硫磺回收尾气分析仪的应用及研究

张照珍 李伟

摘    要：在石油化工企业生产过程中，通常会产生大量含有二氧化硫和硫化氢等污染气体的尾气，如果没有经过处理便直接排放到大气环境当中，将会造成严重的环境污染。因此，必须要加强对含硫尾气的控制以及處理，限制大气污染物的排放。硫磺回收尾气分析仪的有效应用能够合理的进行尾气中二氧化硫和硫化氢等污染物质的去除，改善尾气状态，提高尾气质量。本文主要针对硫磺回收尾气分析仪的应用进行探究。

关键词：硫磺回收;尾气分析仪;应用

1  引言

随着社会经济的不断发展和人民生活水平的逐渐提高，人们对化工产品以及使用生产的环境要求来越高，对环境保护理念的重视也不断加深。因此，必须要加强对大气环境的保护，减少污染物质的排放。硫磺回收尾气分析仪是一种自动化的现代尾气处理设备，能够有效减少尾气中硫元素的含量，提高硫元素的回收率，满足当前节能减排理念的客观需求。

2  硫磺回收尾气分析仪的工艺流程

硫磺回收尾气分析仪的主要任务是分析以及处理天然气化工厂和石油炼化厂等相关工业厂商产生的含有硫化氢以及二氧化硫的酸性气体，采取适合的方法进行硫元素的回收，并将之转化为化工原料硫磺，合理的对尾气进行处理，使得排放到大气中的尾气能够满足相关标准的要求，达到变废为宝、降低污染以及保护环境的目的。硫磺回收尾气分析仪一般包括硫磺的制备以及尾气的处理两部分功能，硫磺的制备一般采取工艺路线相对比较成熟的两级催化反应的克劳斯硫回收工艺以及高温热反应工艺，能够有效进行硫元素的回收以及利用。尾气处理区域主要是采取斯科特处理方法，将尾气中的硫元素及硫化合物在加氢反应器中水解和还原生成硫化氢，然后将之冷却进入脱硫吸收塔，使其能够被溶剂吸收，从而减少尾气中硫元素的含量。尾气经过焚烧之后排放能够达到国家标准的排放要求，减少工业生产尾气排放对周围环境的破坏以及影响[1]。

3  硫磺回收尾气分析仪的应用

3.1  样品预处理

在应用直接抽取法进行尾气测量工作时，分析仪系统需要设置对应的样品预处理系统，使得分析仪能够在最短的时间内得到最为精确的数据，并使测试样品的温度、流量、压力以及清洁程度能够满足硫磺回收尾气分析仪的测试需求。样品预处理系统主要包括样品的提取、样品的运输、样品处理以及尾气排放四步流程，样品预处理系统设置的完善程度以及科学性直接关系着测试效果和测试质量。因此，必须要加强对样品预处理系统的合理设计与规划，要求取样点取出的试样要具有代表性，而且在经过处理系统之后不会引起含量和组分的变化，易于操作和维护，能够可靠长期的工作，并尽可能的简化系统的构成，采取快速的回路减少试样传送的时间，保证数据的真实性和可靠性[2]。

3.2  硫磺制作过程中尾气分析仪的应用

大型硫磺回收装置通常会在尾气分液罐出口管线上面设置硫化氢与二氧化硫的比值分析仪，并通过对硫化氢和二氧化硫尾气含量的分析，从而能够反馈调节进入酸性气燃烧炉的空气量，保证过程中硫化氢和二氧化硫的比例，使得克劳斯反应转化率达到最高的程度，减少硫元素的损失，提高硫元素的回收效率。传统比值分析法存在着硫蒸汽的结晶堵塞问题，可以取消管道直接将仪表安装到工艺管道上。同时，也可以安装具有自动调节功能的蒸汽空气反吹防堵塞装置，从而有效减少硫磺结晶造成的阻塞问题。探头由三根同心的管子组成。外侧的一根是直径1.5″，也是探头的外径。内侧是一根“冷手”，设计用于控制脱除大部分的硫蒸气。一根管子通向冷手指的底部，将空气从探头的顶部送至“冷手”的底部，从而将其冷却。探头的头部包括一个空气驱动的引射装置，提供动力使试样穿过探头，通过“冷手”装置的作用（在此脱硫），并通过配套的引射装置进入配套的流通池，*后通过废料管线进入工艺系统中。

3.3  尾气处理部分在线分析仪表的应用

尾气处理部分是硫磺回收尾气分析仪的重要组成部分，直接关系着尾气排放质量以及尾气处理效率。在尾气处理系统的还原阶段，将富含氢气的气体与硫磺尾气充分混合起来，在催化剂的作用下经过加氢反应器能够将尾气中的硫元素和二氧化硫加氢还原形成硫化氢。在具体的反应过程中，需要加强对反应器中剩余氢气含量的监测，合理的调控还原反应中氢气的加入量，从而能够最大限度地转化硫元素，而且还可以节约氢气资源，提高尾气处理的经济效益。通常情况下可以选择气相色谱仪以及热导式的氢气分析仪对加氢反应之后剩余的氢气含量进行可靠的分析。由于热导式氢气分析仪的样气成分相对比较复杂，而且干扰因素气体含量比较高，经济含量较低。所以，在具体应用过程中往往会存在一定的测量误差，难以真实的反馈氢气剩余情况。如果采用气相色谱仪进行探测，则会造成样品气体压力较低而且含油水蒸汽的量比较高，同时硫化氢的腐蚀性较大，也会造成测量结果的偏差，影响测量质量。因此，工作人员需要结合具体的尾气处理要求以及工作情况选择适合的分析方法[3]。

在硫磺回收应用中，AAI的设计坚持无活动部件、无流动试样的原则。TLG-837使用固态的二极管阵列分光光度计进行检测，测量从190nm至1100nm的完整光谱，分辨率为1nm。它可以很容易地用于高达2AU±0.0002AU的吸收测量。适用于非常宽的浓度动态范围的精确测量。光源是一个具有相当长寿命低噪音的脉冲氙灯或的氘灯。TLG-837使用光导纤维传递往返检测器的紫外光线，使得电子与探头实质分离。光与试样相互作用的地方是一个正在申请专利的除雾器探头。新型设计结构简单，只需简单维护，这得益于检测器的精巧设计和用于即时数据分析的计算机的快速反应。UV/VIS 2048二极管阵列检测器，光电二极管阵列在紫外范围内有显著的光谱反应（光电效应）和较高的敏感度。较低的暗电流和大的电荷饱和使得要得到的信号具有较高的信噪比，检测器的孔径与光导纤维的数字孔径相匹配，从而优化了光的通过量。

4  结束语

综上所述，本文主要针对硫磺回收尾气分析仪的应用特点以及应用形式进行探究，指出硫磺回收尾气分析仪在当前工业尾气处理以及资源能源合理应用方面中的作用，希望能够通过合理应用硫磺回收尾气分析仪，提高尾气处理效率以及尾气处理质量，促进工业的可持续发展。

参考文献：

[1] 杨海涛，钱瑞杰.分析仪表在硫磺回收装置中的应用[C].中国石油和化工自动化第八届技术年会论文集，2018.

[2] 赖进.浅析硫磺回收装置中的自动控制设计[J].石油化工设计，2019（3）：41～44.

[3] 韩瑞华.硫磺回收装置控制系统的设计与应用[D].硕士学位论文，2019.