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“堵塔”— 脱硫塔的常见病和解决办法

“堵塔”— 脱硫塔的常见病和解决办法

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脱硫塔 是对工业废气进行脱硫处理的塔式设备。脱硫塔最初以花岗岩砌筑的应用的最为广泛,其利用水膜脱硫除尘原理,又名花岗岩水膜脱硫除尘器,或名麻石水膜脱硫除尘器。优点是易维护,且可通过配制不同的除尘剂,同时达到除尘和脱硫(脱氮)的效果。随着玻璃钢技术的发展,脱硫塔逐渐改为用玻璃钢制造。相比花岗岩脱硫塔,玻璃钢脱硫塔成本低、加工容易、不锈不烂、重量轻,因此成为今后脱硫塔的发展趋势。另外316L不锈钢具有耐腐蚀、耐高温、耐磨损三大优势,也是脱硫塔发展重要趋势之一。经过多年的改进,已发展成文丘里型、旋流板型、旋流柱型、浮球型、筛板型、气动乳化型等各种类型的脱硫塔,设备技术日趋成熟,各有优点和不足,企业可依自身需要选用不同类型。

“堵塔”是脱硫塔在使用过程中经常会遇到的问题;脱硫塔阻力上升,严重时发生气体带液,是脱硫系统不可避免的问题,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的功能,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的关注焦点。伊小编今天就和各位看官老爷聊聊这个话题

说到塔堵,主要分为硫堵和盐堵,究其原因,主要有以下几个方面:

1.进脱硫塔的气体成分不好,杂质含量较高?(如粉煤灰、煤焦油及其他固体颗粒)?进入填料层堵塞。

2、脱硫塔在进行脱硫反应时,也伴随发生氧化再生析硫反应,若析出的硫(特别是入口H2S含量较高时)不能及时随脱硫液带出脱硫塔,就很容易在填料表面,导致出现局部堵塞、偏流,严重时形成堵塔。

3、脱硫塔喷淋密度不够。一般要求在50~60m3╱m2?/span>h,较低的喷淋密度不仅会使塔内填料容易形成干区,造成硫堵,而且会大大降低脱硫塔的净化度。特别对于直径较大的塔,一定要保证足够的贫液量。

4、再生空气量不够,吹风强度低(一般要求在50~80?m3╱m2?/span>h)或再生设备不配套,这种现象必然造成再生槽内硫泡沫浮选困难,使贫液中悬浮硫较高,若长时间运行很容易形成堵塔。

5、脱硫塔的脱硫设备结构本身有问题。如填料选择不当或塔的液体分布器、再分布器结构或安装不合理,这种现象很容易使溶液偏流或分布槽本身积硫而造成堵塔。

6、副反应物生成的各种物质盐类浓度高,温度低时析出来堵塔,在正常工况下,特别对于管理比较好的厂家(现场没有什么跑、冒、滴、漏),脱硫液中副盐增加是可以理解的,因为脱硫液在吸收H2S的反应过程中,同时伴随副反应的发生,这是不可避免的,当副盐增加时,要及时采取措施(排放或引出部分降温结晶析出),以防盐堵。供热信息网了解到至于多少含量为超标,各企业因工况不一样,具体指标有所不同。我们认为副盐不要超过250g╱L,特别是溶液中Na2SO4的含量一般不超过40 g╱L,这种超标不仅仅是盐堵的问题而重要的是将引起设备严重腐蚀。

7、熔硫生产管理认识不足,由热供蒸气紧张,停止溶硫设备运行,或操作不当或熔硫装置本身有问题,造成残液中夹带的硫颗粒及泡沫增加,未经沉淀,过滤、分离处理又返回系统内,最终带至塔内堵塞填料。

8、脱硫液的组份控制不当,如栲胶、钒的比例失调,形成S—O—V沉淀,或是栲胶预处理不当,补入系统等。造成脱硫液粒度增大,使硫更易在填料上挂壁。

9、水质的影响。有的企业补硬水,或是其它硬水流入沉淀池,流入系统,形成钙、镁、盐类堵塞。

10、催化剂选用不当,我们知道不同种类的催化剂在催化氧化过程起作用不尽相同,特别是氧化后形成的单质硫晶体结构不一样,它的粘度和颗粒大小就不一样,如果自身析出的单质硫粘度比较大,在塔内析出的硫粘附在填料或分布器的时候,一定要周密考虑,切不可顾此失彼。

