氨法脱硫在线除灰渣系统设计改造经验探讨

李皓瑜 王亚东

摘要：当前在工业化生产过程中，氨法脱硫是其中必不可少的一个重要环节，其不仅能够将二氧化硫回收再利用，还能够保障氨的持续供应，但是灰渣的不断排放成为了需要亟待解决的一大问题。现行的除灰渣系统难以保证清除效果符合规定的标准，为此就要在氨法脱硫在线除灰渣系统的基础上进行科学、合理优化与改造，促使氨法脱硫装置应用效果更加的显著。

关键词：在线除灰渣系统；氨法脱硫；系统设计改造

1.常规氨法脱硫的除灰渣系统的现状分析

现阶段普通氨法脱硫的除灰渣系统通常采用过滤法来清除灰渣，其具备的应用优势为能够获较为显著的除渣效果，且无需过多的成本支出，即使需要持续的运行也不会消耗太多的成本。但是其存在的不足也是有目共睹的，若烧结机的原料品质出现变化，或电除尘的运行条件不断下降，就会导致粉尘、杂质不断地涌入脱硫系统中，不仅会为堵塞系统中的膜体，还会因清理灰渣而耗费大量的人力物力，且若不进行妥善的处理必然会污染大气。

由于氨法脱硫在线除灰渣系统存在一定的弊端，当系统的过滤膜性能退化后，致使大部分灰渣聚集在浓缩塔、脱硫塔中，造成除雾器、喷淋系统功能丧失，甚至还会累及整个脱硫系统。而且安排人工清理灰渣不仅会影响工艺操作进度，还要消耗大量的成本。此外，溶液中包含的灰渣也会移入硫铵系统中，当溶液蒸发结晶后就会促使灰渣堆积在管道壁上而大大影响其换热效率。而且经过长期的使用管道壁上的灰渣越积越多，长此以往就会影响管道内的流动效率，继而促使脱硫系统因管道堵塞而无法运行。

当前部分工厂的氨法脱硫系统使用的是将氧化后的空气送入浓缩塔及脱硫塔曝气氧化的方法，但是无法保证氧化空气能够均匀的弥漫在塔中，致使塔内气流不够通畅，导致大量的灰渣沉积在其中。将浓缩塔中的溶液送入沉淀罐中停置一天，然而一级沉淀罐容量比较小，且二级沉淀池仅能将粒径较大渣质清除，可将两者均不能将粒径小的灰渣去清除掉，对于回收后的成品质量有着较大的影响，必须要对其进行科学、有效的改造设计。

2.氨法脱硫在线除灰渣系统设计改造分析

当前对于氨法脱硫在线除灰渣系统的更新与优化，已成为相关领域处理灰渣问题的主要途径，但是纵观我国化工行业的工艺技术与设备装置，也难以将氯法脱硫系统中灰渣聚集问题进行有效的解决，为此当务之急必须要对除灰渣系统进行优化设计。首先取适量浓缩塔内溶液作为样品，通过视觉观察法明确灰渣沉降处的水流状态，通过斯托克斯公式表示为：u=g（ps-p）d2/18μ，其中u代表灰渣沉降的速度，ps、p分别代表灰渣、溶液的密度，g代表重力加速度，d代表灰渣体积粒径，μ代表溶液动力粘滞系数，当溶液温度为40℃时μ=0.66。

通过粒径的分布情况便可对水力沉速进行计算，而利用沉速便可将一级沉淀罐的沉淀速度控制在灰渣清除效率最高点，若将二、三级沉淀池设置为理想状态，其主要结构包括：流入区、沉降区、流出区、污泥区。而理想化的沉淀池可通过以下公式表示：t=L/v=H/u0，V=Qt=HBL，E=（1-x0）+1/q∫xoo udx，其中L代表沉淀池的长度，H代表沉淀区的深度，B代表沉淀池的宽度，V代表沉淀池容积，v代表污水的流动速度，u0代表截留沉速，Q代表进水流量，t代表沉淀池中污水的停留时间，E代表清除率，x0代表u0以内的灰渣沉速占比。

在除渣系统的设计改造中，可将一级圆锥形沉淀罐、二级三级矩形沉淀池清除率设置为最高流速，能够将氨法脱硫产生的灰渣有效的清除。在常规氨法脱硫在线除灰渣系统的基础上进行优化改造，能够减少设计改造所需的费用支出；通过对氧化空气喷枪、循环反冲喷管的科学设置，可将脱硫塔、浓缩塔中的灰渣漂浮起来，然后将剩余的溶液送入到除灰渣系统中，而含有灰渣的溶液首先进入一级沉淀罐，然后流入二级三级沉淀池，此种方式能够将各种粒径的灰渣进行沉降，再利用沉淀池低端的管道将灰渣粘浆送入过滤器中，可将两个一级沉淀罐轮换使用，促使其中的灰渣充分沉淀，如此便能够获得更高的清除率。此工艺的设置及工艺阐述的控制比较灵活，所以在应用过程中，可根据实际的需求进行合理的调制，具有较高的适应性、可靠性。

经过改造后的氨法脱硫在线除灰渣系统，不仅对塔工艺内的各类管道进行了合理的优化，还促使塔内的湍流效果得到显著的提升，有效的避免灰渣聚集在管道底部，同时在三级沉淀池中设置一定坡度的斜坡，能够将小颗粒的灰渣清除掉。通过以上对相关工艺设备的改造，不仅能够将塔内各类灰渣清理掉，还能够更好的适应烧结机电除尘的工况。改造后的工艺既能够有效的解决系统灰渣的聚集，还显著的提升了系统运行的安全性、稳定性，避免系统设备被杂质磨损，同时还大大減少了清理於渣的工作量及检修维护的成本，而且溶液中粒径微小的灰渣得到了控制，便能够有效的解决氨法脱硫排气口拖尾的现象。通过以上分析可见，氨法脱硫在线除灰渣系统经设计改造后可在相关领域进行有效的推广与应用。

结束语：

近年来解决氨法脱硫工艺产生的灰渣，已成为相关领域需要应对的一项重要课题，然而对于工艺设计改造并非一蹴而就，此过程极其的复杂、繁琐，不仅要对氨法脱硫在线除灰渣系统的原理进行深入的了解，还要确保改造过程能够严格的遵循、经济性、环保性、节约性原则。通过以上研究可知，基于原有的氨法脱硫在线除灰渣系统进行设计改造，既能够节约成本，还能够提升系统运行的效果。

参考文献：

[1]熊焱军. 氨法脱硫在线除灰渣系统设计改造经验探讨[J]. 科技风，2016（8）：36-37.

[2]刘磊磊. 基于掺烧油灰渣条件下的氨法烟气脱硫技术研究[J]. 大科技，2015（20）：78-79.