鲁  江

(广东省韶关钢铁集团有限公司，广东曲江512123) 

摘要：介绍了1种新型陶瓷膜分离技术在某焦化厂的应用情况。为解决过滤氨水中的焦油类物质较多的问题，在核桃壳过滤器出口后、进蒸氨塔前增加2台串联操作陶瓷膜过滤器进行滤油。投入使用后，较好地解决了因氨水含油量高而导致蒸氨塔底堵塞、换热器阻力大、蒸氨废水泵能耗大、蒸氨废水含油高等生产问题．

关键词：陶瓷膜过滤器；焦化；氨水；焦油

某焦化厂在炼焦过程中，由于加入配煤水分和炼焦时生成的化合水，使氨水量增多而形成了剩余氨水，剩余氨水送入2台串联操作的剩余氨水槽，进行静置除油后，从底部再由剩余氨水泵抽出，经2台串联操作的核桃壳过滤器除油后进入蒸氨系统。

核桃壳填料在经过一段时间使用后，滤油能力下降，而且核桃壳填料不可再生，必须进行更换。剩余氨水中含焦油高，引起后工序管道和设备堵塞，输送阻力大，泵能耗增加。例如，蒸氨塔底结块，造成底部排污阀卡死，排污管堵塞，影响了蒸氨塔的排油操作；换热器内部堵塞，换热效率低；仪表取样管堵塞，影响生产的正常调控。氨水中焦油含量高，蒸氨废水含油相应偏高，限制了废水生物脱酚过程中细菌的活性，影响废水处理效果。过滤器日常操作维护比较麻烦，每天定期进行反洗，并且反洗同时要停蒸氨塔，影响蒸氨塔的连续稳定性。

1、改进方案及措施

为有效解决剩余氨水含油过多的问题，确保蒸氨装置的连续正常运行。在现有的蒸氨装置及工艺前提下进行相关技术改造，在核桃壳过滤器出口后、进蒸氨塔前，增加2台串联操作陶瓷膜过滤器进行滤油。该装置是对进蒸氨塔前的原料氨水进行二次过滤。改进后的工艺流程如图l。

1.1过滤原理

陶瓷的过滤是集吸附、表面过滤和深层过滤相结合的一种过滤方式。其过滤机理是主要为截留、惯性冲撞、扩散。

陶瓷膜除油在最初过滤阶段，当剩余氨水流经多孔陶瓷过滤元件时，大于过滤元件微孔径的颗粒被截留在表面形成滤饼层，小于多孔陶瓷孔径的颗粒由于惯性和受布朗运动影响而离开流线和微孔道壁接触从而被捕捉，部份颗粒被截留在表面或沉积在多孔陶瓷孔道内，最终达到了除油的效果。

1.2过滤器及滤料参数

陶瓷膜过滤器的直径2.4 m，高度5.6 In；过滤能力为35～40进出口压力降≤0.06 MPa，重质焦油杂质平均滤除范围为75％～90％；使用寿命5a。

过滤器滤料为PT963滤材， Ф150 mm×30mm×970mm，密度l～1.1,显气孔率t＞39．24％，透水率1.2；抗压强度≥10．8 MPa,抗弯强度≥5．4MPa。

1.3工艺控制指标

剩余氨水温度≤80℃，剩余氨水密度975 kg·m³焦油的质量浓度300～700 mg·L-，操作压力0．7～0．95 MPa；反冲介质蒸汽压力0．5 MPa，蒸汽温度140～170℃。

1.4日常操作及维护

陶瓷膜过滤器在使用过程中，随着填料内部的微孔逐渐被堵塞，以及填料外面的滤饼逐渐增厚，氨水进出口的压力差会逐渐变大，当大于0．05 MPa时，就需进行反冲洗操作。

反冲洗周期为3～7 d，反冲时间为30 min，介质为剩余氨水和蒸汽。反冲洗时把过滤器的氨水进出口阀门关闭，把轻油阀门关闭，把底部重油阀门打开，打开反冲洗介质氨水进行冲洗，使其流量大于正常过滤流量。反冲压力控制为0．3～0．5 MPa，反冲洗体积流量为40～50 。根据实际需要，可从进液口通入适量蒸汽加热，使反冲洗液温升至100℃，以

增强熔融排油的效果。当过滤器的氨水进出口压力差小于0．03 MPa时，表明反冲洗工作完毕，可重新开启陶瓷膜过滤器。

2、应用效果

陶瓷膜过滤器投入使用后，蒸氨系统装置的整体运行状况得到明显的改善。

对过滤器前后剩余氨水中焦油含量进行跟踪和检测，发现过滤器前后剩余氨水中平均油的质量浓度由350--700降至50--120 ，过滤后的氨水水质得到较好的改善。

剩余氨水经蒸氨后，蒸氨塔塔底的排渣量明显减少，蒸氨塔换热器未出现堵塞现象，氨废水输送畅通，延长换热器的使用周期，减少对换热设备的更换。蒸氨后废水油含量大大降低，减少了废水含油对生物脱酚工序的影响。

3、结语

陶瓷膜除油技术克服了核桃壳除油方法存在的问题，除油效率高：陶瓷膜过滤器设备结构简单，占地面积小、配套设备少、安装方便，具有耐腐蚀性能好、使用寿命长的优点；反冲洗效果好、耗用时间短，控制容易。