压滤机分离设备专业制造企业,集开发、设计、制造、服务于一体,具有专业的生产技术,先进的生产工艺,精良的制造设备,完善的检测手段。为满足不同用户的过滤需求,我们不断开发完善产品技术和品质,提高产品的自动化程度和售后服务质量。
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焦炉煤气湿法脱硫系统中,在催化剂的作用下,弱碱性的溶液在脱硫塔内完成对硫化氢的吸收和转化,自身由贫液转变为富液,之后富液进入氧化再生槽内被氧化再生,并恢复为贫液状态,然后继续回到脱硫塔。在这个过程中,氧化再生槽不仅担负着富液的氧化再生任务,还兼有硫泡沫的浮选与分离的作用。对于喷射氧化再生槽,硫泡沫的浮选是依靠喷射器自吸的空气将溶
焦炉煤气湿法脱硫系统中,在催化剂的作用下,弱碱性的溶液在脱硫塔内完成对硫化氢的吸收和转化,自身由贫液转变为富液,之后富液进入氧化再生槽内被氧化再生,并恢复为贫液状态,然后继续回到脱硫塔。在这个过程中,氧化再生槽不仅担负着富液的氧化再生任务,还兼有硫泡沫的浮选与分离的作用。

对于喷射氧化再生槽,硫泡沫的浮选是依靠喷射器自吸的空气将溶液中的单质硫积聚使其形成大颗粒硫磺后吸附在泡沫表面,形成硫泡沫溢流至泡沫槽。对于高塔再生,空气是空压机强制补入,浮选原理与上述相同。
在我们的技术服务过程中,经常会遇到喷射再生槽或者高塔再生产生的硫泡沫出现异常现象,表现为硫泡沫量少、无泡沫、虚泡及皀泡等。下面根据我个人从事GLT–络合铁脱硫技术服务及多年煤气脱硫气体净化工艺设备、管理的经验,从氧化再生设备及其工艺操作管理方面来探讨硫泡沫浮选异常的产生原因及处理措施。
一、氧化再生设备:再生槽喷射器液位调节器
氧化再生槽是湿法脱硫系统关键设备之一,它担负着硫泡沫浮选的主要工作,空气自吸式喷射器更是其心脏部件。所以氧化再生槽在设计上首先要计算出槽的直径、槽的有效高度、喷射器的个数、喷嘴的直径四个关键参数。
在计算槽的直径时,要涉及到吹风机强度和喷射器的抽吸系数;在计算再生槽的有效高度时,要涉及到溶液在再生槽内停留的时间;在计算自吸式喷射器个数时,要涉及到其喷嘴口径和单支喷射器每小时的溶液量;在计算溶液停留时间时,要涉及到再生槽的有效容积及溶液循环量等参数。
络合铁脱硫催化剂再生过程,理论上每脱1kg硫磺,氧化再生所需的空气量为6.3m3,而应用中实际经验值受空气利用率的影响,高塔再生,每生产1kg硫磺至少需要8m3/h空气;喷射再生,每生产1kg硫磺至少需要12m3空气;因此,络合铁投运前首先要充分考虑氧化再生槽在设计上满足其足够的吸气量;以及溶液在氧化再生槽要有足够的停留时间。
氧化再生槽内一般设置2-3层分布板,分布板的孔径过小易被垢物堵塞,孔径过大则液面翻滚地厉害;再生槽有无分布板至关重要,它会严重影响单质硫的聚集和浮选;分布板的作用是使喷射器尾管出来的夹带着无数气泡的脱硫液,在槽内迅速形成无数的气泡群,气泡群在其自身浮力的作用下,向上漂浮,同时游离在溶液中的单质硫便向气泡周围聚集并粘附在气泡表面,随着气泡的向上漂浮,经2-3层分布板切割后气泡变小且越聚越多,其表面粘附的单质硫相应就较多,这样就大大提高了单质硫的浮选能力,且能保持液面稳定。
