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该气液传质装置自2007年11月份在山东宁阳飞达化工有限公司使用以来,近年已先后在山东、河南、安徽、山西、河北、湖北、江西、广西等数十家化肥行业得到成功应用。通过用户反馈的信息来看均为发生过堵塔现象。
3.3 氧化再生槽
氧化再生槽是脱硫系统关键设备之一,它不仅承担着溶液及催化剂的氧化再生任务,还有气提释放溶液中部分CO2和硫泡沫的浮选及分离的作用。氧化再生槽在设计上首先要计算出槽的直径、槽的有效高度、喷嘴的个数三个关键参数。在计算槽的直径时,要涉及到吹风强度和喷射器的抽吸系数。计算再生槽的有效高度时,要涉及到溶液在再生槽内停留时间。计算喷嘴个数时,要涉及到每个喷嘴每小时能喷射的溶液量。溶液在再生槽停留时间的计算,要涉及到再生槽的有效容积及溶液的循环量。理论上每脱1kgH2S,氧化再生需空气量为1.57m3,而实际上却是理论计算的10~15倍,因此,氧化再生槽在设计上首先要满足其足够的吸气量,即吹风强度,一般半脱吹风强度在35~80m3/m2.h。溶液在再生槽停留时间一般以12~30分钟为宜。再生槽内应设置2~3层分布板,分布板孔径不宜过大,一般8~16mm为宜。分布板的作用是,夹带无数气泡的脱硫液从尾管出来,便迅速形成无数气泡群,气泡群在自身浮力作用下,向上漂浮,同时游离在溶液中的单质硫便向气泡周围聚集,并粘附在气泡表面,随着气泡向上浮动,经2~3层分布板后,气泡越聚越多,其表面粘附的单质硫就越多。而无分布板的再生槽气泡大且易碎,带出的单质硫就相对较少。
自吸式喷射器是氧化再生槽的心脏,其作用是富液以一定压力(0.35~0.45MPa)进入喷嘴形成高速射流,吸气室产生负压将空气吸入混合管内,空气呈微气泡扩散到液相中,气液得到充分接触,形成高速涡流状态,反应极为迅速,再生效率在混合管可达80%。自吸式喷射器由喷嘴、吸气室、收缩管、混合管、扩散管及尾管组成。喷射器在设计上要求溶液经过喷嘴的流速要达到18~25m/s,混合管的长度是其管径的20倍。喷射器制作要求精度较高,安装要求喷嘴、混合管、扩散管及尾管中心轴线要一致,同心度偏差要求≤1.0mm。其尾管出口距槽底的距离一般为500~600mm。喷射器的选型,一般溶液总量在300m3以下时可选喷嘴为¢26或¢28的喷射器;溶液的总量在300m3以上时,可选喷嘴为¢30或¢32的喷射器。喷射器在设计及安装上比较专业,一般不要去盲目仿制,企业在选用自吸式喷射器时,建议找专业生产厂家来订制。长春东狮科贸实业有限公司自行设计开发生产的东狮牌PSC型空气自吸式喷射器是湿式氧化法脱硫氧化再生槽的理想配套产品,其具有自吸空气量大,氧化再生效率高,硫泡沫浮选好,耐冲刷,耐腐蚀等特点,尤其适合与888催化剂配套使用。
4 工艺与操作管理
4.1 温度控制
操作中脱硫液温度不易过高。一般温度控制在38-42℃为宜,超过45℃则气泡易碎,单质硫浮选不好。入塔气体温度过高(超过50℃),势必降低H2S气体和O2在碱液中的溶解度,使气体净化度降低,同时影响了催化剂的吸O2活化,造成催化剂用量增多。另一方面入塔气体温度过高,形成脱硫液温度偏高,有利于产生副盐,而不利于单质硫的浮选。一般副盐三项(Na2S2O3、Na2SO4和NaCNS)之总和应小于250g/L,特别是溶液中Na2SO4的含量一般不超过40 g╱L为宜。当副盐增加时,要及时采取措施(排放或引出部分脱硫液使其降温析出结晶)。否则脱硫液中过多的副盐在塔内易析出结晶,粘附在填料上,时间一长,就形成盐堵。
4.2 再生槽控制
氧化再生槽浮选出的硫泡沫尽可能保持连续溢流。当硫泡沫在液面上停留时间过长,硫泡沫破碎后,其表面粘附的单质硫下沉进入贫液,造成贫液悬浮硫上升。由脱硫泵带至塔内,沉积在填料上,时间久了就会形成硫堵。
4.3 溶液循环量
溶液循环量要保证相对稳定。调节过频,会造成系统波动较大。当遇到系统减量时,溶液循环量应保持稳定,可从溶液组份上来作些调整。当遇到系统大幅度减量时间较长时,溶液循环量可仍保持稳定运行3~4小时,以使塔内填料上沉积的硫得到冲刷。
4.4 吹风强度
