湿法脱硫沉降式再生一体化技术背景是怎样的？
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湿法脱硫沉降式再生一体化技术
1技术背景
湿法脱硫包括三个单元:吸收、再生、硫回收,在这三个单元中再生是整个脱硫的核心部分。再生不好不仅影响吸收也影响了硫回收,因此它是整个脱硫系统的心脏。再生的技术多年来一直采用再生槽,利用喷射器喷射自吸空气,一方面氧化被还原的催化剂,一方面把被氧化形成的单质硫从脱硫液中浮选出来。通过生产实践发现,硫颗粒是否能从脱硫液中浮选出来,不仅取決于空气量的大小,同时它还与脱硫液的物化性质有密切关系,如溶液的温度、pH值、碱度、粘度表面张力、溶液的组分等等。这些物化参数既与本系统的工況条件、操作管理有关又与外系统的外来因素有关,从而使脱硫液的再生是在一个非常复杂的环境工況下工作。也正是因为再生环境因素的复杂性,从而使再生经常出现不正常的状況,象无泡、皂泡、虚泡、飞泡等等。有的持续几天不出泡沫,给生声带来严重的威胁。因为长时间不出泡沫造成堵塔的现象几乎在每个企业都不同程度的出现过。特别是近年来,在传统工艺中,变换气压力的升高以及全低变技术的应用,造成变换气脱硫的再生出现严重的问题,主要表现在再生不出泡沫同时再生槽上有特殊的刺激性气味,通过我们多年的研究造成这种现象的恰恰是这种刺激性气味的气体改变了脱硫液的物化性质从而造成再生不出泡沫,而这种气体是什么?如何形成?如何避免?却至今没有研究结果。而在一些焦炉煤气、黄髒尾气、沼等气体的湿法脱硫中,由于这些气体的洁浄程度不够,使焦油、灰尘、苯、茶等杂质带入到脱硫系统较多,这些物质同样造成了脱硫再生不好,也形成了再生槽浮选不出泡沫的不良现象。特别对焦炉煤气脱硫来说,几乎无法声出合格的固体硫磺。
基于以上原因,我们通过对再生机理的更深层次的研究发现,再生的主要目的有两个:一个是对还原态的催化剂进行氧化让其恢复氧化能力,第二是通过空气在脱硫液中形成无数的小气泡,形成的单质硫依靠自身的粘附性粘附在气泡的表面并通过气泡的浮力把硫颗粒从脱硫带出来。从生声实际状況看,催化剂的再生是非常容易的,无论是酞菁钻类催化剂还是栲胶类催化剂,只要设计合理,催化剂的再生都不是问题,而且所需要的再生空气量也非常少,经理论计算每氧化1Kg的硫化氢所需要的空气量仅仅为1.57m3的空气,而实际加入的空气量却是理
论的10倍以上。即使加入这么多空气,却未必就能把单质硫很好的从脱硫液中带出来,而大量空气的加入却带来大量副盐的生成,给脱硫液的后期处理带来极大的难度。因此为了达到再生的目的,我们改变原有的思维模式,依据单质硫的物化性质,硫单质的比重是比水重这一特性,当我们用烧杯取一杯脱硫富液静止存放几分钟,我们很快发现脱硫中的硫颗粒从脱硫中迅速的沉降下来,通过这一物理现象,我们设想把原来浮选式的再生通过一定的技术手段改为沉降式再生,这样只要脱硫液中有单质硫的存在,它就会在一定条件下沉降下来。该技术通过我们多年的实验摸索,并通过小试、中式取得了十分满意的结果。目前,该技术已获得了国家知识产权局颁发的《新型实用专利证书》,其专利号为:ZL20142044053.6。
2技术原理
依据单质硫比重比水大的物化性质,在一定的设备和工況条件下,单质硫通过自身的重力作用从脱硫液中沉降下来,同时适当补加空气来完成催化剂的再生,最终完成整个脱硫液的再生过程以及催化剂的再生和单质硫的分离工作。
3技术条件
改变原有浮选再生的设备结构模式,把再生槽、泡沫槽、贫液槽、富液槽融为一体,依据単质硫沉降、脱硫催化剂的再生所需的工況条件,研究开发新型再生一体化设备,该设备分为再生区、缓沖区、静液区、贫液区、沉降区、聚集区、漂浮物区(针对焦化的焦油收集)。
4技术特点
(1)减少设备占地面积,整个再生系统只有一个设备,是原来系统占地面积的30%。
(2)设备投资少,新型再生设备的投资仅仅是原来再生系统的50%。
(3)减少空气用量,所需要的空气量仅仅为原来系统的40%。
(4)减少喷射器用量,本再生系统仅仅需要3~7只喷射器,(我公司特殊设计),如果有鼓风装置(如焦化厂)的不仅大大減少空気了,而且所需压头仅仅为0.15MPa。
(5)再生泵压头仅仅为0.3~0.35MPa,再生能耗降低50%。
(6)大大降低脱硫的副反应,由于空气量的大幅度減少从而大大降低溶液硫代硫酸盐、硫酸盐、硫氰酸盐的生成。
(7)减少环境污染,由于有效抑制了副反应,减少了脱硫液排放,特别对于焦化企业效果十分显著。
(8)提高硫磺纯度,由于采用沉降技术,原来与硫泡沫一起浮选出来的悬浮将得到有效的分离,大大提高硫磺纯度,特别对于焦化行业十分有利,也彻底解决焦化企业硫磺纯度差甚至无法出硫磺的问题。
(9)对于焦化企业来说由于采用沉降式再生,使硫颗粒与焦油等悬浮物的彻底分离,不仅提高了硫磺纯度同时又回收了一部分焦油,无形中増加焦油声量。
(10)对于高塔再生的企业来说(如大多数焦化企业),可以新上一台一体化再生器,同时把再生塔改为预脱硫塔(空塔)使用,这样在投资不大的情況下解决脱硫效率低的问题。
5适用范围
该技术适用于所有湿式氧化法脱硫的再生,尤其适用于黄磷尾气、沼气、焦炉气等特殊介质气体湿法脱硫的再生系统。
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