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(2)再生氧化槽:湿法脱硫最关键设备。氮肥行业大多数使用喷射再生氧化槽,其工艺先进,效果好。一般工艺过程是富液经过再生泵加压后通过喷射器喷咀时形成射流并产生局部真空自动将空气吸入。此时气液两相被高速均匀分布,处于高度湍动状态,经收缩管、喉管、扩散管、尾管强化反应后进入再生氧化槽。射流液变成泡沫液,经多孔板分布器均匀分布切割上浮进行元素硫的浮选。即溶液中硫颗粒互相碰撞增大,结集成小硫团,再聚集形成泡沫层溢流到硫泡沫槽送往回收熔硫岗位。清液则进入清液环槽进行二次浮选(且形成一个平静区更利于泡沫集合从液相中分离)经液位调节器去贫液槽。同时在空气的气提作用下可将富液中CO2等废气解释弛放。降低溶液中悬浮硫,提高碱度、PH值等,使各组分得到调整恢复。以及催化剂吸氧再生,恢复活性,以提高脱硫溶液质量。故喷射器液相压力、空气量、吹风强度、反应温度、停留时间、泡沫层的控制及溢流等都十分重要。
规范的喷射再生氧化槽为三件套。内侧筒体为反应槽,中间设清液环槽,外层(顶帽)为泡沫环槽。按其结构技术要求,特别要注意三个地方。第一,内筒顶端(贫液进清液环槽处)与硫泡沫溢流堰的距离应保持在600-800mm,距离太高太低取的都不是最好的贫液。如安徽某厂,生产中实地测量不足200mm,因而长期悬浮硫均在1.2g/L以上,脱硫塔压差居高不下。第二,槽内必须设有孔板分布器(或称筛板),其孔径大小很重要,一般孔径为12-15mm,孔距25-35mm。以两层为宜。由于分布器形成上下压差,故要注意与尾管结合处间隙不能太大(<10mm)。而且孔板多为组装,一定要焊牢固定。第三,安装喷射器一定要垂直同心,否则形成不了射流(液速18-25m/s)影响空气吸入量。另外,尾管距离槽底400-600mm为宜(高槽<1m)。否则会影响再生槽利用率和溶液停留时间。再者,液相配管,即再生槽出液管径要比进液管径大1.5-2倍(以上数据多为经验数,仅供参考),管径比失调或液位调节器设计太小都会造成想加大循环量而加不上去。还有喷射器选型要适合循环量工艺要求,布点平均,开启运行要均衡。对于再生槽,过去一直关注溶液在槽内停留时间而忽视其他细节。故槽越做越大,然而,再生效率、贫液质量并没有达到我们期望的那么好。反而停留时间太长,空气量大,副盐生成率也比过去要高。任何事物都有个度,并非越大越好。关键是要配套、完善,尽量采用新技术。
(3)动力设备:主要是指脱硫泵(贫液泵)和再生泵(富液泵)要根据工艺要求配套选用。选型时要充分考虑泵的扬程、流量及功率。由于吸收与再生工艺条件不一样。若不匹配则直接影响脱硫溶液循环量和泵的有效发挥。不少厂家为省事都选用同一型号规格的泵,造成再生泵出口伐全开,而脱硫泵只能开两三圈。脱硫泵选型与生产负荷,工况条件有关。取决于脱硫塔高度,系统压力,出口阀门,管径,长度的阻力。而对再生泵的选择除上述要求外还需要满足喷射器液相压力达到0.4-0.5MPa。一般再生泵扬程要比脱硫泵高一两个等级为好,对两泵的选取要兼顾到溶液循环量,喷淋密度和硫负荷变化。因此,在选择时应留有余地,一次到位。多台串联使用不如单台运行节能省电,省维修,工作稳定,效率高。此外,熔硫泡沫泵最好选用匹配的泥浆泵。避免抽空不上液或影响熔炼硫黄。
工艺设备选择要结合本厂实际情况,根据生产运行的适用性,功效性,经济性和操作管理的科学性。主要设备结构不应过分复杂,要有利维修,抗腐蚀。脱硫工艺设计及设备配置要优先满足再生,它是湿式氧化法核心,它与循环法的区别在于催化剂氧化能将负二价硫转化为元素硫,得到副产品硫黄,使溶液再生循环使用。
3 优化操作,强化管理
由于原料质量的变化及新产品的开发对脱硫净化度要求越来越高,加之净化脱硫受外界干扰因素较多,故加强脱硫过程的管理、控制十分重要。首先必须解决好脱硫方法的正确选择和合理使用。并制定与之相适应的工艺指标及优化操作管理等,以888法为例:
3.1工艺指标优化(供参考)
A.半水煤气脱硫:
①采用“888”催化剂,浓度控制在10-25mg/L;消耗0.8-1.2g/kgH2S
②以氨水为吸收剂时,氨水浓度在12-18tt;以纯碱为吸收剂时,PH值8.0-8.8(最好控制在8.2-8.6);总碱度:(以Na2CO3计)20-32g/L或0.35-0.6mol/L,其中Na2CO35-10g/L。
③悬浮硫≤0.5g/L;副盐总含量<200g/L。
④溶液温度加NH3时为25-35℃;加Na2CO3时为:35-42℃。
⑤散装填料塔空间线速:0.5-0.9m/s;喷淋密度38-48m3/m2h;液气比>12L/m3。
⑥溶液在再生槽停留时间:12-15min;吹风强度:60-80m3/m2h。
B.变换气脱硫:
①散装填料塔空间线速度为液泛点速度25-30%;喷淋密度40-50m3/m2h。
②溶液在再生槽停留时间15-20min,吹风强度40-80m3/m2h。
③溶液温度:35-45℃。
④PH值8.0-9.0;总碱度0.4-0.6 mol/L(Na2CO31-3g/L)。
⑤888浓度15-25 mg/L;耗量:1.2-1.8 g/kgH2S。
⑥悬浮硫:≤0.5g/L;副盐总含量:<200g/L。
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