硫磺回收尾氣分析儀的應(yīng)用及研究

張照珍 李偉

摘 ? ?要：在石油化工企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，通常會(huì)產(chǎn)生大量含有二氧化硫和硫化氫等污染氣體的尾氣，如果沒(méi)有經(jīng)過(guò)處理便直接排放到大氣環(huán)境當(dāng)中，將會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。因此，必須要加強(qiáng)對(duì)含硫尾氣的控制以及處理，限制大氣污染物的排放。硫磺回收尾氣分析儀的有效應(yīng)用能夠合理的進(jìn)行尾氣中二氧化硫和硫化氫等污染物質(zhì)的去除，改善尾氣狀態(tài)，提高尾氣質(zhì)量。本文主要針對(duì)硫磺回收尾氣分析儀的應(yīng)用進(jìn)行探究。

關(guān)鍵詞：硫磺回收;尾氣分析儀;應(yīng)用

1 ?引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人民生活水平的逐漸提高，人們對(duì)化工產(chǎn)品以及使用生產(chǎn)的環(huán)境要求來(lái)越高，對(duì)環(huán)境保護(hù)理念的重視也不斷加深。因此，必須要加強(qiáng)對(duì)大氣環(huán)境的保護(hù)，減少污染物質(zhì)的排放。硫磺回收尾氣分析儀是一種自動(dòng)化的現(xiàn)代尾氣處理設(shè)備，能夠有效減少尾氣中硫元素的含量，提高硫元素的回收率，滿(mǎn)足當(dāng)前節(jié)能減排理念的客觀需求。

2 ?硫磺回收尾氣分析儀的工藝流程

硫磺回收尾氣分析儀的主要任務(wù)是分析以及處理天然氣化工廠(chǎng)和石油煉化廠(chǎng)等相關(guān)工業(yè)廠(chǎng)商產(chǎn)生的含有硫化氫以及二氧化硫的酸性氣體，采取適合的方法進(jìn)行硫元素的回收，并將之轉(zhuǎn)化為化工原料硫磺，合理的對(duì)尾氣進(jìn)行處理，使得排放到大氣中的尾氣能夠滿(mǎn)足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，達(dá)到變廢為寶、降低污染以及保護(hù)環(huán)境的目的。硫磺回收尾氣分析儀一般包括硫磺的制備以及尾氣的處理兩部分功能，硫磺的制備一般采取工藝路線(xiàn)相對(duì)比較成熟的兩級(jí)催化反應(yīng)的克勞斯硫回收工藝以及高溫?zé)岱磻?yīng)工藝，能夠有效進(jìn)行硫元素的回收以及利用。尾氣處理區(qū)域主要是采取斯科特處理方法，將尾氣中的硫元素及硫化合物在加氫反應(yīng)器中水解和還原生成硫化氫，然后將之冷卻進(jìn)入脫硫吸收塔，使其能夠被溶劑吸收，從而減少尾氣中硫元素的含量。尾氣經(jīng)過(guò)焚燒之后排放能夠達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的排放要求，減少工業(yè)生產(chǎn)尾氣排放對(duì)周?chē)h(huán)境的破壞以及影響[1]。

3 ?硫磺回收尾氣分析儀的應(yīng)用

3.1 ?樣品預(yù)處理

在應(yīng)用直接抽取法進(jìn)行尾氣測(cè)量工作時(shí)，分析儀系統(tǒng)需要設(shè)置對(duì)應(yīng)的樣品預(yù)處理系統(tǒng)，使得分析儀能夠在最短的時(shí)間內(nèi)得到最為精確的數(shù)據(jù)，并使測(cè)試樣品的溫度、流量、壓力以及清潔程度能夠滿(mǎn)足硫磺回收尾氣分析儀的測(cè)試需求。樣品預(yù)處理系統(tǒng)主要包括樣品的提取、樣品的運(yùn)輸、樣品處理以及尾氣排放四步流程，樣品預(yù)處理系統(tǒng)設(shè)置的完善程度以及科學(xué)性直接關(guān)系著測(cè)試效果和測(cè)試質(zhì)量。因此，必須要加強(qiáng)對(duì)樣品預(yù)處理系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)與規(guī)劃，要求取樣點(diǎn)取出的試樣要具有代表性，而且在經(jīng)過(guò)處理系統(tǒng)之后不會(huì)引起含量和組分的變化，易于操作和維護(hù)，能夠可靠長(zhǎng)期的工作，并盡可能的簡(jiǎn)化系統(tǒng)的構(gòu)成，采取快速的回路減少試樣傳送的時(shí)間，保證數(shù)據(jù)的真實(shí)性和可靠性[2]。

