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濕法脫硫堵塔原因分析及對(duì)策

文檔作者：郭文龍楊永杰張永斌文檔來(lái)源：山西陽(yáng)煤豐喜肥業(yè)		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年05月16日
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14 小氮肥 第 39卷 第 12期 2011年 12月濕 法脫硫堵塔原 因分 析及對(duì)策郭文龍 楊 永杰 張永斌(山西陽(yáng)煤豐喜肥業(yè) <集 團(tuán)="團(tuán)">股份有限公 司l臨猗分公 司 044100)1 脫硫 系統(tǒng)堵塔的危害(1)電耗高。堵塔的直接后果是使脫硫系統(tǒng)的壓差升高。山西陽(yáng)煤豐喜(集團(tuán))臨猗分公司半脫裝置在開(kāi)車(chē)初期壓差只有 3．3kPa，堵塔時(shí)達(dá)到l7．3～18．7kPa，羅茨風(fēng)機(jī) 的電流增加近 10A，達(dá)到電機(jī)負(fù)荷上限，每小時(shí)多耗 電 360kW ·h，相 當(dāng)于多開(kāi) 1臺(tái)以上的羅茨風(fēng)機(jī)耗電量。另外，堵塔后為保證達(dá)到脫硫系統(tǒng)出口氣體中 Hs含量指標(biāo)，許多企業(yè)的做法是加大溶液循環(huán)量 ，導(dǎo)致 電耗上升。在合成氨 的成本組成 中，電耗所 占比例僅次于煤耗，對(duì)正處于節(jié)能降耗大環(huán)境中的氮肥企業(yè)是很大的不利因素。(2)脫硫效率低 。堵塔 過(guò)程 中，填料表 面會(huì)附著 1層硫膏 ，必然會(huì)降低填料的分布效果 ，最終形成液體偏 流，使氣液接觸面減小 、接觸 時(shí)間縮短 ，影響脫硫效率 。(3)設(shè)備維護(hù)檢修工作繁 重。堵 塔后 ，造成憋泵 ，用于密封的填料很容易打飛 ，嚴(yán)重時(shí)必須將進(jìn) 、出口閥門(mén)全部關(guān)閉 ，才能加進(jìn)填料。另外 ，為了保證脫硫效率，加大循環(huán)量還會(huì)造成 出口閥芯和管道沖刷腐蝕嚴(yán)重 ，大大縮短機(jī)泵使用壽命 。(4)煤氣 阻力 大，產(chǎn)量上不去。堵塔必 然導(dǎo)致通過(guò)凈化工段 的煤氣輸送 阻力增大 ，影響壓縮機(jī)的打氣量 ，最終影響氨的產(chǎn)量 。目前 ，合成氨企業(yè)的利潤(rùn)空間較小 ，大多憑產(chǎn)量來(lái)維持正常生產(chǎn)運(yùn)行 ，這也是降低成本的途徑之一。(5)輔料 消耗 高。堵塔必然造成氣速提高 ，很容易將脫硫液帶出塔 ；不少企業(yè)在堵塔后 ，為 了保證后工段 的 Hs含 量 ，只得 以提 高脫硫 液濃度 ，均會(huì)增加輔料消耗。(6)存在安全隱患。如果 因脫硫塔堵塔造成羅茨風(fēng)機(jī)出口壓力不斷升高 ，極易造成羅茨風(fēng)機(jī)跳 閘，如果 不及 時(shí)關(guān) 閉出 口，將導(dǎo)致羅茨風(fēng)機(jī)倒轉(zhuǎn) ，嚴(yán)重時(shí)可能使整臺(tái)羅茨風(fēng)機(jī)損壞 。2 脫硫 系統(tǒng)堵塔 的因素(1)脫硫系統(tǒng)的控制指標(biāo)。(2)氣溫低時(shí)對(duì)液相加熱(單列 出此項(xiàng)是 因?yàn)榇伺e在氮肥企業(yè)被普遍采用 ，或許是無(wú)奈之舉 ，或許是尚未認(rèn)識(shí)其危害)。(3)脫硫塔 內(nèi)件的選擇 。(4)選用的脫硫劑不合理。(5)脫硫 液再生 效果差 ，貧液 中硫 含量 高。再生效果不佳 ，即在塔 內(nèi) NaCO，吸收 H s得到的 Naris未被全部氧化為單質(zhì)硫并被浮選 收集到泡沫槽 ，而是又被帶人脫硫塔 ，在塔上段才完成氧化反應(yīng) ，生成 的單質(zhì)硫 隨即附著于填料表面。