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欢乐斗牛脱硫系统中氧化再生问题的探讨

时间:2020-07-25 09:35

  北极星环保网讯脱硫技术自上世纪五十年代问世以来,从单一的湿式氨水液相催化法相继开发了十几种新型脱硫剂以及与之相对应的湿法脱硫工艺,并逐步推广应用到煤气、焦化气、沼气及其它含硫气体等领域。湿式氧化法脱硫其工艺流程、设备结构、工艺条件控制、操作管理与过去传统式相比有了较大的进步。特别是进入九十年代以来,装置大型化已成为发展趋势,而且随着原料煤的日趋紧张,各个企业不得不改变过去只吃“精粮”,不吃“粗粮”的传统习惯,实行精粗搭配。这样,无论是气量与气质,都对脱硫的技术水平提出了更高的要求,因此,湿法脱硫也越来越被各个企业所重视。

  十多年以来,经过科研单位及各个厂家的共同努力,湿法脱硫得到迅速的发展和完善。从原来的煤气除硫不足1g/Nm3到现在的十几克,甚至高达几十克。虽然各个厂家的湿法脱硫工艺流程,设备结构、工艺操作控制过程大同小异,各个厂家的湿法脱硫运行费用相差却十分惊人,真是不算不知道,若算吓一跳。笔者近一年的走访了解河南、湖南近百家的化工企业,湿法脱硫所需用的脱硫催化剂(以酞菁钴为例),每脱除1㎏H2S所需要的脱硫催化剂低的是0.7g,最高的可达2.2g,所需要纯碱低的是0.6kg,最高的可达 2.1kg。同样的生产规模,同样煤气的硫含量,脱硫运行费用相差好几倍。究其原因,笔者认为虽然生产规模不断扩大,湿法脱硫系统的改造却没有完全跟上,是导致运行成本上升的直接原因。其次是没用通过正规的设计单位进行设计,而是自己参考同行业改造的经验进行改造,其中改造后出现问题较多的是再生部分。因此,再生是湿法脱硫系统中的关键,脱硫系统运行成本高低将由再生的工艺、设备、操作管理来决定。笔者从如下几个方面进行探讨总结,如有不当之处请同仁予以指教。

  脱硫液在脱硫塔脱硫全过程可分为吸收加再生,通过再生过程则析出单质硫,在脱硫塔中完成的主要化学反应如下:

  我们希望在脱硫塔内尽可能地多一点再生反应,使有限的Na2CO3发挥最大的作用,然而脱硫塔内的再生过程是一个析硫过程,且时间非常短,必须通过再生装置及所需的再生时间来进一步完成。脱硫液中析硫及析出的单质硫以泡沫的形式进行浮选,浮选出的硫泡沫要及时进行溢出,达到再生后的脱硫液悬浮硫含量小于0.5g/L.,这就需要再生液有一定的停留时间。其停留时间不能太短,太短再生不完全,再生后的脱硫液悬浮硫高,既影响脱硫液在脱硫塔内对硫化氢的传质吸收,而且还会引起脱硫塔填料堵塞而影响生产。再生时间过长,副反应加快,再生后的副盐含量升高,纯碱及脱硫剂的消耗上升。生产实践证明,再生时间一般控制在~15min为宜。

  再生温度控制是再生过程中重要组成部分。再生温度过高,再生过程中的副反应速度加快,再生后的脱硫液中的副盐含量迅速升高,副盐含量超标将直接影响脱硫塔内的脱硫液传质吸收,脱硫效率下降,脱硫剂及碱消耗开始上升,如此同时,副盐增高后对脱硫系统的设备带来严重腐蚀。温度既不能太低,过低副盐则容易结晶析出。笔者曾在河南某厂家了解到再生温度高达65℃,硫泡沫时有时无,浮选出的硫泡沫有时呈虚泡,虚泡在生产区的上空到处飞扬,这种硫泡沫在熔硫釜内很难生产出硫黄。2009年一月湖南某厂家再生温度过低,脱硫液中的副盐析出,不到一个月脱硫系统的运转设备、工艺管道终因副盐结晶带来的磨损,脱硫塔填料堵塞,系统阻力明显上升被迫停产检修。因此,再生温度应控制在35~45℃之间为宜。

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