而无分布板的再生槽,在气泡由下向上漂浮时,由于气泡所受的压强越来越小,它的体积就越来越大,势必造成槽内溶液翻腾厉害,且浮选出的气泡极易破碎,不能形成稳定的泡沫层,其所带出的单质硫应对就较少,从而影响硫磺的浮选。
喷射器由喷嘴、吸气室、收缩管、混合管、扩散管及尾管组成。自吸式喷射器的作用是脱硫富液以一定压力(0.40-0.50 MPa)进入喷嘴形成高速射流,吸气室产生负压将空气吸入混合管内。此时空气呈微气泡状扩散到液相中,气液在此得到充分接触,并形成高速涡流状态,再生效率在混合管可达80%。喷射器在设计上要求溶液经过喷嘴的流速要达到18-25m/s,混合管的长度是其管径的20倍之多。
喷射器在制作安装上要求精度较高,要求喷嘴、混合管、扩散管及尾管中心轴线要一致,同心度偏差≤1.0mm。喷射器的喷液量由喷嘴大小而定,在进液口压力一定的情况下,喷射器的吸气量是由喷液量决定的,选择适宜的气液比很重要,太高或太低都会影响再生效率。但需要特别说明的是,由于自吸式喷射器在设计制作精度及安装要求较高,建议企业在选用自吸式喷射器时,找专业生产厂家来定制。
二、工艺操作过程的控制碱源温度再生风量
2.1、以氨水为碱源的脱硫液温度应控制在32-38℃之间
脱硫液温度过高,特别是在脱硫液温度超过45℃时,脱硫液粘度和表面张力下降,此时空气在再生槽内就难以形成气泡,硫颗粒就不能粘附在其表面,而且形成的气泡扩散到界面也易碎,这样硫颗粒就不能被及时浮选出来,造成脱硫液中悬浮硫升高。相反脱硫液温度过低,则再生槽浮选出的硫泡沫层变薄,呈棉絮状漂浮在槽面,也不利于单质硫的浮选。
2.2、再生的空气量宜保持相对稳定
氧化再生槽吹风强度对硫泡沫的浮选及分离影响极大。吹风强度过大则会因溶液湍动翻滚地厉害使形成的硫泡沫相互撞击而破碎,造成单质硫的二次浮选,使再生效率下降。但吹风强度过低,再生槽溶液中大气泡较少,这些少量的大气泡穿过分布板而被切割成小气泡的数量也相对减少,再生液中硫颗粒粘附在气泡表面的机会就大大减少,导致槽面硫泡沫量稀少,不能形成良好的泡沫层。
2.3、控制泡沫层厚度
氧化再生槽浮选出的硫泡沫尽量保持一定的厚度连续溢流,同时避免硫泡沫夹带清夜过多。
当硫泡沫在液面上停留时间过长,硫泡沫破碎后,其表面粘附的硫颗粒下沉反混造成二次浮选,使氧化再生槽负荷加重,影响脱硫液的再生效果,造成贫液悬浮硫上升。反则溢流量过大,硫泡沫在液面上停留时间过短而使单质硫来不及粘附在气泡表面,亦会导致槽面硫泡沫稀少,泡沫层薄则容易被破坏,进而影响硫磺的正常浮选。
2.4、硫回收装置
(1)压滤机滤液中小粒径的有机物及油尘会漂浮在滤液上面,一般滤液是经地下槽或者中间槽再打入系统的,地下槽或者中间槽可见的油层,以及设备壁板上附着的油垢,定期清理,可减少返回系统的总油尘含量,降低泡沫发虚的机率。
(2)熔硫釜操作应该定期热洗,否则油污及部分重盐、粉尘极易挂壁影响传热效率,影响出料率,导致清液浑浊,混浊的清液回流系统,对脱硫工况的稳定极其不利。另外还应按时排硫、排渣、排无法熔容的高沸点的盐类残液。熔硫残液、上清液必须经冷却和过滤等处理后再返回系统,以减轻对脱硫液组分的干扰,防止硫泡沫浮选异常。
熔硫残液处理不当返回系统,易使溶液发泡,产生虚泡过多,且不易分离。熔硫残液在返回系统前,需经多级沉降冷却降温至≤45℃,使熔硫残液中的大量副盐析出结晶在沉降冷却池,然后清液才可返回系统循环使用。