3.2 ?硫磺制作過(guò)程中尾氣分析儀的應(yīng)用

大型硫磺回收裝置通常會(huì)在尾氣分液罐出口管線(xiàn)上面設(shè)置硫化氫與二氧化硫的比值分析儀，并通過(guò)對(duì)硫化氫和二氧化硫尾氣含量的分析，從而能夠反饋調(diào)節(jié)進(jìn)入酸性氣燃燒爐的空氣量，保證過(guò)程中硫化氫和二氧化硫的比例，使得克勞斯反應(yīng)轉(zhuǎn)化率達(dá)到最高的程度，減少硫元素的損失，提高硫元素的回收效率。傳統(tǒng)比值分析法存在著硫蒸汽的結(jié)晶堵塞問(wèn)題，可以取消管道直接將儀表安裝到工藝管道上。同時(shí)，也可以安裝具有自動(dòng)調(diào)節(jié)功能的蒸汽空氣反吹防堵塞裝置，從而有效減少硫磺結(jié)晶造成的阻塞問(wèn)題。探頭由三根同心的管子組成。外側(cè)的一根是直徑1.5″，也是探頭的外徑。內(nèi)側(cè)是一根“冷手”，設(shè)計(jì)用于控制脫除大部分的硫蒸氣。一根管子通向冷手指的底部，將空氣從探頭的頂部送至“冷手”的底部，從而將其冷卻。探頭的頭部包括一個(gè)空氣驅(qū)動(dòng)的引射裝置，提供動(dòng)力使試樣穿過(guò)探頭，通過(guò)“冷手”裝置的作用（在此脫硫），并通過(guò)配套的引射裝置進(jìn)入配套的流通池，*后通過(guò)廢料管線(xiàn)進(jìn)入工藝系統(tǒng)中。

3.3 ?尾氣處理部分在線(xiàn)分析儀表的應(yīng)用

尾氣處理部分是硫磺回收尾氣分析儀的重要組成部分，直接關(guān)系著尾氣排放質(zhì)量以及尾氣處理效率。在尾氣處理系統(tǒng)的還原階段，將富含氫氣的氣體與硫磺尾氣充分混合起來(lái)，在催化劑的作用下經(jīng)過(guò)加氫反應(yīng)器能夠?qū)⑽矚庵械牧蛟睾投趸蚣託溥€原形成硫化氫。在具體的反應(yīng)過(guò)程中，需要加強(qiáng)對(duì)反應(yīng)器中剩余氫氣含量的監(jiān)測(cè)，合理的調(diào)控還原反應(yīng)中氫氣的加入量，從而能夠最大限度地轉(zhuǎn)化硫元素，而且還可以節(jié)約氫氣資源，提高尾氣處理的經(jīng)濟(jì)效益。通常情況下可以選擇氣相色譜儀以及熱導(dǎo)式的氫氣分析儀對(duì)加氫反應(yīng)之后剩余的氫氣含量進(jìn)行可靠的分析。由于熱導(dǎo)式氫氣分析儀的樣氣成分相對(duì)比較復(fù)雜，而且干擾因素氣體含量比較高，經(jīng)濟(jì)含量較低。所以，在具體應(yīng)用過(guò)程中往往會(huì)存在一定的測(cè)量誤差，難以真實(shí)的反饋氫氣剩余情況。如果采用氣相色譜儀進(jìn)行探測(cè)，則會(huì)造成樣品氣體壓力較低而且含油水蒸汽的量比較高，同時(shí)硫化氫的腐蝕性較大，也會(huì)造成測(cè)量結(jié)果的偏差，影響測(cè)量質(zhì)量。因此，工作人員需要結(jié)合具體的尾氣處理要求以及工作情況選擇適合的分析方法[3]。

在硫磺回收應(yīng)用中，AAI的設(shè)計(jì)堅(jiān)持無(wú)活動(dòng)部件、無(wú)流動(dòng)試樣的原則。TLG-837使用固態(tài)的二極管陣列分光光度計(jì)進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)量從190nm至1100nm的完整光譜，分辨率為1nm。它可以很容易地用于高達(dá)2AU±0.0002AU的吸收測(cè)量。適用于非常寬的濃度動(dòng)態(tài)范圍的精確測(cè)量。光源是一個(gè)具有相當(dāng)長(zhǎng)壽命低噪音的脈沖氙燈或的氘燈。TLG-837使用光導(dǎo)纖維傳遞往返檢測(cè)器的紫外光線(xiàn)，使得電子與探頭實(shí)質(zhì)分離。光與試樣相互作用的地方是一個(gè)正在申請(qǐng)專(zhuān)利的除霧器探頭。新型設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只需簡(jiǎn)單維護(hù)，這得益于檢測(cè)器的精巧設(shè)計(jì)和用于即時(shí)數(shù)據(jù)分析的計(jì)算機(jī)的快速反應(yīng)。UV/VIS 2048二極管陣列檢測(cè)器，光電二極管陣列在紫外范圍內(nèi)有顯著的光譜反應(yīng)（光電效應(yīng)）和較高的敏感度。較低的暗電流和大的電荷飽和使得要得到的信號(hào)具有較高的信噪比，檢測(cè)器的孔徑與光導(dǎo)纖維的數(shù)字孔徑相匹配，從而優(yōu)化了光的通過(guò)量。

4 ?結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文主要針對(duì)硫磺回收尾氣分析儀的應(yīng)用特點(diǎn)以及應(yīng)用形式進(jìn)行探究，指出硫磺回收尾氣分析儀在當(dāng)前工業(yè)尾氣處理以及資源能源合理應(yīng)用方面中的作用，希望能夠通過(guò)合理應(yīng)用硫磺回收尾氣分析儀，提高尾氣處理效率以及尾氣處理質(zhì)量，促進(jìn)工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊海濤，錢(qián)瑞杰.分析儀表在硫磺回收裝置中的應(yīng)用[C].中國(guó)石油和化工自動(dòng)化第八屆技術(shù)年會(huì)論文集，2018.

[2] 賴(lài)進(jìn).淺析硫磺回收裝置中的自動(dòng)控制設(shè)計(jì)[J].石油化工設(shè)計(jì)，2019（3）：41～44.

[3] 韓瑞華.硫磺回收裝置控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[D].碩士學(xué)位論文，2019.