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浅论常压栲胶法脱硫堵塔

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摘 要:分析、解决脱硫塔堵塔、堵管问题。

关键词:栲胶 脱硫塔 半水煤气

常压栲胶法是用脱硫液(贫液)吸收来自造气工段半水煤气中的硫化氢,使半水煤气得到净化。吸收硫化氢后的脱硫液,在脱硫剂的催化作用下,经氧化再生后循环使用,再生析出的硫沫经分离,熔融制成硫锭。2007年脱硫装置投产以来,效果良好.满足工艺要求,但随着生产负荷的增大,出现了堵塔的问题,结合实际生产,分析堵塔原因,制定相应措施,解决堵塔、堵管问题。

一、工艺流程

制取的半水煤气首先经洗涤塔除去大部分灰尘、焦油、降温后为常压,然后进入脱硫塔下部。与塔顶喷淋下来的栲胶溶液逆流接触,半水煤气中大部分硫化氢被吸收。吸收了硫化氢的栲胶富液中脱硫塔下部进入反应槽,经富液泵加压后,通过喷射再生槽氧化再生。再生溶液经贫液泵打入脱硫塔顶部进行喷淋,形成溶液循环,从喷射再生溢流出来的硫泡沫流入泡沫槽,由泡沫泵打入硫回收岗位加工成硫磺。

二、反应方程式

另:脱硫液中的碱在反应中得到补偿。

三、堵塔原因

1.溶液中的悬浮硫超标,硫膏堵塞填料及塔内件;

2.副盐超标,碱耗高,导致设备腐蚀严重,产生的结晶体及残渣堵塞填料。

3.溶液污染严重,灰尘、杂质多。

4.生产负荷过大,溶液循环量过大或过小,引起塔阻力大或冲刷力不够。

5.溶液的组份不合适。

四、相应措施

1.严格控制各组份浓度

偏矾酸盐含量1.0~1.5g/L 栲胶的浓度1.0~2.0 g/L,

2.控制合适的总碱度及PH值

总碱度高,吸收硫化氢反应的传质系数会明显增大,有利于硫的吸收,再生及析硫,但若总碱度过高,则析硫差,消耗增加,副反应增多。若碱度过低,则使溶液的PH值及NaCO3的浓度下降,吸收能力下降,净化度达不到要求。总碱度控制在0.4~0.6mol/L,PH值控制在8.5~9.2.

3.严格控制脱硫液循环量及脱硫喷淋密度

半水煤气脱硫喷淋密度应大于30m3(m2/h)特别是塔径较大时更应控制较高的喷淋密度,以防止填料中形成干区,同时较高的喷淋密度可加大对脱硫塔内填料表面的机械冲刷力度,防止形成的硫颗粒附着在填料表面而引发塔阻上升。

4.严格控制再生槽的硫泡沫厚度和再生空气量。

再生槽的硫泡沫厚度应控制在10~15cm,硫泡沫溢流要正常,既要防止硫泡沫带液过多,又要防止硫泡沫积累时间过长,硫泡沫经反复浮选沉淀后,容易使硫颗粒沉降在设备内部形成积硫,循环量波动时有可能将硫颗粒带入脱硫塔,造成堵塔。

严格控制再生空气量,适宜的自吸空气量有利于富液的再生氧化,保证脱硫效率。再生空气量的大小主要取决于喷射器入口的压力,一般喷射器入口环管压力为0.4MPa,即1m3脱硫液可吸入空气4m3,完全能满足再生要求。但若再生空气量过大,则容易造成再生槽液面不稳,泡沫难以聚集,回收,降低再生效率。

5.严格控制脱硫液温度。

温度对各种反应及单质硫的浮选均有较大影响,提高温度可明显加快再生和吸收反应速度。但若温度超过45℃,则气泡易碎影响单质硫的浮选,并且副反应明显加快,物料损耗增大,硫颗粒下沉。温度过高还会影响H2S和O2在脱硫液中的溶解度,不利于吸收和再生。所以温度控制在40~42℃,另外,一定要保持脱硫液温度的相对稳定,若温度下降太快,各类复盐在脱硫液中溶解度降低,容易析出结晶而堵塞填料,形成盐堵,影响生产。

6.保持再生槽液面上的硫沫溢流正常,降低脱硫液中的悬浮硫含量,保证脱硫液质量。及时清理过滤机滤布,保证脱硫液干净、杂质少。

因为硫晶体会附着在填料表面及分布器沟槽中引发堵塔,且这些硫晶体不会和任何脱硫剂反应,极易堵塔堵管且只能用扒塔方式清除,费时费力。

7.栲胶必须彻底熟化

栲胶熟化不彻底会引起脱硫液发泡,消耗增高。黏度增大,从而引起堵塔,栲胶熟化反应在碱性溶液中进行,PH值应>8.5,栲胶与纯碱的比以>1:5为宜,溶液温度控制在80~90℃,空气氧化时间2h以上。

五、结论

采取以上措施后,运行周期大大延长,塔阻稳定,净化度明显提高,堵塔、堵管现象明显减少,为生产稳定、高产奠定了基础。