三相離心機在煤焦油分離中的運用

摘 要：煤焦油是一種非常重要的能源，同時煤焦油也是一種不可再生的資源，因此，對煤焦油的高效利用顯得十分必要。要實現(xiàn)對煤焦油的高效實用，首先要對煤焦油能源構(gòu)成要素了解，煤焦油是以芳烴化合物為主、由眾多相對分子數(shù)量不等的物質(zhì)構(gòu)成的混合物。要高效合理的運用煤焦油能源，需要對煤焦油進行分離。作為一種新型的分離煤焦油的設(shè)備，三星離心機在煤焦油分離中運用較為廣泛。本文對三相離心機的特點進行了探討，對其在分離煤焦油過程中的一固相兩液相各自的優(yōu)點與不足進行了介紹，提出在分離工藝上的改進措施?；诖?，對三相離心機在分離煤焦油中的故障進行分析并提出相應(yīng)的處理措施。

關(guān)鍵詞：三相離心機；煤焦油分離；措施；

中圖分類號：TU7 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3520（2014）-08-00-01

煤焦油作為一種非可再生能源，煤焦油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況頗受人們重視。在當(dāng)前社會不斷向前發(fā)展的大背景下，煤焦油產(chǎn)業(yè)也面臨著升級問題，并不斷促進煤焦油產(chǎn)業(yè)向規(guī)?；?、精準化方向轉(zhuǎn)變。一直以來，社會對煤炭化工領(lǐng)域的投資呈現(xiàn)不斷上升的趨勢，煤焦油的整體研發(fā)能力大幅提高，整個煤焦油產(chǎn)業(yè)也得到了相應(yīng)的發(fā)展。其中，最重要的就是對煤焦油能源的分離技術(shù)，高效的煤焦油分離是提高煤焦油利用率的重要途徑之一。

一、三相離心機

（一）三相離心機工作原理

三相離心機具有體積小、部件緊湊的特點它主要由三個部分組成：離心機驅(qū)動部件、輸送器及轉(zhuǎn)筒。三相離心機的運作是以物體沉降原理為基礎(chǔ)的，通過引力及離心力作用，將較重的固體顆粒（焦油渣）沉淀下來，在一個預(yù)設(shè)的時間點使其與液體（焦油和氨水）分離開來，實現(xiàn)對焦煤油的分離目的。具體過程為：焦煤油被放入轉(zhuǎn)筒后，通過轉(zhuǎn)筒的高速旋轉(zhuǎn)帶動焦煤油的轉(zhuǎn)動，由于焦煤油自身混合物的特點，在同一轉(zhuǎn)筒內(nèi)，重量大的固體顆粒受離心力的影響最大，其次是液態(tài)的氨水與焦油，這“一固兩液”就從內(nèi)向外形成了同方向的固液層。焦油渣被輸送器輸送出來，焦油和氨水則從各自的液體導(dǎo)出口被排出。使用三項離心機，不僅可以實現(xiàn)煤焦油的固液分離，還可以將焦油從液體中分離開來，形成“一固兩液”的分離狀態(tài)，大大提高了煤焦油分離的效率。

（二）三相離心機“固—液——液”分離的特點

三相離心機在對煤焦油進行分離時，對1um-5um的固態(tài)焦油渣可以進行顆粒分級，而0.002-3mm的物料可以進行氨水分離和焦油澄清的操作。在整體分離過程中，三相分離機可以進行連續(xù)工作，一次的焦煤油處理量大，大大降低了整體成本，三相離心機可使用的范圍非常廣，同時對其的維修也較為方便。三相離心機在進行“固—液——液”分離的特點具體有以下幾點：

第一，三相離心機的部件結(jié)構(gòu)緊湊，運轉(zhuǎn)過程中能保證機器的穩(wěn)定性和安全性，其整體的差速器精度較高，大大提高了焦煤油分離質(zhì)量。第二，三相離心機與焦煤油接觸的轉(zhuǎn)筒材質(zhì)均為不銹鋼，機器在運轉(zhuǎn)過程中有多重安全保護設(shè)置。第三，三相離心機的適應(yīng)能力很好，根據(jù)用戶使用需要，也可以將其設(shè)計為高支架式、重心式或移動式等，同時，還還可以實現(xiàn)變頻或智能自動控制。需要特別注意的是，三相離心機在使用時必須要保證其連續(xù)性，并且要確保整個過程是全封閉的。

