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浅谈DS硫泡沫专用真空过滤机
发表于:2020-03-19 13:33
1  DS型硫泡沫专用真空过滤机简介
 
硫泡沫真空过滤机是根据脱硫工艺的需要及硫泡沫的特性进行自主设计、研发的集硫泡沫分离和脱硫液处理为一体的DS型高效过滤设备。2008年,DS型硫泡沫真空过滤机被中华环保联合会能源环境专业委员会评为“中国节能减排重点新技术、新产品”。2009年DS环保型硫回收工艺也被中国氮肥工业协会评为“氮肥行业振兴支撑技术”。
 
2  湿法脱硫应用DS型硫泡沫专用真空过滤机的特点
 
2.1  能降低蒸汽消耗量
 
一般情况下,再生溢流的硫泡沫液体含量90%左右,采用连续熔硫每生产1吨硫,将从熔硫釜回流脱硫液9吨;DS型硫泡沫专用过滤机过滤后,滤饼含液量30%,设滤饼中固体为100﹪的硫磺,每生产1吨硫,则需要1.43吨滤饼(含液量30%),也就是说只有0.43吨脱硫液随过滤后的滤饼进入熔硫釜,所以采用DS型硫泡沫专用过滤机过滤后再熔硫每生成1吨硫比直接连续熔硫减少进熔硫釜溶液为8.57吨,这些溶液进熔硫釜通常需要从35℃左右被加热到70~90℃后出熔硫釜,这部分溶液温度的升高需要的蒸汽量通过计算得知需要821kg。
 
从结果看出,使用DS型硫泡沫专用真空过滤机过滤后熔硫将比连续熔硫每吨硫磺节约蒸汽821kg,如此算来,对于一个处理气量为60000Nm3/h的焦炉煤气脱硫系统,入口H2S按5000mg/Nm3,口控制100mg/Nm3以下,硫回收率85%,则每天节省蒸汽4634kg。
 
2.2  能减少溶液的温升
 
采用连续熔硫的厂家,如果不回收回流液是不可能的,因为那样不仅浪费大而又为环保所不容。如果先冷却再回收到系统里,自然是好,但自然冷却需要较长的时间、设备、场地,溶液量的增加等都是问题,如果采用冷却介质来冷却,那就大大增加了运行成本,而且容易在冷却过程出现析盐、堵塞等现象,所以,特别是一些气量大,煤气H2S含量高的大规模焦化企业,熔硫釜回流液回系统前进行冷却处理的几乎没有,大部分直接回到系统。这样就导致了溶液温度过高,特别是在夏季,给系统的运行带来很大困扰。还是以气量为60000Nm3/h、煤气H2S为5g/Nm3的焦炉煤气脱硫为例,采用连续熔硫比先用DS型硫泡沫专用真空过滤机过滤再熔硫将每天多排出回流液48.4吨。根据热量平衡关系:
 
M热·C热·(T2-T)=M冷·C冷(T-T1)
 
则:T=M热T2+M冷T1 /M热+M冷
 
=(48.4×103×353+1050×103×308)
 
/(48.4×103+1050×103)
 
=310K=37℃
 
T-T1=37-35=2℃
 
式中:M热—熔硫釜每天回液量:kg;
 
M冷—系统溶液总量:1000m3×1050kg/m3=1050×103kg;
 
C热、C冷—分别是回流液和系统溶液的比热容,C热=C冷;
 
T1—脱硫液的初始温度:k,308k;
 
T2—熔硫釜回液的温度:k,取353k;
 
T—混合后脱硫液的温度:k。
 
由上面的计算看出,连续熔硫较DS硫泡沫专用真空过滤机过滤后再熔硫,每天内熔硫釜回流液将导致系统溶液温度升高2℃。连续不断的回收熔硫液,特别是在夏季,会使系统温度严重超高,对系统的正常运行带来很大影响,甚至难以维持生产。如果采用DS硫泡沫过滤机过滤后再熔硫。溶液的温升问题就不存在了。
 
2.3  能降低副盐生成率
 
温度过高有利于副盐的生成,特别是温度超过50℃时,Na2S2O3生成率近乎直线上升。而熔硫釜回流液温度大多在70-90℃之间,虽说釜内溶液中的氧没有再生槽(塔)内那么充足,但硫泡沫及液体从再生槽出来,其中也溶解一定量的氧,在釜内较高的温度下与溶液中的Na2CO3和HS﹣或单质S生成Na2S2O3的速度是非常快的。我们曾专门在气量为60000Nm3/h,入口H2S 5000mg/Nm3的厂家多次分析过Na2S2O3含量,硫泡沫取样分析Na2S2O3结果平均为:21.3g/L而熔硫釜出来的清液中Na2S2O3分析结果平均则是51.4g/L。其每天回收硫磺5.7吨,采用连续熔硫,每天最少从熔硫釜排出51.3吨清液,而如果先用DS型硫泡沫过滤机过滤再熔硫,则每天少排49吨清液,这49吨脱硫液经熔硫高温再回流,将多产生副盐Na2S2O3:(51.4-21.3)×49t/1.05=1405kg,系统溶液总量1000m3,所以,采用DS型过滤机每天内将能使整个系统溶液中Na2S2O3浓度的增长减少1405/1000=1.405g/L。另外,在大量熔硫釜回流液回至系统时,引起短时间内局部温度过高而副反应加快,副盐生成量大增。所以采用DS过滤机过滤后再熔硫副盐生成率大大降低。
 
2.4  能使碱耗降低
 
近几年,无论是氮肥待业或焦化行业的脱硫,碱耗高的现象比比皆是。关于副盐的增长引起碱耗的升高及熔硫导致副盐增长的原因,大多数企业生产管理人员都有所了解。但是采用连续熔硫增加的碱耗到底有多大,几乎很少有人去关心,出现碱耗高的现象只是一味的从其它方面找原因,最后也是当举功甚微。在脱硫系统溶液中Na2S2O3不管是哪种反应而来的,其Na﹢唯一来源于Na2CO3,所以每生成1mol Na2S2O3最终要消耗掉1molNa2CO3,也就是每生成1kgNa2S2O3,要消耗掉0.67kgNa2CO3例如气量60000Nm3/h,入口H2S5000mg/Nm3的厂家,每天回收硫磺5.7吨,至少从熔硫釜排出51.3吨清液。清液中的Na2S2O3由21.3g/L升至51.4g/L,每天因连续熔硫导致副盐增长而增加的碱耗为:(51.4-21.3)×51.3t/1.05×0.67=985kg。而使用DS型硫泡沫过滤机过滤后再熔硫其生成副盐而消耗的碱为:(51.4-21.3)×2.45t/1.05×0.67=47kg,直接节约了碱耗938kg。对于一个气量60000Nm3/h,入口H2S 5000mg/Nm3的企业来说,每天节约938kgNa2CO3,其意义不言而喻。
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