２００５年第２６卷第１期小氮肥设计技术３７
关键词脱硫再生喷射器应用效果
前言
半水煤气脱硫是合成氨系统气体净化的粗脱硫阶段，一般采用常压、湿法脱硫。近几年来由于化肥市场竞争的激烈和煤炭价格的不断上涨，许多中小氮肥企业开始试烧高硫煤，这就要求脱硫溶液有较高的硫容和良好的脱硫效率。但由于设计过程中某个细节的疏忽或操作管理上某个环节的不重视，近几年来许多中小氮肥企业脱硫系统时常出现堵塔、设备管道腐蚀加剧、熔硫不正常等问题，不仅影响脱硫率，而且对整个合成氨生产造成很大的影响。
１再生系统的流程及设备优化
１．１流程
从脱硫塔出来的富液，先进富液槽，经富液泵加压至０．３５～０．４５ＭＰａ，经过高效喷射器进入氧化再生槽，脱硫液充分再生后，经液位调节器流入贫液槽，再由贫液泵打人脱硫塔脱除煤气中的硫化氢。
１．２设备
１．２．１富液槽是再生系统必不可少的设备，在富液槽内吸收反应进一步充分和彻底地进行，使溶液中的硫化氢全面地转化为ＨＳ一和单质硫。富液槽的设计以富液的停留时间为依据，一般为１０ｒａｉｎ左右。有的企业由于认识不足或因位置或资金等多方面的原因未设置富液槽，富液中的ＨＳ一和单质硫不能得到充分反应，容易使溶液中悬浮硫含量增高，时间久了，会引起脱硫塔阻力升高，影响整个脱硫系统的优化运行。
１．２．２再生槽是再生系统的主要设备，再生效率的好坏决定整个脱硫系统的高效与否。溶液在再生槽内的停留时间一般以２０。３０ｍｉｎ为宜。再生时间太短，再生效率差，硫泡沫浮选不彻底，溶液中悬浮硫高易堵塔；再生时间过长，溶液的副反应增加，生成Ｓ：０３：一的量多，硫颗粒下沉，再生塔底部易积硫，会加剧对设备的腐蚀。
１．２．３喷射器是再生系统的关键设备，其结构、性能是影响再生效率的关键因素。脱硫富液以一定压力通过喷射器喷嘴形成高速射流，流速达到２０ｍ／ｓ以上，在空气室产生负压将空气吸入，脱硫液和空气两相流体立即在喉管内处于高速湍动状态，在此进行扩散混合及能量的交换，空气呈气泡状均匀分散于液体中，气液接触面不断更换，传质过程极为迅速，空气中的氧气不断与栲胶组分发生氧化反应。在此过程中再生效率达到７０％以上，然后进入扩散管和再生槽进一步进行再生。喷射器
运行状态不好时，会出现倒液、吸入空气量少、吹风强度不够、再生效率差等现象，极易引起整个脱硫系统的脱硫率低、堵塔等问题。因此，喷射器的设计是至关重要的，应遵循以下几点：（１）合理确定喷射器喷嘴的直径，以确保工作液体的喷射速度在２０ｍ／ｓ以上；（２）合理确定喉管长度，以确保吸气与再生反应充分，采用长喉管有利于提高再生反应效率。但过长又会造成能量消耗，不利于能量的转换，合理的喉管长度是决定再生效率的关键；（３）喷射器的设计要与再生槽的结构及工艺条件相配合。
２脱硫系统运行情况及喷射器的改造原因我公司的半水煤气脱硫是１９９６年开车、为“８．１３”工程配套的常压栲胶法脱硫，采用的是Ｄ４００—１１型离心风机。运行两年左右，由于技改扩能，各个方面不太均衡，煤气温度高、气体中粉尘含量多、栲胶质量不好、脱硫塔采用塑料规整填等问题，造成脱硫堵塔、系统阻力上升，由正常生产时的３０—４０ｍｍＨｇ（０．００４０—０．００５３ＭＰａ）增加至９０ｍｍＨｇ（０．０１２０ＭＰａ）左右，最高时达 万方数据
小氮肥设计技术２００５年第２６卷
１００ｍｍＨｇ（０．０１３３ＭＰａ）以上。经过多次技术改造，为提高煤气净化度，扩建造气循环水、更换秦皇岛熟化栲胶、改造脱硫塔填料等，系统运行良好。但随着运行时间的加长，自２００
２年以来，喷射器运行时常出现倒液、再生槽内液面波动大、上部硫泡沫少、溶液中悬浮硫含量增高、脱硫效率下降。经过拆检喷射器，发现喷射器喷嘴孔径变大，且各组喷射器喷嘴的尺寸不一，喉管及扩散管内硫泡沫堵塞严重，清理重新组装后运行不到半个月又出现类似现象。经多方研究调查、查询有关资料和结合兄弟厂家的实践经验，在２００４年５月大修时更换了秦皇岛栲胶厂的ＫＴＳ—Ｐ型脱硫专用喷射器，经过两个月的实际运行状况来看，效果非常显著。
３ＫＴＳ—Ｐ型喷射器的特性
