Causas del bloqueo en torre de desulfuración

Como todos sabemos, la mayoría de las torres de desulfuración de las empresas químicas utilizan actualmente torres empaquetadas. El bloqueo de la torre de desulfuración provoca un aumento de la resistencia de la torre, lo que afecta gravemente a la producción química. Este es el mayor dolor de cabeza para muchas empresas químicas. Cada vez que uno se ve obligado a detenerse y raspar los envases, las empresas sufren importantes pérdidas financieras. Esta situación es inevitable en el sistema de desulfuración y también es una preocupación común en la industria de la desulfuración. Aunque con el desarrollo de la tecnología de catalizadores de desulfuración, muchos catalizadores nuevos tienen la función de limpiar la torre y reducir la resistencia, lo que alivia el problema de bloqueo de la torre. Sin embargo, debido al proceso, las condiciones del equipo y la gestión de las operaciones de producción de cada empresa, especialmente después de quemar carbón con alto contenido de azufre, para cumplir con los requisitos del proceso, el diámetro de la torre de desulfuración debe ser cada vez mayor, lo que dificulta Distribuya uniformemente el gas y el líquido en la torre, lo que provocará una desviación del gas-líquido. Además, el propio embalaje de la torre es fácil de bloquear, aunque muchas empresas han realizado muchos trabajos de transformación técnica en la estructura del embalaje y distribución gas-líquido para paliar el problema de bloqueo en la torre de desulfuración empaquetada. Sin embargo, a juzgar por el funcionamiento real de las plantas industriales, muchas empresas todavía no han superado fundamentalmente el dilema de las torres bloqueadas y nunca han encontrado una solución fundamental.

A continuación se analizará y discutirá los motivos del bloqueo de la torre de desulfuración, esperando encontrar una solución fundamental al bloqueo.

2. Análisis de las causas del bloqueo en la torre de desulfuración

El bloqueo es causado principalmente por bloqueo de azufre y bloqueo de sal. Las razones son principalmente las siguientes:

(1) La calidad del gas que ingresa a la torre es mala. Las impurezas como las cenizas de hulla y el alquitrán de hulla arrastradas en el gas se acumulan en el empaque durante mucho tiempo, lo que hace que aumente la resistencia de la torre y, con el tiempo, es fácil provocar el bloqueo de la torre.

(2) El 80% de las reacciones de absorción y desprendimiento de azufre de la solución de desulfuración se realizan en la torre de desulfuración. El azufre precipitado en la jota (especialmente cuando el contenido de H2S de entrada es alto) no puede ser retirado a tiempo de la torre con el líquido desulfurador, por lo que las partículas de azufre se pegarán a la superficie del empaque, provocando que el gas se desvíe por un largo tiempo. tiempo y bloquear la torre.

(3) Circulación insuficiente de la solución. Por lo tanto, la densidad de pulverización de la torre se reduce y generalmente se requiere que la densidad de pulverización sea de 35 ~ 50 m3/㎡ h. Si la densidad de pulverización en la torre es demasiado pequeña, es fácil que el relleno de la torre forme una. zona seca y el contacto gas-líquido no es bueno, lo que no solo reduce Con el tiempo, la eficiencia de desulfuración de la torre también causará bloqueo local, desviación gas-líquido y aumento en la resistencia de la torre, lo que resultará en el bloqueo de la torre.

