硫铵干燥工艺的优化

唐辛亮

(唐山首钢京唐西山焦化有限责任公司河北省煤焦化技术创新中心，河北 唐山 063200)

1 硫铵干燥工艺简介

硫铵干燥是硫铵结晶物最终形成硫铵产品所必须的工艺环节，当饱和器内循环母液喷洒在吸收煤气中的氨汽时，会有硫酸铵(以下简称“硫铵”)的形成，随着硫酸不断加入保持好循环母液的酸度，煤气中的氨汽会不停地被吸收，当母液中硫铵溶解度达到饱和后就会有硫铵的晶体析出。因为硫铵晶体密度大会逐渐堆积在饱和器下室的底部区域，为了防止晶体沉积堵塞，保持结晶泵常开，将夹带着晶体的母液抽到硫铵厂房内的结晶槽。从结晶槽取样当晶比达到25%～40%(体积分数)时，开启离心机进行强制分离，将硫铵颗粒甩出从离心机下料口进入螺旋输送机，通过螺旋输送机将湿的硫铵颗粒持续送入振动流化床(以下简称“干燥床”)，在干燥床筛网上通过时先用热风对硫铵颗粒进行干燥，再用冷风对其进行降温并进一步干燥，干燥后的硫铵从干燥床的出口掉入硫铵贮斗内，经包装机称量、封口后码放至托盘上，最后送入成品库存放。

硫铵干燥床吹入的热风和冷风称为尾气，在干燥床的上方设有引风管道，通过引风机提供吸力，首先将尾气吸入旋风除尘器，在此将大部分硫铵细小粉尘收集排出至硫铵贮斗，尾气再被吸入排气洗净塔，在此用浓度较稀的硫铵母液对尾气进行喷洒进一步脱除硫铵粉尘，最后尾气再进入引风机被输送至雾沫分离器以除去尾气中夹带的液滴后排入大气[1]。

2 干燥系统生产中出现的问题

2.1 干燥床人孔密封不严

在干燥系统运行过程中，干燥床的人孔一边有固定翻转轴，整个面有三根快速固定螺栓。由于频繁开关人孔操作，造成人孔固定螺栓的老化和脱扣，导致人孔密封不严从而造成干燥过程中风量的流失浪费和室内空气温度的上升，硫铵粉尘从人孔密封不严的地方逸散而出，导致室内各处飘散粉尘，造成环境污染，也不利于职工的身心健康。

2.2 干燥床风管密封不严

干燥床的引风管道使用帆布连接，在长时间的高温作业环境下帆布会逐渐变硬，最终导致连接处会产生缝隙密封不严，在干燥系统运行时微小的硫铵粉尘会被风从连接处带出，粉尘外溢，对现场设备造成腐蚀，影响环境卫生[2]。

2.3 干燥床风管沉积粉尘

干燥后的尾气通过干燥床上的六根引风管汇总到两个总管上，再分别进入到两个旋风除尘器，在尾气通过引风管的过程中会带走硫铵粉尘。由于长时间的开机积累会有大量的硫铵粉尘沉积在风管中，而清理风管中的硫铵粉尘又属于高空作业，需要现场搭建脚手架，没有清理平台，清理难度大，由于风管的长度太长，里面沉积下来的硫铵不易清理，与总管连接的六根横向风管人员无法进入内部更是清理的难题，沉积硫铵粉尘过多会减少通道的风量，如图1 所示。

图1 干燥床原风管示意图

2.4 排气洗净塔的风管腐蚀

经过两次除尘的尾气从排气洗净塔内出来，在经过排气洗净塔泵喷洒时，尾气会带走少量的硫铵水溶液。再经过风管弯头处，长时间的开机运行，硫铵水溶液会在弯头处和竖管管壁上沉积，粉尘会粘附在弯头管道处越积越多，湿润的硫铵粉尘会对弯头和竖管造成持续的腐蚀，最终导致风管出现腐蚀、渗漏。

2.5 雾沫分离器尾气管腐蚀

通过雾沫分离器后的尾气排向大气，在雾沫分离器后的尾气管有一个大弯头。当雾沫分离器进行冲洗尾气的过程中，雾沫分离器冲洗水会自流到排气洗净塔内，尾气会带走冲洗水，造成弯头内积水，时间长了造成弯头腐蚀，弯头在四楼室外，检修更换作业难度大。而腐蚀后的弯头，在进行冲洗雾沫分离器时，在腐蚀渗漏处会有积液掉落在地面，造成地面的环境污染。