再生槽吹风强度在经过操作摸索后,可稳定在最佳量,一般不宜作过多调节,否则会影响单质硫的浮选,导致再生效果不佳。生产过程中,应根据煤气中H2S含量高低及生产负荷大小来调节喷射自吸空气量,采取控制适宜的再生压力和喷射器开的数量来调节,并根据其自吸空气量的大小或反喷情况及时检查清理喷嘴、喉管的堵塞物。
4.5 硫回收
硫回收的熔硫残液在回收前要经多级沉降冷却至≤45℃,使熔硫残液中的大量副盐结晶析出在沉降冷却池,清夜再返回系统循环使用。但多级沉降冷却不仅占地面积大,还影响环保。对此,笔者建议上一台硫泡沫专用过滤机来解决根本问题较为妥当。众所周知,熔硫残液处理不当,不仅对再生系统干扰极大,使溶液发泡,产生虚泡过多,不易分离,而且由于残液中大量副盐在系统的积累会导使化工物料消耗上升,脱硫效率下降,严重时产生堵塔。
5 结束语
总之,脱硫过程是一个不断完善,不断优化的过程,对于系统所发生的不正常现象,认真分析查找原因,对症下药。务必转变观念,大胆采用新工艺,新技术,才能彻底解决根本问题,从而使系统达到长周期稳定运行。
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湿式氧化法脱硫是一种在液相中进行氧化脱除气体中硫化氢的方法,即脱硫液吸收气体中的硫化氢,发生酸碱中和反应生成HS-,随即在催化剂的作用下进行氧化反应,再生时将单质硫分离出去,脱硫液循环使用。湿式氧化法脱硫从20世纪五六十年代开始,在我国应用已有半个多世纪了,在脱硫行业同仁们的不懈努力下
前言以固定床间歇造气生产合成氨醇的化肥企业,其生产环节中的脱硫工艺常采用湿式氧化法脱硫,并辅以干法脱硫作为精脱(如活性炭脱硫剂等),而其中的湿式氧化法脱硫多以栲胶脱硫为主,近几年也配入了一定量的钛菁钴脱硫剂。但是随着煤气中H2S浓度的不断提高(由原来的每立方煤气中几百毫克涨至几千毫克甚
前言目前,湿式氧化法脱硫仍然是煤化工企业中脱除H2S的主要生产工艺,随着脱硫设备、工艺的不断完善、新型脱硫催化剂的出现以及国家对环保事业的重视、各企业领导的支持和脱硫技术人员的不断努力,使湿法脱硫技术得到了很大的提高,为大气污染治理和企业的节能减排做出了应有的贡献,但是在某些企业仍
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湿式氧化法脱硫较为完整的工艺过程可分为:脱硫、再生、硫回收与副盐回收四个控制单元,四者之间相对独立且有密切关联。从总体上看四者的发展并不同步,就其工艺技术及相应设备的配置,工艺管理及工艺要求等方面来看,硫回收特别是副盐回收,均明显滞后,这又反向影响了脱硫与再生的正常进行,因此,不
1958年完成的省级氮肥厂第一号定型设计采用的GV法以及1959-1965年间上海化工研究院、大连某公司设计研究院、江苏某化肥厂等单位合作开发的氨水液相催化法要算是我国最早使用的湿式氧化法脱硫技术。上世纪70年代以来为适应氮肥工业大发展的需要相继开发了十几种新脱硫催化剂和相应的脱硫工艺,并逐渐推
1前言液相催化氧化法脱硫技术是一种历史悠久,发展迅速的气体净化方法。虽说该方法工作硫容较低,但工艺流程简单,操作弹性大,处理硫负荷能力强,具有连续运行的特点,较为节能环保。而且随着一些新型催化剂的研究、开发、应用,净化度越来越高,使用范围日益扩大。因此也推动了脱硫技术的创新进步。脱
湿式氧化法脱硫,就是在液相将吸收(溶解)的H2S进行中和反应,生成新的化合物HS-,再通过催化剂释放出的活性氧,将其氧化为元素硫并从溶液中浮选出来,分离出系统。那么获得的元素硫越多,就越有利于脱硫溶液质量的提高、工况的稳定;越有利于脱硫效率的提高;越有利于提高碱的利用率;节能降耗。因此硫磺产量是衡量生产是否正常的重要标志,也是各厂考核的重要指标之一。焦炉煤气中H2S含量很高,但硫磺回收率却很低,有的还达不到50%。那么生产中的硫上哪去了呢?物质不灭,只是形态的改变。硫磺没有拿出来,应该说主要有四个去处:①转化为副盐被消耗②滞留、附着、沉积在设备填料内③
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