[发明专利]一种用于湿式氧化处理废水的上升管

说明书

本发明公开了一种用于湿式氧化处理废水的上升管，具体是焦炉中可用于废水湿式氧化的上升管，包含煤气进口、煤气导出口、外管和内管组成的套管、套管内盐浴排放口和盐浴装入口、排列在套管夹层中的催化剂管道、催化剂管道的上部连通器、催化剂管道的下部连通器、废液进口和废液出口、膨胀节以及上、下法兰，以及连接于内管外壁的翘片；本上升管通过上升管夹层中填充熔融盐作为导热介质，在有效吸收荒煤气余热的同时，使上升管内壁温度分布更加均匀，可更好地改善上升管内壁结焦的问题，同时，通过在上升管夹层中排列可填充催化剂的管道，可实现充分利用上升管余热实现废水的的湿式氧化处理。

技术领域

本发明涉及一种用于湿式氧化处理废水的上升管，属于废水处理和荒煤气回收利用技术领域。

背景技术

炼焦工业经过一百多年的发展历史，这期间为实现炼焦工艺高效、低耗、低污染地进行，炼焦工艺的每个环节都需要不断优化。随着炼焦工艺不断大型化，焦炉节能高效，实现炉顶温度控制以达到二次热解获得更高产率的目的，对焦炉的各个结构都进行了优化改进。主要有：增大炭化室的容积、采用不同材质的燃烧室、采用不同厚度的炉墙、采用不同气流分布的蓄热室等。上升管直接与炭化室相连，一般是由钢板焊接或者铸造而成的，因为需要耐受高温，所以内部会衬以耐火材料。由炭化室进入上升管的荒煤气的温度可以达到700℃左右，经桥管处连续不断地喷洒75℃左右的氨水，氨水蒸发吸收大量的热，使煤气温度降低到80~100℃左右，而这些热量在焦炉输入热量中所占比例高达30%以上，该方法不仅浪费了大量地热，而且氨水和水资源地消耗量也极为庞大，增加了污水处理负担，同时由于高温应力等因素，上升管的损坏也极为严重，为减少上升管的热量损失，对上升管余热的回收方法层出不穷。上升管内荒煤气温度低于400℃时会有焦油析出，若荒煤气在上升管中停留时间久，上升管内壁温度低，则会使焦油大量析出附着于上升管内壁，造成上升管堵塞，上升管内壁沉积石墨也是一个急需解决的问题，沉积的层状石墨容易堵塞气体通道，使炭化室内压力增加导致炉门冒火冒烟。预防的措施大致有三种，加速荒煤气导出、保温和冷却。

近年来，一些焦化厂为了进一步改善炉顶的操作条件，都纷纷尝试了上述上升管加装水夹套、增设保温层、增加翅片等上升管改进方法，都取得了较好的效果，可以回收部分荒煤气的热量。

中国专利CN 211946897U公布了“一种焦炉上升管余热回收装置”王贵明在其专利《一种焦炉上升管余热回收装置》中，在上升管外加装蒸汽管、保温层、雾化器以及负压风机，在上升管中部加装废气处理装置，将上升管内热量用以对炭化室产生的煤气的初步处理，改进了上升管的结构和用处，但这种装置操作条件苛刻，对设备要求高，结构复杂，不宜维修，实施过程过于困难，很可能有部分的焦油因上升管内壁温度较低而冷凝回流到炭化室受热再次分解。

中国专利CN 102838996 A公布了“一种荒煤气余热利用方法和设备”，董久明在上升管内设置螺旋独立的双层套管，将荒煤气余热用于套管内工艺介质的加热，在对荒煤气热量进行回收的同时也可以防止荒煤气出口温度过高，但其在上升管内的螺旋双层套管部分极难更换，维修防护工作也难以进行，对荒煤气中焦油的析出情况没有改善。

中国专利CN 111964484 A公布了“一种喷涂陶瓷黑料的层流涡流式上升管荒煤气换热器”，周云辉、王政伟等人在其专利《一种喷涂陶瓷黑料的层流涡流式上升管荒煤气换热器》中，为减少上升管内焦油的析出和上升管内壁焦油附着量，在利用外设夹水层保持热量回收的同时在上升管内壁喷涂陶瓷黑料，上升管加水套是利用上升管管体作外壁，去掉衬砖，作一没有进水管和出气管的内套，使热水和汽与炉顶一侧的低压锅炉相连通，这种方式大大减少了石墨的生成，挂在内壁上的只是一层蓬松的物料，容易清除，但这种方式的弊端是耗钢较多，维护工作量大。