(4) Hay un problema con el equipo del sistema de desulfuración. En primer lugar, el embalaje de la torre de desulfuración no se ha seleccionado correctamente. La estructura del distribuidor, redistribuidor y desnebulizador de gas-líquido de la torre de desulfuración no es razonable o la instalación está desviada. Durante el mantenimiento de la torre de desulfuración, solo se raspó y limpió el empaque de la torre, pero el empaque triturado y el azufre acumulado entre el desnebulizador y la placa de joroba no se limpiaron a tiempo, lo que provocó que los agujeros del bajante del desnebulizador y la joroba La placa se obstruyó, lo que provocó que la torre de desulfuración se desulfurara. En cuanto a la desviación del gas después del arranque, la resistencia de la torre aumentó y la torre se vio obligada a detenerse por segunda vez. En segundo lugar, existe un problema con la regeneración de la solución. El efecto de flotación del azufre elemental es deficiente, el azufre en suspensión aumenta y la eficiencia de desulfuración disminuye. Las principales manifestaciones son que el equipo de regeneración no es compatible y el diseño del tanque de regeneración por oxidación tiene muchos defectos. Por ejemplo, el tanque de regeneración por oxidación no tiene placa de distribución o la abertura de la placa de distribución es demasiado grande. Generalmente, el diámetro del orificio de la placa de distribución es de 8 a 15 mm y el espacio entre orificios es de 20 a 25 mm. La función de la placa de distribución es hacer que el líquido de desulfuración con innumerables burbujas salga del tubo de escape y luego forme rápidamente innumerables grupos de burbujas, que flotan bajo la acción de su propia flotabilidad. Al mismo tiempo, el azufre elemental libre en la solución se acumulará alrededor del grupo de burbujas y se adherirá a la superficie de las burbujas. A medida que las burbujas flotan y pasan a través de 2 a 3 capas de placas de distribución, se acumularán cada vez más burbujas y el azufre elemental adherido a la superficie de las burbujas también aumentará en consecuencia. Las burbujas en el tanque de regeneración sin placa de distribución son grandes y quebradizas, y el azufre elemental es relativamente pequeño.

El eyector autocebante de aire es el corazón del sistema de regeneración, y su selección e instalación irrazonables afectará gravemente el efecto de regeneración de la solución. La manifestación principal es que el volumen de entrada de aire del eyector autocebante de aire es pequeño, lo que resulta en una regeneración insuficiente del aire, lo que empeora el grado de oxidación HS del azufre elemental, afectando así el efecto de regeneración de la solución en la distancia desde la salida del tubo de escape; La distancia del eyector autocebante de aire al fondo del tanque de regeneración es demasiado grande. Generalmente, la distancia desde el tubo de escape hasta el fondo del tanque es de 400 ~ 600 mm, con un máximo de no más de 800 mm. La distancia desde la salida del tubo de escape hasta el fondo del tanque de regeneración es demasiado grande, lo que fácilmente puede formar demasiadas zonas muertas en el tanque y afectar el efecto de regeneración. El diseño de la jeringa requiere que la velocidad de la solución que pasa a través de la boquilla alcance 18 ~ 25 m/s, y la longitud del tubo de mezcla debe ser 20 veces su diámetro. Durante el proceso de instalación del inyector autocebante de aire, los ejes centrales de la boquilla, el tubo de mezcla, el tubo retráctil y el tubo de escape deben ser consistentes y la concentricidad debe ser ≦ 1,0 mm. El inyector autocebante de aire está diseñado y diseñado profesionalmente. instalado y, por lo general, no es necesario copiarlo a ciegas. Cuando una empresa elige un inyector autocebante, se recomienda solicitarlo a un fabricante profesional.

(5) Selección inadecuada del catalizador. Aunque los catalizadores inferiores son baratos, en el proceso de aplicación sabemos que diferentes tipos de catalizadores desempeñan diferentes funciones en el proceso de oxidación catalítica, especialmente cuando la estructura cristalina del azufre elemental formado después de la oxidación es diferente, su viscosidad y tamaño de partícula. El diámetro es también diferente. Debido a su escasa capacidad para oxidar HS- en azufre elemental, el azufre suspendido en la solución de desulfuración aumenta y el mayor azufre suspendido se adherirá al relleno de la torre. Con el tiempo, provocará el bloqueo de las torres, aumentará su resistencia y afectará gravemente la producción.

(6) Sabemos que la solubilidad de múltiples solutos en una solución de desulfuración es menor que la solubilidad de un solo soluto en agua. Por lo tanto, cuando la temperatura de la solución es baja, las sales secundarias con mayor concentración o menor solubilidad tienden a formar precipitados mixtos sobresaturados y cristalizan, bloqueando la torre. Por lo tanto, cuando los sistemas de desulfuración de algunos fabricantes se apagan en invierno y se reinician durante la noche, la torre se bloquea y se obliga a utilizar vapor para calentar, lo que retrasa el arranque.

