熔硫釜在硫泡沫處理中的應(yīng)用

聞曉今

(唐山中潤(rùn)煤化工有限公司河北唐山063611)

熔硫釜在硫泡沫處理中的應(yīng)用

聞曉今

(唐山中潤(rùn)煤化工有限公司河北唐山063611)

唐山中潤(rùn)煤化工有限公司(以下簡(jiǎn)稱中潤(rùn)公司)脫硫系統(tǒng)采用HPF濕式氧化法脫硫工藝。從再生塔頂部出來(lái)的硫泡沫自流入泡沫槽，硫泡沫經(jīng)泵輸送至離心機(jī)脫水，得到的硫膏粗制產(chǎn)品外銷;離心機(jī)排出的濾液返回脫硫系統(tǒng)。采用離心機(jī)脫水存在以下問(wèn)題:①現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境差，經(jīng)常有跑液現(xiàn)象，現(xiàn)場(chǎng)氣味難聞，對(duì)操作人員身體健康危害大;②由于硫膏含水量大，勞動(dòng)強(qiáng)度較大;③揮發(fā)氨及環(huán)境潮濕對(duì)泵、閥門、管道及離心機(jī)腐蝕嚴(yán)重，造成設(shè)備維修量大、使用壽命縮短，故運(yùn)行成本較高;④硫膏在運(yùn)輸過(guò)程中會(huì)造成環(huán)境污染，在當(dāng)前環(huán)保形勢(shì)日益嚴(yán)峻的情況下，硫膏下游企業(yè)出現(xiàn)大規(guī)模停產(chǎn)、減產(chǎn)，硫膏的銷售和運(yùn)輸均是難題，影響了脫硫系統(tǒng)的正常生產(chǎn)。為此，中潤(rùn)公司將離心機(jī)處理硫泡沫的方式改為熔硫釜處理硫泡沫工藝。熔硫釜產(chǎn)出的硫黃含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)在1%以下，便于運(yùn)輸，不會(huì)造成環(huán)境污染，能很好解決離心機(jī)脫水所帶來(lái)的脫硫難題。

1 熔硫釜處理硫泡沫工藝流程

熔硫釜處理硫泡沫工藝流程如圖1所示。

圖1 熔硫釜處理硫泡沫工藝流程

脫硫系統(tǒng)收集到的硫泡沫自流入泡沫槽，然后由泵打入熔硫釜，利用間接蒸汽加熱，在釜內(nèi)件的作用下釜內(nèi)物料溫度形成上低下高的梯度分布;加熱至65℃時(shí)，硫顆粒開始聚集增大與溶液分離，溶液從熔硫釜上部排出，經(jīng)換熱器降溫后部分返回脫硫系統(tǒng)繼續(xù)使用，另一部分需兌入配合煤中，以降低脫硫系統(tǒng)中副鹽含量。硫顆粒進(jìn)入熔硫釜下部高溫區(qū)，熔融后經(jīng)保溫閥排出。在蒸汽量一定的情況下，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)料、連續(xù)排液、間歇放硫的工藝過(guò)程。

2 連續(xù)熔硫工藝的優(yōu)點(diǎn)

(1)工藝穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)單。該工藝對(duì)各種操作參數(shù)要求不太嚴(yán)格，控制在一定范圍內(nèi)即可。

(2)維護(hù)簡(jiǎn)單，基本無(wú)維修量。內(nèi)分式熔硫釜維護(hù)時(shí)，不需拆開設(shè)備，可定期對(duì)內(nèi)件及內(nèi)筒進(jìn)行維護(hù)，減少掛壁結(jié)疤發(fā)生。

(3)硫黃質(zhì)量好、蒸汽消耗低。工作時(shí)，釜內(nèi)泡沫及溶液始終處于有序的穩(wěn)流狀態(tài)，分離后的硫黃積于釜底部被徹底熔融，物料始終充滿釜體，沒(méi)有溶液的蒸發(fā)濃縮過(guò)程，無(wú)鹽渣產(chǎn)生，且產(chǎn)出的硫黃基本不含水，符合GB 2449—1998標(biāo)準(zhǔn);其蒸汽消耗僅是將硫泡沫從40℃左右加熱至65～105℃的顯熱和硫的熔融熱，硫泡沫含硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)在5%時(shí)，噸硫黃消耗蒸汽＜2 t。

(4)設(shè)備壽命長(zhǎng)。內(nèi)分式熔硫釜壓力容器采用不銹鋼材料制作，無(wú)易損件。

3 存在的問(wèn)題

進(jìn)熔硫釜的硫泡沫在釜內(nèi)件的作用下，釜內(nèi)溫度形成上低下高的梯度分布，上部溫度65～100℃，下部溫度≥120℃，經(jīng)過(guò)換熱器冷卻后溫度依然較高，出熔硫釜的清液中含有一定量的硫渣和副鹽。在系統(tǒng)中循環(huán)時(shí)，這些物質(zhì)逐漸積累，進(jìn)而堵塞設(shè)備和管道，甚至將脫硫塔填料堵塞，使系統(tǒng)阻力增加，影響脫硫系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

4 改進(jìn)措施

采用離心機(jī)和熔硫釜結(jié)合工藝處理硫泡沫工藝(圖2)進(jìn)行改進(jìn)。

圖2 離心機(jī)+熔硫釜處理硫泡沫工藝流程

脫硫系統(tǒng)收集到的硫泡沫自流入泡沫槽，再經(jīng)泵打入離心機(jī)，將硫泡沫進(jìn)行初步分離，分離的清液返回脫硫系統(tǒng)循環(huán)利用，產(chǎn)生的硫膏與熔硫釜產(chǎn)生的一部分熱清液一并進(jìn)入攪拌槽，攪拌均勻后由泵打入熔硫釜，硫顆粒熔融后經(jīng)保溫閥排出，頂部排出的熱清液一部分經(jīng)換熱器降溫后兌入配合煤中。

5 改進(jìn)效果

通過(guò)上述改進(jìn)后，不僅解決了熔硫釜熱清液因溫度高對(duì)脫硫系統(tǒng)運(yùn)行操作的不利影響，而且避免了因硫渣堵塞脫硫塔填料的難題;利用一部分來(lái)自熔硫釜熱清液的熱量預(yù)熱硫膏，降低了連續(xù)熔硫所需的蒸汽消耗。

2015-12-25)