二、三相離心機在分離工藝上的改進

（一）分離后成品質(zhì)量問題

在對焦油與氨水進行分離過程中，液體的澄清槽采用的是并聯(lián)使用方式，加上對焦油的抽出仍處在人工調(diào)節(jié)階段，因此分離后的焦油成品含水量比較大。另外，焦油的水分波動過大，進而導(dǎo)致初冷器中的乳化液成分偏差和不穩(wěn)，并沒有達到預(yù)期的效果，同時也影響到焦煤油分離過程的質(zhì)量。

針對成品的質(zhì)量問題，可以采取將焦油的成品槽進行改造的措施，將其改造為焦油原料的中轉(zhuǎn)槽，，這樣可以給三相離心機的運轉(zhuǎn)提供較為穩(wěn)定的焦油原料，同時確保進入初冷器中的是優(yōu)質(zhì)的輕型焦油。改變原有的澄清槽機械化直供模式，實行二次分離方式，進行中轉(zhuǎn)供應(yīng)焦油槽方式，提高焦油的穩(wěn)定性能。

（二）設(shè)備自身問題

在三相離心機中，（焦油）液面調(diào)節(jié)儀的安裝位置是在澄清槽的末端，而且是在最末端的外壁區(qū)。這樣一來，在冬季氣溫非常低的情況下，在進行連續(xù)放焦油的操作中由于流速慢、流量小等原因，加之焦油的粘性會隨著溫度的下降而突然加大，極易造成管道的不暢通，而且還會出現(xiàn)管道受堵情況，影響放油工作。

基于此，我們可以將焦油液面調(diào)節(jié)儀轉(zhuǎn)移到澄清槽內(nèi)部，改造原有的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)“一槽多用”的效果，將上部的氨水引流入澄清槽，使下部的焦油供給三項離心機，減少焦油液面的不穩(wěn)定現(xiàn)象。

三、三相離心機常見的故障分析及處理

首先，當(dāng)機器排出的清液顏色變深，機器的轉(zhuǎn)速大幅變慢，這些情況的出現(xiàn)表明離心機內(nèi)部極大可能存在堵塞現(xiàn)象。當(dāng)碰到這種情況，千萬不要按緊急按鈕，要立即停止繼續(xù)給料，使離心機自行排出堵塞，要向機器內(nèi)持續(xù)注水，保證機器的螺旋運轉(zhuǎn)。

其次，若離心機出現(xiàn)震動過大，同時軸承發(fā)出異常的噪音等情況，證明三相離心機的軸承可能溫度過高，要檢查是否添加了過多的油脂添加量。若軸承的廢油脂呈現(xiàn)出繡黃色或黑色等非正常顏色，那可能使軸承已經(jīng)壞掉，要及時進行更換。

最后，機器出現(xiàn)震動情況。一般來說，三相離心機震動分為突發(fā)型和慢性震動，慢性震動的出現(xiàn)表示離心機內(nèi)部可能有磨損，或外部零件需要進行更換。突發(fā)型震動的出現(xiàn)很大程度是由內(nèi)部堵塞造成的，機器內(nèi)部的零件往往表現(xiàn)出脫落或已損壞情況。這種情況下要檢查出渣系統(tǒng)是否正常運作，即使排除故障。

參考文獻：

[1]謝全安，馮興磊，郭欣，等. 煤焦油脫水技術(shù)進展[J]. 化工進展. 2010（01）.

[2]陳晰，楊宏偉，姚婷，等. 煤焦油分離分析技術(shù)發(fā)展研究[J]. 廣州化工. 2013 （13）

[3]鮑振博，靳登超，劉玉樂，郭俊旺. 生物質(zhì)氣化中焦油的產(chǎn)生及其危害性[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2011（04）

[4]Valentina Zubkova， Victor Prezhdo. The formation of mesophase composites under influence of the coal-tar pitch during coal carbonization[J]. Composite Interfaces . 2005 （6）