(7) La operación y gestión no están establecidas. Durante la operación, la temperatura del líquido de desulfuración es demasiado alta y generalmente es adecuado controlarla a 38-42°C. Cuando la temperatura supera los 45°C, las burbujas son frágiles y la flotación del azufre elemental no es buena. Cuando la temperatura de funcionamiento es superior a 50°C, la formación de sales secundarias aumentará considerablemente. Generalmente, la suma de las tres sales auxiliares (Na2S2O3, Na2SO4 y NaCNS) debe ser inferior a 250 g/l, especialmente el contenido de Na2SO4 en la solución no debe exceder los 40 g ╱ L. Cuando aumenta la sal secundaria, se deben tomar medidas oportunas. (descargar o extraer parte del líquido de desulfuración para enfriarlo y precipitar cristales). De lo contrario, el exceso de sal secundaria en la solución de desulfuración precipitará y cristalizará fácilmente en la torre y se adherirá al empaque. Con el tiempo, se formará un bloqueo de sal. Después del bloqueo de sal, no sólo aumenta la resistencia de la torre, sino que el equipo también se corroe gravemente. Una vez que la torre de desulfuración se obstruye con sal, no importa qué tan bueno sea el catalizador, no hay nada que pueda hacer. La espuma de azufre que flota fuera del tanque de regeneración de oxidación no puede desbordarse con el tiempo, sino que permanece en la superficie del líquido durante demasiado tiempo. Después de que la espuma de azufre se rompe, el azufre elemental adherido a su superficie se hunde en el líquido pobre, lo que hace que el azufre suspendido en el líquido pobre se eleve. Cuando la bomba de desulfuración lo lleva a la torre y lo deposita en el empaque, con el tiempo se formarán tapones de azufre; no se puede garantizar que el volumen de circulación de la solución sea relativamente estable y el ajuste de sobrefrecuencia provocará grandes fluctuaciones en el sistema. Cuando se restablece el sistema, el volumen circulante de la solución debe permanecer estable y se pueden realizar algunos ajustes en la composición de la solución. Cuando el sistema se reduce mucho durante un tiempo prolongado, el volumen de circulación de la solución aún puede funcionar de manera estable durante 3 a 4 horas, de modo que el azufre depositado en el empaque de la torre se puede eliminar con la intensidad de purga del tanque de regeneración; estabilizarse en el volumen óptimo después de la operación y exploración, generalmente no es aconsejable hacer demasiados ajustes. De lo contrario, afectará la flotación del azufre elemental, lo que dará como resultado un efecto de regeneración deficiente; la escoria de azufre fundida procedente de la recuperación de azufre no será calificada cuando se procese a bajas temperaturas. La temperatura del líquido es alta y hay muchas impurezas, lo que afecta el efecto de absorción y regeneración, lo que resulta en una mala calidad del líquido pobre y un alto contenido de azufre en suspensión. Antes del reciclaje, el líquido de azufre residual debe sedimentarse y enfriarse a ≤45 °C, de modo que una gran cantidad de sales secundarias en el líquido de azufre residual puedan cristalizar y precipitar en el tanque de enfriamiento de sedimentación y luego devolverse al sistema para su reciclaje. en una noche clara.

En resumen, no es difícil ver que las razones del bloqueo de la torre son: primero, el efecto de eliminación de polvo del gas que ingresa a la torre no es bueno, segundo, el gas-líquido; la desviación en la torre es grave; en tercer lugar, la regeneración del líquido de desulfuración no es buena; en cuarto lugar, el control de la sal auxiliar superó seriamente el estándar; en quinto lugar, la operación y la gestión no estaban en su lugar; El factor clave que causa el bloqueo de la torre es el empaquetamiento en la torre de desulfuración, pero el enfriamiento y la eliminación del polvo del gas que ingresa a la torre, la configuración razonable del sistema de regeneración y la gestión eficaz de las operaciones de producción son igualmente importantes. En este caso, también podríamos cambiar el ángulo y comenzar con el diseño de la torre de desulfuración para resolver el problema del bloqueo de la torre.