ＫＴＳ—Ｐ型脱硫专用喷射器是秦皇岛市云冠栲胶有限公司的专利产品。该喷射器在制造过程中特把某些部件加工成了母口结构，严格控制喷头与喉管、扩散管的同心度；在安装过程中要求三面拉线直，确保再生槽上安装法兰平面与喉管中心线的垂直度。
根据生产负荷需要，我公司选用了喷嘴直径为３０ｍｍ、再生液量为６２—６８ｍ３／ｈ的专用喷射器８组，其性能参数如表１。
表１喷射器的基本技术参数
４ＫＴＳ—Ｐ型喷射器的应用效果
４．１正常生产过程中，再生槽上部的液面平稳，再也没有像开水沸腾似的翻花，整个液面全为蟹泡
似的微小气泡；硫泡沫颜正常，粘稠且厚，不再出现原先那种肥皂泡似的大而易破碎的硫泡沫；正常溢流时全为硫泡沫，几乎不夹带栲胶液。
４．２硫磺回收率高
改造前后的硫横回收率对比见表２。
表２硫磺回收率
改造前改造后去年同期项目
２００４．０３２００４．０４２００４．０６２００４．０７２００３Ｄ６２００３．０７
００３Ｄ６
４．３应用ＫＴＳ—Ｐ型喷射器后，脱硫液澄清透明，表观看无任何杂质，不再出现浑浊、有明显硫横颗粒的溶液。溶液组分合理，悬浮硫含加大幅度下降。
指标应用前应用后悬浮硫（ｇ／Ｌ）≤０．５００．７７０．２８（注：应用前的数据为２００４年３、４月份的平均值，应用后的数据为２００４年６、７月份的平均值。）
４．４应用ＫＴＳ—Ｐ型喷射器后，由于再生系统的优化运行，再生效率明显提高，相应的脱硫率提高了，脱硫成本也降低（见表３），平均每月节省脱硫费用３０００元以上。
表３脱硫成本对照表
ＫＴＳ—Ｐ型喷射器的应用，解决了再生设备效率低、氧化能力差的问题，保证了脱硫生产具有更充分的氧化再生效果、更简单的操作及更好的硫泡沫浮选、更高的脱硫效率和更低的原料消耗。
（收稿日期：２００４—０８—１８）
万方数据
脱硫再生系统的优化及新型喷射器的应用
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作者：温福亚， 张考全， 杜敬来， 周国样
作者单位：山东省济宁市恒立化工有限公司,272067
刊名：
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小氮肥设计技术
英文刊名：XIAO DAN FEI SHEJI JISHU
年，卷(期)：2005，26(1)
被引用次数：0次
1.期刊论文庄可光脱硫再生塔喷射器的设计-化工设计通讯2001,27(2)
很多小氮肥厂基本上采用氨水液相催化法脱硫，但不同程度地存在再生效果不理想的问题.该文介绍了利用Cri判据设计喷射器，并对其工作压力进行了核定，对于小氮肥厂解决再生的问题具有指导意义.
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2.期刊论文黄子衎无喉管喷射器不宜用作脱硫再生喷射器-小氮肥设计技术2001,22(2)
激光模组介绍脱硫再生用喷射器的原理、结构，指出无喉管喷射器不适用于脱硫再生的原因，供参考.
信号处理3.期刊论文仵小录.王文清.WU Xiao-lu.WANG Wen-qing脱硫再生及硫回收系统的技术改造-科技情报开发与经济2006,16(4)
介绍了脱硫再生及硫回收系统改造情况，阐述了脱硫剂的选择和再生槽、喷射器、熔硫釜、放硫阀的
优化设计.
4.期刊论文吕洪浩.许慎永.钟晓燕变换气脱硫再生改造-山东煤炭科技2008(4)
兖矿鲁南化肥厂老系统净化工序采用的是我国60～70年代自行设计年产合成氨6万t装置，当时半水煤气和变换气脱硫再生系统均采用高塔再生.
5.期刊论文吕洪浩.赵文.郑伟.LU Hong-hao.ZHAO Wen.ZHENG Wei变换气脱硫再生系统的喷射再生改造-化肥设计2008,46(5)
论述了变换气脱硫再生系统由高塔再生改为喷射再生的改造过程.对比了高塔再生和喷射再生的工艺流程和设备配置；阐述了喷射再生改造中工艺流程、吸收塔、喷射再生槽、喷射器的改进方案；通过对改造前后的运行数据对比和经济效益分析，总结了喷射再生的改造效果.
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