喷淋式饱和器的生产实践

喷淋式饱和器的生产实践 喷淋式饱和器的生产实践 邯钢焦化厂:郭金华黄爱书 摘要介绍了喷淋式饱和器的结构、性能及生产状况，提出了存在问题和改进意见。 关键词喷淋式饱和器产状况存在问题改进意见 邯钢焦化厂设有两个化产品回收车间，其中原二回收与3#、4#焦炉配套，氨的吸收采用 半直接法生产硫铵。即煤气经饱和器分配伞，穿母液层，煤气中的氨被母液中的硫酸吸收生成 硫酸铵。在生产实践中，这种泡沸式饱和器存在:(1)设备阻力大、动力消耗高;(2)运行周期 短，维修费用高(产品质量差等缺点。 根据邯钢5#、6#焦炉工程设计，二回收系统进行扩容改造，其中，硫铵系统与4#、5#、6 #焦炉配套(120万吨焦炭)。我们借鉴兄弟厂的经验，引进了喷淋式饱和器。经半年多的生 产实践表明，该设备基本满足了生产要求，但也存在着与生产不适应的一些问题。现将该设备 结构、性能、操作工艺做一简单介绍，对生产中出现的问题做一粗浅的分析。 一、喷淋式饱和器结构、性能 喷淋式饱和器最早由鞍钢化工总厂从法国马里诺焦化厂引进，目前我厂应用的喷淋式饱 和器及其生产技术与法国喷淋式饱和器相比有一定差别。主要在于，从设备结构上更利于酸 焦油的排放，工艺上更多地考虑了硫铵生产工艺条件的差别，管线设计上充分考虑了硫铵生产 的现状和我厂现场情况。 我厂喷淋式饱和器设计煤气处理量7(5万m3,h，由sus316L不锈钢板制造，无耐酸内 H=lOl50 设备外形尺寸为:(P=4800ram nm，由上下两部分组成，上部为煤气区，下部衬。 为结晶 分级区。上部由外部简体(妒4800nm)，内部简体和煤气导出管共三个同心套筒组成，内 问为喷淋吸收区，内部筒体和煤气导出管之间是除酸器。下部是结晶分级槽，其由中央外简体 结晶槽组成，前者输送母液，后者用于结晶成长、分级和供母液循环之用。(见附图) 漏斗和 二、喷淋式饱和器生产硫酸铵的工艺特点 来自焦炉的荒煤气，经横管初冷器冷却后以22,23?进人鼓风机，经加压脱硫后以46? 进入硫铵工序，再经煤气预热器进入喷淋式饱和器。在上部喷淋吸收区与大循环泵送来的浓 度2,3,、温度48,50qC，循环量为1200m3,h的硫酸母液逆流接触，煤气中的氨被吸收，在 入除酸器前，还要受到浓度4—5,母液的二次喷淋。这种二次喷淋可以实现饱和器后含氨进 在 0(04mg,l以下和保持饱和器内部液面稳定的双重目的。吸收氨后的母液连同除酸器分离下来 的雾滴经中央漏斗进入结晶分级槽的下部。在结晶分级槽内，结晶依颗粒大小自动分级，槽上 部的非过饱和母液经大循环泵进行循环喷洒。当结晶槽内晶比约25,时，提取结晶，晶比约 5,时，停止提取。从饱和器的结构和生产工艺来看，该设备具有以下生产特点: 1、该设备在较低温度下((70,)具有很强的耐腐蚀性。较低的操作温度对延长设备寿 命是有利的。由于不含内衬，内含除酸器，所以设备体积较小，占地面积少。 2、与鼓泡式相比，由于汽液相接触方式发生了根本的改变，设备阻力大大降低(在目前生 产条件下阻力仅为1(5kPa，大大节约了鼓风机动力。 ?154? 3、由于该设备的特殊结构，使吸收、分离、结晶分区域进行获得了较大的硫铵结晶颗粒。 三、饱和器温度 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 的分析 饱和器的温度制度是硫铵生产中最重要的制度之一。对稳定 生产操作意义重大。因此对 我厂饱和器内温度制度做一分析。 饱和器的温度制度应保证饱和器的水平衡。如果带人的水不能全部排出就会冲淡母液， 母液中的硫铵浓度减小，将导致硫铵停止结晶。饱和器中的水分主要由煤气带入，其余为 93,的浓硫酸带入的水分，以及离心机饱和器的洗水等，为保证饱和器的水平衡，防止母液被 稀释，破坏正常操作，这些水分应呈蒸汽状态被煤气带走。 现以二回收系统目前4#、5#、6#焦炉煤气量为依据进行计算。原始数据: 焦炉装入干煤量: 185吨,小时 煤气发生量:320 mJ,吨干煤 初冷器后煤气温 30? 硫酸浓度:93, 每度: 小时耗酸量:1130(47kg 煤料 9(5, 硫铵产量:水分: 1524kg,h 计算基础: x 320=59200Nm3,h干煤气量=185 、185×100,(100—9(5)=204(042t,h 204、042—185=19(42t,h 带人饱和器的水分:C( 1(、煤气带入的水量:(集合温度30?) x G^1=(59200 35(2), 1000=2083(84kg (35(2—30?下的煤 ) 气中的汽水含量 2(随硫酸带入的水量: G^2=1130(47 x(1—93,)=79(13kg,h ( 3、离心机带人的水量: Gm=1524×6,=91(41kg,h 4(定期冲洗饱和器带入水量: 取洗水量每小时160kg则: G“=160kr,h 带出饱和器的水 分:Gm。 