三、硫泡沫异常现象的成因分析
3.1、前端处理设备的影响
由于脱硫前端煤气处理不当,煤气中焦油、粉尘及其它杂质等易发泡物质随煤气带入脱硫液中,易导致氧化再生槽无硫泡沫或产生大量虚泡。故初冷器、电捕焦油器以及预冷塔操作运行的好坏是非常重要的一个环节。
3.2、脱硫催化剂的选择与工艺、设备的匹配
我们知道,副盐的生成与密度非理性上升,对泡沫的生成、浮选、硫磺的回收影响非常大,一旦打破系统平衡,很难控制。所以脱硫催化剂的选择在很大程度上决定着脱硫效率、碱耗、溶液再生效果及副盐生成率等一系列重要指标。故选择一种高效催化剂就成为脱硫工艺的核心。
GLT—01型络合铁脱硫催化剂在焦化脱硫装置表现出强大的优势:脱硫效率高、有效的抑制盐的生成、控制减少脱硫废液产生、宽温区指标的稳定、常压脱硫与负压脱硫均可达到理想的状态。
3.3、碱源的控制
(1)氨法脱硫PH值相对稳定,但氨来源的需严谨控制。一方面脱硫系统补加氨水一定是干净的氨水不能直接补循环氨水或者剩余氨水,另一方面做好剩余氨水的预处理环节,确保蒸氨系统来氨的纯度,降低有机物或者油尘含量,减少进入脱硫系统造成泡沫发虚物质条件。
(2)钠法脱硫,在往系统补加纯碱液时,一次性大量的补加碱液极易使氧化再生槽产生大量的虚泡。要采取定时、定量补加,杜绝一次性补加,以减少或避免虚泡的形成。
3.4、温度控制
(1)当脱硫液温度升高大于45℃时,其粘度和表面张力下降,此时空气在再生槽内就很难形成气泡。但脱硫液温度过低(小于35℃),则脱硫液粘度大,氧化再生槽形成泡沫呈棉絮状漂浮在槽面不宜分离。
(2)熔硫残液或者清液未经处理而直接返回系统,特别是残液返回系统的温度过高时,不仅会导致氧化再生槽无泡沫,还会致使脱硫系统副盐增加。
四、硫泡沫异常现象的处理
4.1、加强煤气的预处理工作,尽可能避免煤气中焦油、粉尘及其它杂质等易发泡物质被带入脱硫液中。
4.2、加强剩余氨水预处理管理,尽量减少系统废水中低沸点杂质(来源于阻垢剂、粘泥剥离剂等水处理药剂)进入循环氨水中。一旦经蒸氨操作,被带入脱硫系统,将会导致氧化再生槽长时间无泡沫或虚泡多,导致再生系统恶化。
4.3、在脱硫再生设备设计安装过程中,尽可能实现装备的合理化、科学化,消除影响氧化再生硫泡沫正常浮选的客观因素。
4.4、氧化再生槽的液位不宜控制过高(一般液面距离溢流堰5-10cm),其目的是增加气泡在溶液中的停留时间,让气泡表面更有机会黏附更多的单质硫颗粒,使槽面硫泡沫层稳定。
4.5、定期检查喷射器自吸空气量的大小状况及槽面硫泡沫变化情况,及时发现清理喷嘴及喉管内的堵塞物,保证自吸式喷射器的最佳的吸氧量,使氧化再生槽吹风强度保持稳定。
综上所述,氧化再生槽产生硫泡沫异常是由多种因素造成的,所以我们在处理过程中,需要从设备上、工艺上及催化剂使用等多方面查找原因,细心观察、精细管理控制,对症下药,方能解决根本问题。
压滤机分离设备专业制造企业,集开发、设计、制造、服务于一体,具有专业的生产技术,先进的生产工艺,精良的制造设备,完善的检测手段。为满足不同用户的过滤需求,我们不断开发完善产品技术和品质,提高产品的自动化程度和售后服务质量。
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