這是造成脫硫塔上段堵塔的主要原因。(6)硫磺 回收。硫磺 回收量 能直 接反 映 出H：s脫除量。即便脫硫系統(tǒng)開(kāi)得再好 ，硫磺得不到回收，則肯定是滯 留于塔內(nèi)，為堵塔埋下隱患。如果熔硫 的返液返 回系統(tǒng) ，是造成副鹽含量高的重要因素。(7)前工段的除塵效果。進(jìn)入脫硫系統(tǒng) 的氣體成分復(fù)雜，含有不少雜質(zhì)和臟物，一旦進(jìn)入脫硫塔就很難被帶 出，會(huì)與硫膏摻和在一起造成堵塔 。填料塔一般分為3段 ，如果檢測(cè)結(jié)果是最低層填提下 ，能準(zhǔn)確地反映工藝調(diào)節(jié)水平。(3)每周統(tǒng)計(jì)安全隱患整改率(每 日整改的安全隱患除以每 日發(fā)現(xiàn) 的安全隱患)，可以掌握近期生產(chǎn)的安全狀態(tài)。(4)單 臺(tái)爐耗煤量應(yīng)每 日統(tǒng)計(jì) ，可宏觀上反映造氣爐運(yùn)行負(fù)荷變化。凡數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏離均為異常 ，應(yīng)予以重視并及時(shí)調(diào)節(jié) ，以有效地指導(dǎo)生產(chǎn)。(收到修改稿 日期 2011-10—25)萬(wàn)方數(shù)據(jù)小氮肥 第 39卷 第 l2期 2011年 12月料壓差大 ，多半是因除塵效果不佳所致。3 防止脫硫 系統(tǒng)堵塔的應(yīng)對(duì)措施(1)溫度是脫硫 系統(tǒng) 正常運(yùn)行 的關(guān)鍵 因素之一， 溫度低 ，液體黏度大 ，脫硫效果差 ；溫度高 ，副鹽生成多 ，也不利 吸收 H s。試驗(yàn)結(jié)果表 明：脫 硫液溫度 >45℃，副鹽 Na2S03和 Na2sO 的生成率會(huì)直線上升 ；再生溫度過(guò)高時(shí)，再生槽虛泡嚴(yán)重 ，硫顆粒聚合和浮選困難 ，致使貧液 中懸浮硫含量逐步升高 。脫硫溫度一般應(yīng)控制在 38～42℃為宜 ，不得低于 35℃ ，最高不能高于45℃ 。許多企業(yè) ，特別是北方地 區(qū)企業(yè) ，為 了在冬季氣溫低時(shí)提高脫硫液溫度 ，常規(guī)做法是采用蒸汽加熱器為脫硫液加熱 ，或者在再生槽底部增設(shè)蒸汽盤(pán)管或直接通人蒸汽加熱。(2)pH也是化學(xué) 反應(yīng) 的重要 因素 ，脫硫 反應(yīng)同樣應(yīng)嚴(yán)格控制再生液的 pH在 8．2～8．8，生產(chǎn) 中應(yīng)盡量避免 pH>9．0。當(dāng)溶液 的 pH>9．2時(shí)，副鹽的生成率也會(huì)直線上升。脫硫液的主要成分應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)工藝及時(shí)調(diào)整 ，同時(shí)嚴(yán)格控制脫硫液中的懸浮硫和副鹽含量。(3)濕式氧化法脫硫 中，大多選擇傳統(tǒng)的填料吸收塔 ，僅在塔頂設(shè) 置 1臺(tái)分布器 ，脫硫液經(jīng)填料層 自上而下流動(dòng) ，因塔高達(dá)幾 十米 ，加上煤氣 的阻力 ，時(shí)間長(zhǎng) 了容易造成偏流。不少氮肥企業(yè) 已經(jīng)通過(guò)技改在每層填料上部設(shè)置再分布器 ，以減少液體偏流 ，避免形成干區(qū)，也能有效緩減堵塔。另外 ，隨著工業(yè)技術(shù)不斷進(jìn)步 ，解決了霧化 噴頭等難題 ，空塔噴淋技術(shù)以其結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單 、塔體利用率高 、氣液相間的傳質(zhì)效率高和運(yùn)行成本低等優(yōu)勢(shì) ，逐漸得到推廣應(yīng)用 ，在幾家企業(yè)的應(yīng)用效果很好 ，塔壓差基本為零 ，從根本上避免 了堵塔。