11、脱硫塔除沫器积硫堵塞。这种堵塞往往被企业所忽视,也最不容易被测定出来。一般厂家在测定脱硫塔阻力时,仅测定进出塔的压差。当然也有的厂家能测出每段填料压差。一般发现一段填料有压差时,就会判定一段填料或分布器受堵。殊不知当除沫器堵塞的原因,一方面是长时间得不到清理,另一方面气沫夹带严重,从而造成积硫堵塞。

造成堵塔的因素很多且又十分复杂,但对各种类型的堵塔进行认真分析。总是有迹可循有迹可查。伊小编总结的原因还有以下一些:

(1)催化剂的不适用或用法用量不当,氧化再生的效率差,不能满足工艺要求,悬浮硫及副盐含量高,脱硫液长期恶性循环。

(2)系统长期超负荷运行,工艺条件不适应,脱硫、再生、硫回收三大生产环节失调、失衡、失控,造成悬浮硫及副盐含量高,脱硫液长期恶性循环。

(3)脱硫塔功能不足或脱硫泵功能不足,造成液气比值低,塔喷淋密度不足,填料段形成半干区或干区。

(4)填料塔内件结构不合理或安装不规范,造成液气分布不均匀,形成偏流、沟流、壁流等,填料段形成半干区或干区。

(5)填料选型不适用或装填不合理,总量太多,单段太厚,空隙率小,特别是结构严重滞液型填料,投运后塔阻会明显偏高。

(6)填料破碎或变形,特别是规整格栅填料的倾伏或变形,塔阻会很快增高,甚至生产难以维持。

(7)塔前未配置静电除尘设备或其功能不足,工艺气体质量差,焦油含量高,粉尘等杂质多。

(8)塔前未配置洗气冷却设备或其功能不足,气温高液温高,不能满足工艺要求,脱硫效率低,氧化再生的效率差,析出的单质硫颗粒小,悬浮硫及副盐含量高。

(9)塔顶分布器或段间分布器,开孔率不足或孔径偏小,升气管通径偏小或高度不足以及安装不规范,负荷大压力高时瞬间的负荷变化,往往会形成塔系拦液,液位突升漫入气管的增阻现象。

(10)平板塔盘开孔率不足或孔径偏小;全开孔或局部开孔的驼峰式塔盘的谷底,则更容易造成积硫积盐积杂质堵塞。

(11)塔顶配置的气液分离装置,特别是丝网式除沫装置较容易堵塞,而测塔阻或停车清塔,往往会被忽视。

(12)再生槽容积偏小或再生泵功能不足,氧化再生的效率差,不能满足工艺要求,贫液质量差,脱硫液长期恶性循环。

(13)再生槽结构不合理,分布孔板的开孔率不足或孔径偏小,易堵塞,造成槽底内阻大,影响空气吸入量,若孔径大,液面翻腾严重,单质硫不易聚合浮选。贫液出口到硫泡沫溢流堰位差不足,均会将硫泡沫带进贫液槽,造成贫液质量差,悬浮流含量高。

(14)喷射器功能不足或装配布局不合理,吸入空气量不足或分布不均匀,氧化再生的效率差,或局部液面翻腾严重,单质硫难以聚合浮选从液相中分离,造成贫液质量差,悬浮硫高含量。

(15)压力管式喷头堵塞,喷淋密度不均匀,造成填料段的半干区或干区。

(16)硫回收过滤的滤液或熔硫残液,回收前处理不达标,液温高、杂质多,影响吸收与再生,造成残液质量差,悬浮硫高含量。

(17)吸收剂质量差、杂质多,催化剂残留物多,特别是栲胶法脱硫,胶钒比不合适,预处理不完全,熟栲胶夹生,造成氧化再生效率差,脱硫液粘度大,贫液质量差,悬浮硫含量高。

(18)系统加减负荷频繁,脱硫液也随之加减,或是较长时间的低负荷低液量生产,也易造成填料段的半干区或干区。

(19)工艺条件不合适,工艺管理不到位。工艺操作不规范,操作随意性大。小问题也会积成大问题。

(20)多溶质在脱硫液中的溶解度,较其单一在水中的溶解度,均有不同程度的降低,因此,浓度高或溶解度低的副盐,在液温低的情况下,往往会形成混合性过饱和析出结晶而堵塔,有一厂家变脱系统冬季停车,一夜之间再开车时,发生恶性的“塔梗阻”,被迫通蒸汽加温而延误开车。

总结了这么多原因,那如何才能解决问题呢??

