氨法脫硫在線除灰渣系統(tǒng)設(shè)計(jì)改造經(jīng)驗(yàn)探討

李皓瑜 王亞?wèn)|

摘要：當(dāng)前在工業(yè)化生產(chǎn)過(guò)程中，氨法脫硫是其中必不可少的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其不僅能夠?qū)⒍趸蚧厥赵倮?，還能夠保障氨的持續(xù)供應(yīng)，但是灰渣的不斷排放成為了需要亟待解決的一大問(wèn)題。現(xiàn)行的除灰渣系統(tǒng)難以保證清除效果符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，為此就要在氨法脫硫在線除灰渣系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)、合理優(yōu)化與改造，促使氨法脫硫裝置應(yīng)用效果更加的顯著。

關(guān)鍵詞：在線除灰渣系統(tǒng)；氨法脫硫；系統(tǒng)設(shè)計(jì)改造

1.常規(guī)氨法脫硫的除灰渣系統(tǒng)的現(xiàn)狀分析

現(xiàn)階段普通氨法脫硫的除灰渣系統(tǒng)通常采用過(guò)濾法來(lái)清除灰渣，其具備的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)為能夠獲較為顯著的除渣效果，且無(wú)需過(guò)多的成本支出，即使需要持續(xù)的運(yùn)行也不會(huì)消耗太多的成本。但是其存在的不足也是有目共睹的，若燒結(jié)機(jī)的原料品質(zhì)出現(xiàn)變化，或電除塵的運(yùn)行條件不斷下降，就會(huì)導(dǎo)致粉塵、雜質(zhì)不斷地涌入脫硫系統(tǒng)中，不僅會(huì)為堵塞系統(tǒng)中的膜體，還會(huì)因清理灰渣而耗費(fèi)大量的人力物力，且若不進(jìn)行妥善的處理必然會(huì)污染大氣。

由于氨法脫硫在線除灰渣系統(tǒng)存在一定的弊端，當(dāng)系統(tǒng)的過(guò)濾膜性能退化后，致使大部分灰渣聚集在濃縮塔、脫硫塔中，造成除霧器、噴淋系統(tǒng)功能喪失，甚至還會(huì)累及整個(gè)脫硫系統(tǒng)。而且安排人工清理灰渣不僅會(huì)影響工藝操作進(jìn)度，還要消耗大量的成本。此外，溶液中包含的灰渣也會(huì)移入硫銨系統(tǒng)中，當(dāng)溶液蒸發(fā)結(jié)晶后就會(huì)促使灰渣堆積在管道壁上而大大影響其換熱效率。而且經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的使用管道壁上的灰渣越積越多，長(zhǎng)此以往就會(huì)影響管道內(nèi)的流動(dòng)效率，繼而促使脫硫系統(tǒng)因管道堵塞而無(wú)法運(yùn)行。

當(dāng)前部分工廠的氨法脫硫系統(tǒng)使用的是將氧化后的空氣送入濃縮塔及脫硫塔曝氣氧化的方法，但是無(wú)法保證氧化空氣能夠均勻的彌漫在塔中，致使塔內(nèi)氣流不夠通暢，導(dǎo)致大量的灰渣沉積在其中。將濃縮塔中的溶液送入沉淀罐中停置一天，然而一級(jí)沉淀罐容量比較小，且二級(jí)沉淀池僅能將粒徑較大渣質(zhì)清除，可將兩者均不能將粒徑小的灰渣去清除掉，對(duì)于回收后的成品質(zhì)量有著較大的影響，必須要對(duì)其進(jìn)行科學(xué)、有效的改造設(shè)計(jì)。

2.氨法脫硫在線除灰渣系統(tǒng)設(shè)計(jì)改造分析

當(dāng)前對(duì)于氨法脫硫在線除灰渣系統(tǒng)的更新與優(yōu)化，已成為相關(guān)領(lǐng)域處理灰渣問(wèn)題的主要途徑，但是縱觀我國(guó)化工行業(yè)的工藝技術(shù)與設(shè)備裝置，也難以將氯法脫硫系統(tǒng)中灰渣聚集問(wèn)題進(jìn)行有效的解決，為此當(dāng)務(wù)之急必須要對(duì)除灰渣系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。首先取適量濃縮塔內(nèi)溶液作為樣品，通過(guò)視覺(jué)觀察法明確灰渣沉降處的水流狀態(tài)，通過(guò)斯托克斯公式表示為：u=g（ps-p）d2/18μ，其中u代表灰渣沉降的速度，ps、p分別代表灰渣、溶液的密度，g代表重力加速度，d代表灰渣體積粒徑，μ代表溶液動(dòng)力粘滯系數(shù)，當(dāng)溶液溫度為40℃時(shí)μ=0.66。

