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小结:
脱硫、再生、熔硫、废液回收相互影响。四者中再生尤为重要。再生状况差,其它三者都会受到影响,具体表现在:脱硫后H2S超标、硫泡沫异常、溶液比例失调、副盐增长快等,设备、管道腐蚀严重等现象。当然脱硫、熔硫、废液回收操作不当也会影响再生状况,具体表现在:脱硫负荷大,溶液中HS-含量高,催化剂氧化能力下降,导致溶液中HS-含量居高不下,高浓度的HS-在喷射再生过程中与O2接触生成硫代硫酸盐和硫酸盐,久而久之,副盐含量达到一定的程度就会影响再生状况,且会导致整个脱硫工艺恶性循环。同理,熔硫和废液回收若操作不当会有大量副盐生成和返回系统,同样会影响再生状况。因此可以说四者任何环节出现问题都可能导致工艺状况恶化。
三 工艺条件影响因素
(1)总碱度:溶液吸收H2S为酸碱中和反应,因此,溶液的总碱度是影响吸收过程的主要因素,气体净化度,溶液的硫容量,气相总传质系数,随总碱度的增加而增大。吸收硫化氢主要靠溶液中的碱性吸收剂(氨水或碳酸钠),总碱度越高,越有利于H2S的吸收,在碱法脱硫工艺中还需保持溶液中的NaHCO3和Na2CO3的浓度比(一般控制≤5)形成缓冲液更具稳定性。在氨法脱硫工艺中需保持脱硫液中的氨含量≥7g/L。
(2)PH值:PH值是脱硫液的重要参数,随总碱度的增高而上升。PH<8.0时对设备腐蚀严重;而PH值大于9.0,副反应迅速上升。故PH值最好控制在8.4--8.6。提高溶液中的碱度和PH值,能增强吸收推动力,利于平衡转移,提高脱硫效率。
(3)溶液循环量:对于填料塔而言,选择液气比应大于保证填料所需的最小湿润流量的液气比,确保脱硫效率。保持足够的循环量和喷淋密度能提高吸收频率及碱的利用率,而且能将反应生成的单质硫迅速转移,防止堵塔。因此溶液循环量的确定,不但要满足工作硫容的基本要求,还应兼顾喷淋密度。
(4)溶液温度:提高溶液温度可以加速化学反应速度,但脱硫吸收是放热反应,降低温度对吸收H2S有利。再生反应随着温度升高而加快,温度过高还会使副反应急剧上升;温度太低影响溶液黏度和表面张力。另外以氨为碱源的焦炉气脱硫工艺,只有控制好温度才能保证碱度。
(5)再生空气:不管是槽式再生还是高塔再生,再生空气量是关系到催化剂再生效果和硫泡沫浮选的主要因素,理论上每氧化一公斤的H2S需1.57Nm3空气,实际操作中空气用量是理论量的8-15倍。空气量过低会导致催化剂再生效率下降和硫泡沫浮选困难形成硫泥;空气量过高,不仅不利于硫泡沫的聚合同时易造成过氧化,副盐增长快。
(6)副盐:由于硫代硫酸盐、硫氰酸盐、硫酸盐的存在,不但增大溶液黏度影响传质,导致吸收剂对H2S吸收速率下降,影响脱硫效率。副盐的生成速率与富液中HSˉ含量、与O2接触时间、溶液温度、总碱度、PH值等有关,另外副盐含量过高还会影响到催化剂对HS-的氧化,导致副盐增长更快,形成恶性循环。一般应控制三盐总量<250g/L,超过250g/L则应适当排放稀释或进行脱硫废液提盐。硫酸盐还是造成设备腐蚀的主要原因。
(7)加强进脱硫塔气体的预处理:煤气中的焦油呈雾状分散进入脱硫液中,与溶液中的硫粘在一起,影响到脱硫液中单质硫的聚合和浮选。同时焦油使填料形成疏水性膜严重影响传质效果,当焦油在系统中累计到很高浓度时,可将吸收剂和催化剂包裹起来,无法参与化学反应。另外煤灰、萘、酚类等杂质存在不仅影响到传质,还会造成脱硫塔阻力上涨。因此进脱硫塔的气体预处理非常重要,有些厂家堵塔、工况不稳、泡沫不好等,可能就主要受其影响。故脱硫前必须设除尘、除焦、除油污设备,还应设预冷塔降低煤气温度以利氨回收利用。
(8)碱液制备及加催化剂操作对生产的影响:碱液制备看起来很简单,若新配的碱液投加操作不当,会导致局部脱硫液的PH值过高,碱度波动大,引起副盐增长快,消耗高。冬季制备碱液要加温搅拌,加速溶解,分班均量补加,最好用脱盐水。
催化剂的质量对硫泡沫生成起非常重要的作用,其浓度高低直接影响催化剂的氧化能力和硫泡沫的生成数量。
催化剂浓度过低会导致氧化能力降低;过高则不经济。
规范脱硫系统加碱和补充催化剂的操作,可稳定脱硫溶液质量,确保硫磺回收率,降低净化材料消耗,抑制副盐增长速率,防止系统阻力增长过快,以达到脱硫系统高效低耗、长周期稳定运行的目的。
总结
随着国家对环境保护要求的进一步加强,各公司领导及脱硫技术人员对脱硫工作更加重视,不断完善设备配置、优化工艺管理、规范操作细节,不断推出新设备、新工艺、新产品,为大气污染治理和企业的节能减排及脱硫技术进步做出应有的贡献!
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