分析湿法脱硫塔堵的原因及应对措施

湿法脱硫塔堵塔,形成脱硫塔阻力上升,严重时发生气体带液,影响生产,是脱硫系统不可避免的,也是脱硫行业较普遍关注的问题。虽然随着催化剂技术的发展,许多新型催化剂已具备清除硫堵功能,使得堵塔问题有所缓解,但由于各企业的工艺状况、操作及管理等方面的原因,堵塔问题依然是脱硫行业中所关注的焦点。

造成塔堵,主要是硫堵和盐堵,究其原因,主要有以下几个方面:

1. 进塔气体质量差,气体夹带的煤灰、煤焦油和其它杂质等,长时间积累在填料上,形成塔阻力上升,产生塔堵。

2. 脱硫吸收和析硫反应,80%是在脱硫塔内进行的,塔内析出的硫,不能及时随脱硫液带出塔外,极容易粘结在填料表面,导致气体偏流,时间久了,形成堵塔。

3. 溶液循环量小,形成脱硫塔,喷淋密度降低,一般要求喷淋密度在35-50立方米/h,喷淋密度小,易使塔内填料形成干区,气液接触不好,脱硫效率下降,时间一长,就会形成局部堵塞,气液偏流,塔阻上升,造成塔堵。

4. 脱硫系统设备存在问题,一是脱硫塔填料选择不当,脱硫塔气液分布器、再分布器及除沫器结构不合理或安装出现偏差。脱硫塔在检修时,仅将塔内填料扒出清洗,而未将堵塞在除沫器和驼峰板的两驼降之间的碎填料和积硫及时清理出去,造成除沫器和驼峰板的降液孔不畅通,以致开车后,形成气体偏流,塔阻上升。二是溶液再生有问题,硫浮选效果差,悬浮硫上升,脱硫效率下降。

5. 操作和管理不到位。操作中脱硫液温度过高,一般温度控制在38-42℃为宜,超过45℃则气泡易碎,单质硫浮选不好,生成副盐多,一般副盐总和应小于250g/L。副反应增多,易析出结晶,形成盐堵,发生盐堵后,不仅使塔阻力上升,而重要的是引起设备严重腐蚀。发生盐堵后,再好的催化剂也是无能为力的;氧化再生槽浮选出的硫泡不能及时溢流出去而在液面上停留时间过长,硫泡破碎后下降,形成溶液悬浮硫上升,由脱硫泵带至塔内,沉积在填料上,时间久了形成硫堵;溶液循环量不能保证稳定,调节过频,遇到减量时,可从溶液组份上来作些调整;吹风强度在经过操作摸索后,可稳定在最佳量,一般不宜作过多调节,否则会影响单质硫的浮选,导致再生效果不佳。

6. 催化剂选用不当,劣质催化剂价格虽较低,但在应用过程中,在塔内析出的单质硫不能及时随溶液带出去,时间久了,形成堵塔,严重时影响生产。

应对脱硫塔塔堵,可从以下几方面入手:

1. 严格控制各项工艺指标温度是脱硫系统正常运行的关键因素,温度低了液体粘度大,脱硫效果差,温度高了副盐生成多,也不利于H2S的吸收。有人做过试验,只要脱硫液温度高于45℃,特别是Na2S2O3和Na2SO4的生成率会直线上升。而且再生温度过高时,再生槽虚泡严重,硫颗粒聚合和浮选困难,致使贫液中悬浮硫逐步升高。一般脱硫温度应控制在38℃~~42℃为宜,最低不低于35℃,最高不能高于45℃。 pH值也是化学反应的一个重要因素,脱硫反应同样要严格控制再生液的pH值,一般要控制在8.2~8.8之间,生产中尽量避免pH值高于9.0。当溶液的pH值大于9.2时,副盐的生成率也会直线上升。脱硫液的主要成分,则要根据生产工艺及时调整,同时严格控制脱硫液中的悬浮硫和副盐含量。

2. 合理的提温手段好多企业,特别是北方的企业,为了在冬季气温低时提高脱硫液温度,惯常的做法是给脱硫液加个蒸汽加热器,直接用蒸汽将脱硫液加热。还有一些企业是在再生槽底部增加蒸汽盘管或直接通入蒸汽。

3. 用喷淋空塔替代填料塔湿式氧化法脱硫中,对吸收塔的选择大多还是以传统的填料塔为主,并且仅在塔顶设置一个分布器,脱硫液经填料层自上而下流动,因塔高动则几十米,加上煤气的阻力,时间长了很容易造成偏流。如今不少氮肥企业已经通过技改,在每层填料上部增加再分布器,以减缓液体偏流,避免形成干区,也能有效缓解堵塔。

4. 选择优质催化剂脱硫催化剂的选用,将从根本上决定脱硫效率、辅料消耗和脱硫成本等关键指标。现在国内的湿法脱硫剂品种很多,脱硫剂的选择没有固定的标准,但必须依据现有的工艺流程和设备配置,还有煤气中的H2S含量和需要达到的脱硫指标。

5. 优化再生设备再生不好,就是在塔内Na2CO3吸收H2S得到的NaHS,未被全部氧化为硫单质,并被浮选收集到泡沫槽,而被带入了脱硫塔,在塔上段才完成氧化反应,生成单质硫,附着于填料表面,这是造成脱硫塔上段堵塔的主要原因。

6. 改进硫回收工艺硫回收开的好坏,能直接反映脱除了多少H2S。即便脱硫系统开的再好,硫黄回收不出来,那肯定是滞留在了塔内,为堵塔埋下隐患。还有就是熔硫的返液如果回系统,是造成副盐含量高的重要因素。好多企业用的都是连续熔硫,因为环保和成本压力大,熔硫的返液大都经冷却后回了系统。

7. 保证气体洁净度众所周知,进入脱硫系统的气体成分复杂,含有不少杂质和脏物,一旦进入脱硫塔就很难带出,会和硫膏掺和在一起造成堵塔。一般的填料塔都分为3段,如果检测的是最低层填料压差大,那多半是因除尘效果不佳所致。保证气化炉出口除尘器的正常运行,按时下灰。造气循环水最好能上微涡流。开好电除尘装置,不仅要维护好电滤器的二次电压和电流,还要经常热洗电滤器,尽量减少因二次电压、电流表的误差,造成对除尘效果的误判。管理好洗气塔和冷却清洗塔的循环水,有条件的企业要勤置换,最好能连加连排。

“梯级分离净化氨法脱硫除尘一体化技术”由山东明晟环保研发,采用多功能一体化双循环脱硫工艺及配套设施,实现了二氧化硫和烟尘的超低排放,并通过合理设置氧化段液位,选择合适的PH值,采用分布氧化方式,实现亚硫酸铵的高效氧化,同时研发二级氨及铵盐洗涤及除雾装置,有效控制氨及铵盐的逃逸。避免脱硫塔堵,系统稳定,脱硫效率高。

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