通過(guò)粒徑的分布情況便可對(duì)水力沉速進(jìn)行計(jì)算，而利用沉速便可將一級(jí)沉淀罐的沉淀速度控制在灰渣清除效率最高點(diǎn)，若將二、三級(jí)沉淀池設(shè)置為理想狀態(tài)，其主要結(jié)構(gòu)包括：流入?yún)^(qū)、沉降區(qū)、流出區(qū)、污泥區(qū)。而理想化的沉淀池可通過(guò)以下公式表示：t=L/v=H/u0，V=Qt=HBL，E=（1-x0）+1/q∫xoo udx，其中L代表沉淀池的長(zhǎng)度，H代表沉淀區(qū)的深度，B代表沉淀池的寬度，V代表沉淀池容積，v代表污水的流動(dòng)速度，u0代表截留沉速，Q代表進(jìn)水流量，t代表沉淀池中污水的停留時(shí)間，E代表清除率，x0代表u0以內(nèi)的灰渣沉速占比。

在除渣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)改造中，可將一級(jí)圓錐形沉淀罐、二級(jí)三級(jí)矩形沉淀池清除率設(shè)置為最高流速，能夠?qū)狈摿虍a(chǎn)生的灰渣有效的清除。在常規(guī)氨法脫硫在線除灰渣系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化改造，能夠減少設(shè)計(jì)改造所需的費(fèi)用支出；通過(guò)對(duì)氧化空氣噴槍、循環(huán)反沖噴管的科學(xué)設(shè)置，可將脫硫塔、濃縮塔中的灰渣漂浮起來(lái)，然后將剩余的溶液送入到除灰渣系統(tǒng)中，而含有灰渣的溶液首先進(jìn)入一級(jí)沉淀罐，然后流入二級(jí)三級(jí)沉淀池，此種方式能夠?qū)⒏鞣N粒徑的灰渣進(jìn)行沉降，再利用沉淀池低端的管道將灰渣粘漿送入過(guò)濾器中，可將兩個(gè)一級(jí)沉淀罐輪換使用，促使其中的灰渣充分沉淀，如此便能夠獲得更高的清除率。此工藝的設(shè)置及工藝闡述的控制比較靈活，所以在應(yīng)用過(guò)程中，可根據(jù)實(shí)際的需求進(jìn)行合理的調(diào)制，具有較高的適應(yīng)性、可靠性。

經(jīng)過(guò)改造后的氨法脫硫在線除灰渣系統(tǒng)，不僅對(duì)塔工藝內(nèi)的各類管道進(jìn)行了合理的優(yōu)化，還促使塔內(nèi)的湍流效果得到顯著的提升，有效的避免灰渣聚集在管道底部，同時(shí)在三級(jí)沉淀池中設(shè)置一定坡度的斜坡，能夠?qū)⑿☆w粒的灰渣清除掉。通過(guò)以上對(duì)相關(guān)工藝設(shè)備的改造，不僅能夠?qū)⑺?nèi)各類灰渣清理掉，還能夠更好的適應(yīng)燒結(jié)機(jī)電除塵的工況。改造后的工藝既能夠有效的解決系統(tǒng)灰渣的聚集，還顯著的提升了系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性，避免系統(tǒng)設(shè)備被雜質(zhì)磨損，同時(shí)還大大減少了清理於渣的工作量及檢修維護(hù)的成本，而且溶液中粒徑微小的灰渣得到了控制，便能夠有效的解決氨法脫硫排氣口拖尾的現(xiàn)象。通過(guò)以上分析可見，氨法脫硫在線除灰渣系統(tǒng)經(jīng)設(shè)計(jì)改造后可在相關(guān)領(lǐng)域進(jìn)行有效的推廣與應(yīng)用。

結(jié)束語(yǔ)：

近年來(lái)解決氨法脫硫工藝產(chǎn)生的灰渣，已成為相關(guān)領(lǐng)域需要應(yīng)對(duì)的一項(xiàng)重要課題，然而對(duì)于工藝設(shè)計(jì)改造并非一蹴而就，此過(guò)程極其的復(fù)雜、繁瑣，不僅要對(duì)氨法脫硫在線除灰渣系統(tǒng)的原理進(jìn)行深入的了解，還要確保改造過(guò)程能夠嚴(yán)格的遵循、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性、節(jié)約性原則。通過(guò)以上研究可知，基于原有的氨法脫硫在線除灰渣系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)改造，既能夠節(jié)約成本，還能夠提升系統(tǒng)運(yùn)行的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]熊焱軍. 氨法脫硫在線除灰渣系統(tǒng)設(shè)計(jì)改造經(jīng)驗(yàn)探討[J]. 科技風(fēng)，2016（8）：36-37.

[2]劉磊磊. 基于摻燒油灰渣條件下的氨法煙氣脫硫技術(shù)研究[J]. 大科技，2015（20）：78-79.