氨法脫硫在線除灰渣系統設計改造經驗探討

李皓瑜 王亞東

摘要：當前在工業化生產過程中，氨法脫硫是其中必不可少的一個重要環節，其不僅能夠將二氧化硫回收再利用，還能夠保障氨的持續供應，但是灰渣的不斷排放成為了需要亟待解決的一大問題?，F行的除灰渣系統難以保證清除效果符合規定的標準，為此就要在氨法脫硫在線除灰渣系統的基礎上進行科學、合理優化與改造，促使氨法脫硫裝置應用效果更加的顯著。

關鍵詞：在線除灰渣系統；氨法脫硫；系統設計改造

1.常規氨法脫硫的除灰渣系統的現狀分析

現階段普通氨法脫硫的除灰渣系統通常采用過濾法來清除灰渣，其具備的應用優勢為能夠獲較為顯著的除渣效果，且無需過多的成本支出，即使需要持續的運行也不會消耗太多的成本。但是其存在的不足也是有目共睹的，若燒結機的原料品質出現變化，或電除塵的運行條件不斷下降，就會導致粉塵、雜質不斷地涌入脫硫系統中，不僅會為堵塞系統中的膜體，還會因清理灰渣而耗費大量的人力物力，且若不進行妥善的處理必然會污染大氣。

由于氨法脫硫在線除灰渣系統存在一定的弊端，當系統的過濾膜性能退化后，致使大部分灰渣聚集在濃縮塔、脫硫塔中，造成除霧器、噴淋系統功能喪失，甚至還會累及整個脫硫系統。而且安排人工清理灰渣不僅會影響工藝操作進度，還要消耗大量的成本。此外，溶液中包含的灰渣也會移入硫銨系統中，當溶液蒸發結晶后就會促使灰渣堆積在管道壁上而大大影響其換熱效率。而且經過長期的使用管道壁上的灰渣越積越多，長此以往就會影響管道內的流動效率，繼而促使脫硫系統因管道堵塞而無法運行。

當前部分工廠的氨法脫硫系統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，但是無法保證氧化空氣能夠均勻的彌漫在塔中，致使塔內氣流不夠通暢，導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，然而一級沉淀罐容量比較小，且二級沉淀池僅能將粒徑較大渣質清除，可將兩者均不能將粒徑小的灰渣去清除掉，對于回收后的成品質量有著較大的影響，必須要對其進行科學、有效的改造設計。

2.氨法脫硫在線除灰渣系統設計改造分析

當前對于氨法脫硫在線除灰渣系統的更新與優化，已成為相關領域處理灰渣問題的主要途徑，但是縱觀我國化工行業的工藝技術與設備裝置，也難以將氯法脫硫系統中灰渣聚集問題進行有效的解決，為此當務之急必須要對除灰渣系統進行優化設計。首先取適量濃縮塔內溶液作為樣品，通過視覺觀察法明確灰渣沉降處的水流狀態，通過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代表溶液動力粘滯系數，當溶液溫度為40℃時μ=0.66。

通過粒徑的分布情況便可對水力沉速進行計算，而利用沉速便可將一級沉淀罐的沉淀速度控制在灰渣清除效率最高點，若將二、三級沉淀池設置為理想狀態，其主要結構包括：流入區、沉降區、流出區、污泥區。而理想化的沉淀池可通過以下公式表示：t=L/v=H/u0，V=Qt=HBL，E=（1-x0）+1/q∫xoo udx，其中L代表沉淀池的長度，H代表沉淀區的深度，B代表沉淀池的寬度，V代表沉淀池容積，v代表污水的流動速度，u0代表截留沉速，Q代表進水流量，t代表沉淀池中污水的停留時間，E代表清除率，x0代表u0以內的灰渣沉速占比。

在除渣系統的設計改造中，可將一級圓錐形沉淀罐、二級三級矩形沉淀池清除率設置為最高流速，能夠將氨法脫硫產生的灰渣有效的清除。在常規氨法脫硫在線除灰渣系統的基礎上進行優化改造，能夠減少設計改造所需的費用支出；通過對氧化空氣噴槍、循環反沖噴管的科學設置，可將脫硫塔、濃縮塔中的灰渣漂浮起來，然后將剩余的溶液送入到除灰渣系統中，而含有灰渣的溶液首先進入一級沉淀罐，然后流入二級三級沉淀池，此種方式能夠將各種粒徑的灰渣進行沉降，再利用沉淀池低端的管道將灰渣粘漿送入過濾器中，可將兩個一級沉淀罐輪換使用，促使其中的灰渣充分沉淀，如此便能夠獲得更高的清除率。此工藝的設置及工藝闡述的控制比較靈活，所以在應用過程中，可根據實際的需求進行合理的調制，具有較高的適應性、可靠性。

經過改造后的氨法脫硫在線除灰渣系統，不僅對塔工藝內的各類管道進行了合理的優化，還促使塔內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，同時在三級沉淀池中設置一定坡度的斜坡，能夠將小顆粒的灰渣清除掉。通過以上對相關工藝設備的改造，不僅能夠將塔內各類灰渣清理掉，還能夠更好的適應燒結機電除塵的工況。改造后的工藝既能夠有效的解決系統灰渣的聚集，還顯著的提升了系統運行的安全性、穩定性，避免系統設備被雜質磨損，同時還大大減少了清理於渣的工作量及檢修維護的成本，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象。通過以上分析可見，氨法脫硫在線除灰渣系統經設計改造后可在相關領域進行有效的推廣與應用。

結束語：

近年來解決氨法脫硫工藝產生的灰渣，已成為相關領域需要應對的一項重要課題，然而對于工藝設計改造并非一蹴而就，此過程極其的復雜、繁瑣，不僅要對氨法脫硫在線除灰渣系統的原理進行深入的了解，還要確保改造過程能夠嚴格的遵循、經濟性、環保性、節約性原則。通過以上研究可知，基于原有的氨法脫硫在線除灰渣系統進行設計改造，既能夠節約成本，還能夠提升系統運行的效果。

參考文獻：

[1]熊焱軍. 氨法脫硫在線除灰渣系統設計改造經驗探討[J]. 科技風，2016（8）：36-37.

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