伊小编的敲黑板时间又到了~bang~bang~bang

脱硫塔堵塔的解决方案:

(1)做好气体入塔前的净化,气体入塔前要洗涤除尘和静电除焦,并加强气水分离,防止煤焦油、粉煤灰等杂物带入脱硫系统。

(2)认真查找堵塔的根本原因,是设备设计安装问题的,找机会进行技术改造,比如脱硫塔在填料的装填和选用上,宜按三层装填,每层高度5-6米,填料总高15-18米,填料以散装聚丙烯¢50-70㎜为主,下段填料宜选大规格以防堵;气液分布器、再分布器、除沫器等部件设计应合理,气液分布面要适当;填料托架多为驼峰板,各企业或多或少都发生过驼峰堵塞,严重时驼峰槽被堵满,不得不停车清理填料,建议将驼峰板改为格子板;氧化再生槽内应设1-2层分布板,孔板的作用是使气液混合物通过孔板时再经混合搅动,以利再生效率提高,孔径过大,混合搅动作用减弱;保证检修质量,在塔内填料扒出后,应对塔内进行一次全面检查,发现问题及时处理。

(3)严格控制工艺指标,做好再生槽硫泡沫的浮选和溢流,再生压力(一般在0.40-0.45MPa),以及液位要稳定,防止大幅度波动而将沉淀泛起带入塔内;控制好再生温度,再生温度过高则副反应加快,产生副盐多,副盐结晶,造成堵塔.

(4)保证足够的循环量和喷淋密度,使附在填料表面的积硫得到冲刷,减量生产,不宜调节循环量,应以降低溶液总碱度为手段。重视熔硫回收及加工,熔硫残液要经逐级沉淀、过滤、冷却、氧化并将杂质清除后再返回到系统。

(5)选用质量过硬的催化剂。由于催化剂特殊的化学结构而具有极强的吸氧载氧能力,在脱硫过程中,不断地释放出具有很强活性的原子态氧,能迅速将H2S和部分有机硫转化为单质硫,从而大大提高脱硫效率,脱除有机硫可达50%以上,氧化再生时析出的硫颗粒大,易分离回收,使脱硫液粘度降低,悬浮硫减少,溶液清亮。另外,质量过硬的催化剂不但能吸附氧,活化氧,还能形成多硫化物,多硫化合物被再生时会析出硫,以致溶液中的悬浮硫逐渐降低,填料上粘附着的硫也逐渐松懈下来,故具有一定的清洗塔的作用。

(6)对塔堵后,阻力上升,出塔气体出现带液现象的处理。据笔者多年的操作和管理经验,一方面可加大循环量来冲塔,另一方面可加入一定量的植物油,以消除塔内沉积在填料上的硫泡及积硫,一般植物油一次加入量在200-300mL为宜,加入量过多,则在塔阻下降后,脱硫效率会有所降低,主要原因是植物油是高分子有机化合物,是一种消泡物质。需特别注意的是,在加植物油来清洗塔期间,硫泡会大量增多,宜加强再生槽硫泡的浮选,保证正常溢流,同时要加强熔硫回收工作。

 

综上所述,脱硫塔堵塞的原因很多,要认真查找原因,对症下药,采取有效措施,才能从根本上解决问题,希望伊小编今天的内容能够帮助到各位看官老爷们解决根本问题。说的不对的地方,欢迎大家指正!如果各位看官老爷有不同意见,欢迎给伊小编留言评论,大家一起探讨!如果大家喜欢伊小编的内容,欢迎评论点赞加关注哦!

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