浅谈硫回收装置的改造

2019-01-07李少华周伟峰

氮肥与合成气 2018年12期

李勇，张凯，李少华，周伟峰

(安徽晋煤中能化工股份有限公司，安徽阜阳 236400)

随着环保要求的提高及市场行情的发展，煤价上涨，降低成本迫在眉睫，为适应造气掺烧高硫煤，安徽晋煤中能化工股份有限公司(简称中能化工)2010年新上一套脱硫装置，即4#脱硫系统。同时配套硫回收装置，工艺是采用真空转鼓过滤机，但由于其回收量小，回收的质量差，引起脱硫系统内积硫严重，长期运行造成脱硫液中悬浮硫含量高，脱硫效率差，脱硫塔阻力增大，被迫扒塔进行处理。另外硫泡沫池时常出现溢流，熔硫废液量大，给环境造成严重污染。为保证脱硫效率、把好气质关，达到降低成本、减少污染的目的，中能化工进行了硫回收装置的技改。

1 技改前硫回收技术参数及设备状况

1.1 设备状况

硫回收装置技术参数及设备情况见表1[1-3]。

表1 硫回收装置及参数

1.2 结构特征及工作原理

(1) 结构特征

过滤机由转鼓、分配头、槽体、搅拌装置、传动装置、刮刀等组成。转鼓是机器主要部件，也是最大、最重的部件。转鼓由变频调速电机通过减速机驱动，可实现无极调速。

(2) 工作原理

利用真空系统产生的真空将硫泡沫吸附在转鼓上进行脱水，从而达到固液分离的目的。需配备气水分离器及1 m3/min的真空泵(中能化工用喷射器产生的真空代替)。

1.3 工艺参数

(1) 物料固液分离，滤液悬浮物质量浓度≤0.5 g/L。

(2) 设备连续运行,可操作性强,劳动强度低。

(3) 生产能力≥15 t/d(物料中水的质量分数≤55%)。

(4) 所进物料的质量分数：10%～29%。

2 运行情况分析

2010年6月硫回收装置正常运行，采用真空转鼓过滤机回收硫泡沫，与之前硫泡沫粗过滤后直接熔硫相比，起到一定的效果，运行一段时间后，发现存在以下问题。

(1) 真空转鼓过滤机的原理是靠喷射器负压产生真空，受再生压力的影响，负压不够稳定，吸附效果差。

(2) 转鼓由3 kW、2.2 kW两台电机驱动运转，并且回收后的清液必须靠泵(15 kW)打入系统，动力消耗高。

(3) 硫泡沫回收质量差，回收后的清液比较浑浊，悬浮硫高。

(4) 硫泡沫回收较慢且回收量小，造成硫泡沫池经常满液位，导致系统内积硫严重，悬浮硫含量高，脱硫液吸收效果差，脱硫塔阻力增大，碱耗高。

(5) 滤布更换频繁，维修工作量大，维修费用高，且现场污染严重。

(6) 硫泡沫回收后的滤饼含水量高，蒸汽消耗高，熔硫废液多，污染量大。

3 原因分析及改造

综合分析上述原因，得出真空转鼓过滤机硫回收效率低、污染严重的主要因素有以下几点。

(1) 硫泡沫的吸附面积较小约10 m2，硫泡沫的回收靠喷射器的负压形成真空来实现，而喷射器的负压受脱硫系统压力和再生压力的波动影响，使得其过滤量小，而且滤饼含水量高。

(2) 由于硫泡沫回收量小，硫泡沫池子经常出现溢流现象。另外，滤饼含水量高，熔硫废液多，对环境造成严重威胁。

(3) 硫泡沫通过吸附产生滤饼后，是靠空气正压不断吹起，然后再通过刮板与滤布接触刮出，这样就造成滤布在不断的吹起和接触摩擦过程中磨损严重，需频繁更换，维修费用较高，且污染严重。

(4) 真空转鼓机采用一台电机运转、一台电机搅拌，并且需用泵抽清液返回到系统，电耗相对较高。

4 对策的制定及实施

在确定主要因素后，组织技术人员考察、讨论，制定了将原真空转鼓过滤机改为板框压滤机，压滤后的清液利用高位差直接返回系统等措施，以减少动力消耗。

4.1 改造后设备状况

2016年3月下旬，在不影响生产的情况下，按上述措施进行了设备改造。改造后设备状况见表2。

表2 改造后装置的状况

4.2 结构特征

板框压滤机由压滤机滤板、液压系统、压滤机框、滤板传输系统和电气系统等五大部分组成[4]。机架采用高强度钢结构件，安全可靠，功率稳定，经久耐用。滤板、滤框采用增强聚丙烯一次膜压成型，相对尺寸和化学性质稳定，强度高，质量轻，耐酸、耐碱，无毒、无味，所有过流面均为耐腐介质。

板框压滤机采用液压压紧，液压压紧机构由液压站、油缸、丝杆、锁紧螺母组成。液压站的组成有电机、集成块、齿轮泵、溢流阀(调节压力)、手动换向阀、压力表、油管和油箱等。

4.3 工作原理

板框压滤机的工作原理相对简单，工作流程依次为压紧滤板、进料、滤饼压榨、滤饼洗涤、滤饼吹扫、卸料等。首先过滤的料液通过输料泵在一定的压力下，从后顶板的进料孔进入到各个滤室，通过滤布，固体物被截留在滤室中，并逐步形成滤饼；液体则通过板框上的出水孔排出机外。随着过滤过程的进行，滤饼过滤开始，泥饼厚度逐渐增加，过滤阻力加大。过滤时间越长，分离效率越高。特殊设计的滤布可截留粒径小于1μm的粒子。