3 硫铵干燥系统工艺优化

3.1 干燥床人孔改造

对硫铵干燥床人孔进行改造，改成旋柄快开式人孔，人孔盖的一端固定，安装旋转轴可以自由开关，另一端可以打开用卡扣固定，人孔盖的受力点在中心，通过中心的螺母将固定杆与旋柄连接，这样受力能更均匀，更有利于人孔的密封，减少风量的浪费和检修周期。在旋转旋柄时人孔能快速实现密封与松开，操作也非常快捷，有利于岗位人员的快速操作，同时也提高了工作效率。

3.2 优化干燥床风管连接

在风管连接处基础上增加新型的耐高温、耐腐蚀的除尘专用布，能够更好地吸附溢处的硫铵粉尘，改善现场工作环境；从热风机吹出来的热风风温是130 ℃，而新型的除尘专用布可以达到耐高温190 ℃，这样就保证了新型除尘袋能用得住，不容易损坏。除尘专用布还可以二次再利用，拆下来的除尘专用布可以通过压缩风吹扫清理粉尘，再用清水清洗晾干后再循环利用，减少了除尘布的消耗，也减轻了维检工作，改善了现场工作环境。

3.3 干燥床至旋风除尘器的风管改造

干燥床的六根风管原设计是90°弯头，横向连接到总管的侧面，改进后的风管把90°的弯头去掉，换成反向的135°的大弯头连接到总管的底部，如图2所示，沉积下来的硫铵粉尘会通过这个135°大弯头进入到干燥床里面，减少了硫铵粉尘的沉积。风管总管增加20°倾斜角度，在风管的末端处增加卸料，卸料管和料仓直接相连，开机后定时排空卸料管沉积下来的硫铵粉尘，最后减少了总管沉积硫铵粉尘，减少了清理风管的工作量。

图2 改造后的干燥床风管示意图

3.4 排气洗净塔的风管弯头改造

在排气洗净塔竖管处增加冲洗管壁的分支，同时增加弯头横管的角度使横管的积液能够自流到排气洗净塔内，减少弯头积液，减少了腐蚀性介质在管道内的堆积，增强设备的使用寿命，同时能减少风管的更换周期，节约了生产成本，减少了检修工作，更有利于生产的稳定运行。

3.5 雾沫分离器的尾气管改造

更换雾沫分离器泄液管，增大其直径，由DN50 增加至DN100，使雾沫分离器冲洗时的冲洗水能快速流进排气洗净塔内，在弯头横管处增加20°角度和回液管，如图3 所示，回液管和雾沫分离器泄液管连接到一起，被尾气带走的冲洗水通过泄液管会回流到排气洗净塔内，这样就最大程度的减少弯头处的积液，对弯头的腐蚀物质就大大减少，从而延长了分管弯头的使用周期，减少地面的污染，减少检修工作量。

图3 改造后的雾沫分离器尾气管示意图

4 硫铵干燥床设备改进

干燥床在进行清理筛板上的硫铵硬块时，由于空间狭小，环境差，只有一个进出口，进出口狭小不利于快速地进出。在干燥床的上部增加清理硬块硫铵进出口，如图4 所示，当在清理干燥床过程中，人员在内部感觉身体不舒适时能够快速从干燥床出来，提高人员操作环境的安全性。同时在干燥床上增加了观察口(清理硬块时相当于通风口)，不管是在蒸汽吹扫干燥床筛板或是清理硬块硫铵时都得到了很好的利用。螺旋给料机的盖板改造(在吊瓦轴承处增加加油方口)，在现有盖板的基础上增加四氟板，再加上压盖器，盖板和盖板的连接缝隙处用长条的压盖器进行密封，在需要的时候不用打开整个盖板就能对吊瓦轴承进行加油，既解决了盖板密封的情况又解决了加油需要打开整个盖板的操作过程。

图4 改造后的干燥床设备

5 结语

通过对硫铵整个干燥系统的改造，减少了风管中沉积下来的硫铵粉尘，大大降低了清理风管的工作量，通过优化改造减少了风管积液，延长了风管的使用寿命。整体更利于硫铵生产的稳定运行，解决了硫铵生产干燥过程中出现的硫铵粉尘外溢问题，改善了工作环境。