is the shutdown of the end cooler and the droplet separator and the disposition presence of a reserve apparatus.

Uvedené nedostatky odstraňuje separátor úletu kapalných částic podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že víko, plášť i kuželové dno separátoru mají zdvojené stěny, mezi něž je přiváděno ohřívací médium v plynné nebo kapalné fázi.These drawbacks are eliminated by the liquid particulate separator according to the invention, characterized in that the lid, the shell and the conical bottom of the separator have double walls between which the heating medium is supplied in the gas or liquid phase.

U separátoru úletu kapek podle vynálezu se vlivem tepla předávaného párou vháněnou do dvojitého pláště aparátu usazený naftalen roztaví a stéká ke dnu aparátu, aniž by separátor a následně i chladič plynu byly vyřazovány z provozu. Spotřeba páry je přitom menší než při dřívějším dlouhodobém propařování celého objemu separátoru, protože zde postačí ohřívat jen vnitřní plášť separátoru, přičemž účinnost odstraňování naftalenu je tak vysoká, že se u tohoto separátoru podstatně snižuje četnost odstávek separátorů.In the droplet separator according to the invention, the naphthalene deposited by the steam supplied to the double jacket of the apparatus melts and flows to the bottom of the apparatus without the separator and consequently the gas cooler being decommissioned. The steam consumption is lower than in the previous long-term steaming of the entire volume of the separator, since it is sufficient to heat only the inner casing of the separator, and the naphthalene removal efficiency is so high that the separator shutdown frequency is significantly reduced.

Vynález je v příkladu provedení znázorněn schematicky na připojených výkresech, kde obr. 1 představuje svislý osový řez separátorem s dvojitou plášťovou stěnou a obr. 2 znázorňuje alternativní provedení separátoru s vnitřní stěnou ohřívanou topným hadem.The invention is illustrated by way of example in the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows a vertical axial section of a double skin wall separator and Fig. 2 shows an alternative embodiment of a separator with an inner wall heated by a heating coil.

Separátor úletu kapalných částic na obr. 1 sestává z víka 1, válcového pláště 2 a kuželového dna 3, přičemž všechny části separátoru mají dvojité stěny, mezi něž se přívody 4 vhání pára, jejíž kondenzát se odvádí odpadním potrubím 5. Plyn je do separátoru vháněn potrubím 6, které je vyústěno nad kuželovým dnem 3. Roztavený naftalen 7 se odvádí výpustí 8. Alternativně namísto vhánění vodní páry do přívodů 4 lze použít jiné otopné médium, například lze využít odpadního tepla vyvařené čpavkové vody z odháněčů. Analogii ohřevu separátoru představuje zařízení podle obr. 2, kde funkci dvojité stěny přebírá topný hadThe liquid particulate separator of Fig. 1 consists of a cover 1, a cylindrical casing 2 and a conical bottom 3, all parts of the separator having double walls between which the inlets 4 are injected with steam, the condensate of which is discharged through the discharge line 5. The molten naphthalene 7 is discharged through the outlet 8. Alternatively, instead of injecting water vapor into the inlets 4, another heating medium can be used, for example, the waste heat of the boiled ammonia water from the scavengers can be used. The separator heating analogue is represented by the device according to Fig. 2, where the function of the double wall is taken over by the heating coil

9.9.

Claims

A liquid particulate debris separator consisting of a cylindrical shell, a lid and a conical lower part into which the gaseous medium is fed through the lid or casing through a pipe extending above the conical bottom, discharged via an outlet pipe from the side of the upper part of the casing or lid and at the lowest point of the conical bottom of the separator, characterized in that the surface of the cover (1), the shell (2j) and the conical bottom (3) is frictioned by the inlet of a heating gaseous or liquid medium.

Separator according to claim 1, characterized in that the double walls of the cover (1), the shell (2) and the conical bottom (3) are provided with a heating medium supply (4).

Separator according to claim 1, characterized in that the cover (1), the housing (2) and the conical bottom (3) of the separator are provided with heating coils (9j).