(4)脫硫催化劑 的選擇基本上決定 了脫 硫效率 、輔料消耗 和脫硫成本 等關(guān)鍵指標(biāo) 。現(xiàn)在 國(guó)內(nèi)的濕法 脫 硫劑 品種很 多 ，僅 酞菁 鈷 系 列 的就 有T90-2，RTS，PDS-600和 r丌S等 ；此外 還有 DDS和NDC等鐵系催化 劑 。脫硫 劑 的選擇 沒(méi)有 固定 的標(biāo) 準(zhǔn) ，但必 須依 據(jù)現(xiàn)有 的工 藝 流程 和設(shè)備 配置 ，以及煤氣 中的 H s含量 和需 要達(dá)到 的脫硫指標(biāo) 。比如 臨猗 分公 司半 脫 系統(tǒng)進(jìn) 口氣 體 中 H：s質(zhì)量濃度為 2500～3500mg／m ，因?yàn)樽儞Q系統(tǒng) 采用15的是全低變工藝 ，要求 出脫硫 系統(tǒng)氣體 中 H：s質(zhì)量濃度在 100mg／m 左右 ，現(xiàn)采用堿法的栲膠輔以“888”兩 種催化劑組 合形式 ，這也是業(yè) 界普遍接受的較佳組合。(5)噴射再生槽 內(nèi)筒頂端 與硫泡沫溢流堰 的距離應(yīng)取 700mm，尾管距離槽底建議取 900mm，可 以在尾管 的端 口上割 出鋸齒狀花紋 ，以提高分布效果 。建議將尾管和花板焊死 ，因?yàn)樵跈z修過(guò)程 中發(fā)現(xiàn)尾 管和 花板 接觸處磨 損嚴(yán) 重。噴 嘴最好采用不銹鋼材質(zhì) ，因?yàn)榇瞬课蝗?易腐蝕 。噴射器 的安裝最好 找專 業(yè) 的安 裝 隊(duì)，保證 垂直 同心 ，否則會(huì)影響抽空氣量 。生產(chǎn) 中，還應(yīng)通過(guò)調(diào) 節(jié)再生壓力和液位調(diào)節(jié)器嚴(yán)格控制 泡沫層的厚度 ，防止 液面 大 幅度 波 動(dòng) 和翻 浪 ，保證 硫 泡 沫 正常 溢流 ，同時(shí)也要避免泡沫帶液過(guò) 多。根據(jù)進(jìn)氣 室風(fēng)速或倒噴情況 ，經(jīng)常檢查噴嘴和喉管是否發(fā) 生堵塞 和結(jié)垢 ，甚至腐蝕。(6)不少企業(yè)采用連續(xù)熔硫工藝 ，因?yàn)榄h(huán)保和成本壓力大 ，熔硫 的返液大多經(jīng)冷卻后返 回系統(tǒng) ，臨猗分公司每班 回收 的返液量就達(dá) 30m 。進(jìn)熔硫釜的蒸汽溫度能達(dá)到 190℃ ，出熔硫釜的返液最低也有 85℃ ，如此高的溫度 ，必然會(huì) 產(chǎn)生很多副鹽 。 目前通常采用的方法是將返液引入沉淀池 ，經(jīng)沉淀冷卻后再打人貧液槽 ，有的企業(yè)還設(shè)置了涼液風(fēng)機(jī)。此法僅對(duì)降低返液溫度有效 ，而對(duì)副鹽的冷卻沉降效果甚微。筆者 曾試驗(yàn)將一部分返液常溫靜置沉淀 1個(gè)月 ，副鹽含量幾乎無(wú)變化。臨猗分公司正在進(jìn)行技改 ，將再生槽浮選的硫泡沫先打入過(guò)濾機(jī)，過(guò)濾脫 除大部分的清液 ，再將濃縮的硫膏打人熔硫釜 ，以減少熔硫的返液量 ，最大程度地避免副鹽的生成 。如果能直接銷售生硫磺或開(kāi)發(fā)生硫磺下游產(chǎn)品 ，將對(duì)脫硫系統(tǒng)的正常運(yùn)行更為有利。(7)保證氣化 爐 出 口除塵 器 的正 常運(yùn)行 ，按時(shí)下灰 。開(kāi) 好 電 除塵裝 置 ，不僅 要 維 護(hù)好 電濾器 的二 次 電壓 和電流 ，還要 經(jīng)常熱洗 電濾 器 ，盡量減少 因二次 電壓 、電流表 的誤 差 而 造成 對(duì) 除塵效果的誤判。管理好洗氣塔和冷卻清洗塔的循環(huán)水 ，有條件的企業(yè)要勤置換 ，以邊加邊排形式為宜 。(收到修 改稿 日期 201l-09-28) </集>

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