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濕法脫硫堵塔原因分析及對策

文檔作者：郭文龍楊永杰張永斌文檔來源：山西陽煤豐喜肥業(yè)		點擊數(shù)：	更新時間： 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 析及對策郭文龍 楊 永杰 張永斌(山西陽煤豐喜肥業(yè) <集 團="團">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。山西陽煤豐喜(集團)臨猗分公司半脫裝置在開車初期壓差只有 3．3kPa，堵塔時達到l7．3～18．7kPa，羅茨風機 的電流增加近 10A，達到電機負荷上限，每小時多耗 電 360kW ·h，相 當于多開 1臺以上的羅茨風機耗電量。另外，堵塔后為保證達到脫硫系統(tǒng)出口氣體中 Hs含量指標，許多企業(yè)的做法是加大溶液循環(huán)量 ，導致 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 過程 中，填料表 面會附著 1層硫膏 ，必然會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 時間縮短 ，影響脫硫效率 。(3)設備維護檢修工作繁 重。堵 塔后 ，造成憋泵 ，用于密封的填料很容易打飛 ，嚴重時必須將進 、出口閥門全部關閉 ，才能加進填料。另外 ，為了保證脫硫效率，加大循環(huán)量還會造成 出口閥芯和管道沖刷腐蝕嚴重 ，大大縮短機泵使用壽命 。(4)煤氣 阻力 大，產(chǎn)量上不去。堵塔必 然導致通過凈化工段 的煤氣輸送 阻力增大 ，影響壓縮機的打氣量 ，最終影響氨的產(chǎn)量 。目前 ，合成氨企業(yè)的利潤空間較小 ，大多憑產(chǎn)量來維持正常生產(chǎn)運行 ，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機出口壓力不斷升高 ，極易造成羅茨風機跳 閘，如果 不及 時關 閉出 口，將導致羅茨風機倒轉 ，嚴重時可能使整臺羅茨風機損壞 。2 脫硫 系統(tǒng)堵塔 的因素(1)脫硫系統(tǒng)的控制指標。(2)氣溫低時對液相加熱(單列 出此項是 因為此舉在氮肥企業(yè)被普遍采用 ，或許是無奈之舉 ，或許是尚未認識其危害)。(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 ，生成 的單質硫 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。進入脫硫系統(tǒng) 的氣體成分復雜，含有不少雜質和臟物，一旦進入脫硫塔就很難被帶 出，會與硫膏摻和在一起造成堵塔 。填料塔一般分為3段 ，如果檢測結果是最低層填提下 ，能準確地反映工藝調節(jié)水平。(3)每周統(tǒng)計安全隱患整改率(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 臺爐耗煤量應每 日統(tǒng)計 ，可宏觀上反映造氣爐運行負荷變化。凡數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏離均為異常 ，應予以重視并及時調節(jié) ，以有效地指導生產(chǎn)。(收到修改稿 日期 2011-10—25)萬方數(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)堵塔的應對措施(1)溫度是脫硫 系統(tǒng) 正常運行 的關鍵 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。試驗結果表 明：脫 硫液溫度 >45℃，副鹽 Na2S03和 Na2sO 的生成率會直線上升 ；再生溫度過高時，再生槽虛泡嚴重 ，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蒸汽盤管或直接通人蒸汽加熱。(2)pH也是化學 反應 的重要 因素 ，脫硫 反應同樣應嚴格控制再生液的 pH在 8．2～8．8，生產(chǎn) 中應盡量避免 pH>9．0。當溶液 的 pH>9．2時，副鹽的生成率也會直線上升。脫硫液的主要成分應根據(jù)生產(chǎn)工藝及時調整 ，同時嚴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 置 1臺分布器 ，脫硫液經(jīng)填料層 自上而下流動 ，因塔高達幾 十米 ，加上煤氣 的阻力 ，時間長 了容易造成偏流。不少氮肥企業(yè) 已經(jīng)通過技改在每層填料上部設置再分布器 ，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)技術不斷進步 ，解決了霧化 噴頭等難題 ，空塔噴淋技術以其結構 簡單 、塔體利用率高 、氣液相間的傳質效率高和運行成本低等優(yōu)勢 ，逐漸得到推廣應用 ，在幾家企業(yè)的應用效果很好 ，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 等關鍵指標 ?，F(xiàn)在 國內(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 沒有 固定 的標 準 ，但必 須依 據(jù)現(xiàn)有 的工 藝 流程 和設備 配置 ，以及煤氣 中的 H s含量 和需 要達到 的脫硫指標 。比如 臨猗 分公 司半 脫 系統(tǒng)進 口氣 體 中 H：s質量濃度為 2500～3500mg／m ，因為變換系統(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 ，因為在檢修過程 中發(fā)現(xiàn)尾 管和 花板 接觸處磨 損嚴 重。噴 嘴最好采用不銹鋼材質 ，因為此部位容 易腐蝕 。噴射器 的安裝最好 找專 業(yè) 的安 裝 隊，保證 垂直 同心 ，否則會影響抽空氣量 。生產(chǎn) 中，還應通過調 節(jié)再生壓力和液位調節(jié)器嚴格控制 泡沫層的厚度 ，防止 液面 大 幅度 波 動 和翻 浪 ，保證 硫 泡 沫 正常 溢流 ，同時也要避免泡沫帶液過 多。根據(jù)進氣 室風速或倒噴情況 ，經(jīng)常檢查噴嘴和喉管是否發(fā) 生堵塞 和結垢 ，甚至腐蝕。(6)不少企業(yè)采用連續(xù)熔硫工藝 ，因為環(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 30m 。進熔硫釜的蒸汽溫度能達到 190℃ ，出熔硫釜的返液最低也有 85℃ ，如此高的溫度 ，必然會 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)還設置了涼液風機。此法僅對降低返液溫度有效 ，而對副鹽的冷卻沉降效果甚微。筆者 曾試驗將一部分返液常溫靜置沉淀 1個月 ，副鹽含量幾乎無變化。臨猗分公司正在進行技改 ，將再生槽浮選的硫泡沫先打入過濾機，過濾脫 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發(fā)生硫磺下游產(chǎn)品 ，將對脫硫系統(tǒng)的正常運行更為有利。(7)保證氣化 爐 出 口除塵 器 的正 常運行 ，按時下灰 。開 好 電 除塵裝 置 ，不僅 要 維 護好 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 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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