1(湿硫铵带出的水量(硫铵湿度为2,) 则湿硫铵重1524,0(95=1555kffh 则c出1=1555一1524=31kg,h 2其余为煤气带出 带入饱和器的总水量，均应由煤气带走，每 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 立方米煤气应带走的水 汽量为:2383(41, ?155? 59200=0 04026kg,Nm3或40(269,N 矗 与此相应的煤气徭点温度为 33? 相应的每标准立方米煤气中水汽体积为(40(26×22 264),(18×looo)=0(0501 m3(40 —33?时的煤气水汽含量) 混合煤气中水汽所占百分比为:0(0501,(1+0(0501)z4 (77, 煤气中水汽分压为:848×4(77,=40(45 mrnl-IE。 (848——为饱和器的绝对压力) 煤气带入的水分输入 输出 2旷3 84 G(。 31 硫酸湿硫铵带出水分G,: ,9(13 Gu 2383 41 煤气带出水分 带入水分 91(44离心机带入水分G^， 160冲洗饱和器带入水分G^。 2414(4l 为保持饱和器内的水平衡，母液表面上的水汽分压应大于煤气中的水汽分压，前者取决于 母液的温度、母液中的游离酸及硫铵的水含量等，水汽分压与母液温度关系:降低母液酸度，提 高母液温度都会使母液表面上的水汽分压提高。查图2，母液温度应大于39?。根据硫铵生 产的实际和饱和器内硫铵结晶的原理，我厂实际母液温度控制在50,52?。由此可以看出: 喷淋式饱和器能较好地适应我厂生产工艺条件，应该说是较理想的状态。 四、存在问题和解决办法 喷淋式饱和器经一年的运行，总的来看运行良好，但也暴露出一些问题，经过改进多数问 题都得到较好地解决。 l、加酸管改进 我厂喷淋式饱和器设计有满流罐和大循环母液泵人口两个加酸位置，前者存在硫酸挥发 量大、工人操作环境恶劣、设备腐蚀严重等缺点，后者虽克服了上述弊端，但也存在加酸管的材 质、长度的选择问题，选择不当会影响加酸管寿命、甚至造成加酸管附近的主管道局部腐蚀。 我厂采用循环泵人121加酸方式，加酸管也采用sus316L制造，伸入循环母液管长度为 500mm，开工初期曾因加酸管腐蚀造成硫酸泄漏。现场分析认为，由于加酸管口的浓硫酸接 母液后迅速稀释，产生大量的稀释热，同时产生少量的硫酸和氨的反应热及硫酸结晶热从而触 管口的温度迅速上升，接近甚至高于该材质低于70。C的耐酸温度。这样，加酸管121始终使 高温下剧烈的腐蚀点，加酸管因腐蚀逐渐变短，最终全部腐蚀掉。对此，我们经认真考成为 加酸管位露重新做了选择，材质采用耐酸不锈钢加聚四氟乙烯衬里，对加酸管长度和安装虑对 也进行了改进。采用后运行近十个月，效果比较理想。 方式 2、堵塞问题 设备运行初期，小母液泵喷洒管喷头时常出现堵塞现象，被迫停泵清理喷头，从堵塞物来 看，主要是母液中杂质酸焦油类。这是因为初冷系统的电扑焦油器未投产，煤气中爽带的焦油 雾遇硫酸形成数量不少的酸焦油泡沫(在满流槽捕捞不及时带人了二次喷淋系统。为从根本 j:消除堵塞现象，我们除采取加强酸焦油捕捞措施外还对喷头做了几次改进，彻底消除了小母 液泵喷洒喷头堵塞现象。 3、其它问题 生产实践中还曾出现饱和器液面不稳，甚至出现饱和器放散管“放敬母渣”的 现象。通过 改进放散管位置，加大放散管直径等措施较好地解决了问题。从产品质量看，硫铵颜色还不够 好，杂质还较多，这与机前电捕焦油器未投运酸焦油过多、洗水量不足等因素有关。生产初期， 类似的问题还很多，在此不一一歹fj举。总的来看，我厂喷淋式饱和器开工初期存在一些小的问 题，通过认真研究，对症下药，问题都能得到较好的解决。 五、结论 我厂喷淋式饱和器经过一年多的生产实践，可以得出如下结论: 1、喷淋式饱和器对我厂生产是适用的，由于有较低的母液温 度(低子70,)，设备材质腐 蚀性较小有较长的使用期，也利于生成较大颞粒结晶，提高产 品质量。一年来我厂硫铵的一级品率达 99(2,。 2、应着力稳定饱和器的母液温度，避免因温度波动而造成局部过饱和现象，形成大量晶 核。影响硫铵结晶的粒度。 3、严格控制母液晶比(减弱硫铵结晶对设备的冲刷腐蚀，延长设备寿命。 4、完善生产工艺，争取电扑焦油器早日开工运行，减少饱和器的酸焦油量。为硫铵生产创 造良好的条件。 5、完善酸焦油排放制度，狠抓落实，严格考核，防止酸焦油在满流槽积存。 综上所述， 可以认为我们引进的喷淋式饱和嚣用于二回收硫铵生产是可行的。随着工艺 的完善生产制度的改进精心操作严格管理，我厂硫铵生产会步人一个良好的状态。 157 附图1:饱和器简图 煤气出口 158