3. Solución para torre de desulfuración bloqueada

3.1 Desulfuración atmosférica

Para el sistema de desulfuración atmosférica, utilice una torre de desulfuración con una sección de torre vacía de pulverización o la desulfuración. La torre que combina la sección de empaque y la sección de pulverización vacía es una exploración e intento útil en la industria de la desulfuración. Dado que el embalaje en la torre se reduce considerablemente, la sección de la torre vacía por aspersión en la parte inferior de la torre también desempeña un cierto papel en el enfriamiento y la eliminación de polvo, lo que puede evitar eficazmente las desventajas de que la torre empaquetada bloquee la torre. La práctica industrial ha demostrado que la eficiencia de desulfuración de sólo la sección de torre vacía alcanza el 60%.

Para empresas con una configuración de torre única, el empaque en la sección inferior de la torre de desulfuración se puede extraer y cambiar a una sección de aspersión, mientras que el empaque en las dos secciones superiores permanece sin cambios para empresas con configuración de torre simple; o torres múltiples, la torre de embalaje en el frente se puede cambiar a una sección de pulverización. La torre vacía de pulverización se utiliza como torre de pre-desulfuración para empresas que utilizan carbón con alto contenido de azufre, la tecnología de torre vacía de pulverización se puede utilizar en la desulfuración primaria. . De esta manera, la torre de aspersión vacía no solo tiene una alta eficiencia de desulfuración, sino que también tiene la función de enfriamiento y eliminación de polvo. Al mismo tiempo, reduce la carga en la sección de empaque y previene de manera más efectiva el bloqueo de la torre.

De hecho, la tecnología de pulverización de torre vacía se ha utilizado en el campo de la desulfuración de la industria de fertilizantes durante mucho tiempo, debido a la tecnología de atomización de las boquillas de la torre y la racionalidad del diseño y. instalación, no logró los resultados esperados. Como resultado, la tecnología no se ha promocionado más. Obviamente, para garantizar el efecto de desulfuración de la torre de aspersión vacía, en primer lugar, la tecnología de atomización de las boquillas es sin duda el factor más crítico y, en segundo lugar, la disposición razonable de la instalación de las boquillas. Sin embargo, las torres de predesulfuración de muchas empresas utilizan principalmente boquillas para el lavado y enfriamiento del gas. Debido al pobre efecto de atomización de las boquillas, la disposición irrazonable de las boquillas y el contacto incompleto gas-líquido en la torre, la torre de predesulfuración nunca ha podido desempeñar un mejor papel. El centro de investigación y diseño de purificación de gases de nuestra empresa resumió las deficiencias de muchas boquillas en la industria mediante experimentos de simulación. Después de repetidos experimentos de simulación y modificaciones, finalmente se desarrolló la serie DSP de boquillas atomizadoras de alta eficiencia y se diseñó un conjunto de disposiciones de boquillas flexibles e ingeniosas que pueden atomizar el líquido pobre de desulfuración en un "gaseoso" de alta resistencia y densidad. "estado" cercano a la licuefacción. Parámetros de diseño de la torre de pulverización vacía: velocidad lineal del gas de proceso v: 0,8 ~ 1,2 m/s; relación líquido-gas: 10 l/nm3; tiempo efectivo de contacto gas-líquido: 10 ~ 15 s. Por lo tanto, las boquillas de atomización de alta eficiencia pueden cumplir mejor con los tres elementos de transferencia de masa en la torre de desulfuración: interfaz de transferencia de masa grande, energía cinética de transferencia de masa grande y tiempo de transferencia de masa corto.

A juzgar por los comentarios de muchos usuarios que hemos recopilado, hemos logrado resultados satisfactorios.

3.2 Desulfuración a presión

Para el sistema de desulfuración presurizada (desulfuración de gas por cambio), el uso de tecnología de torre empaquetada y el uso de un dispositivo de transferencia de masa gas-líquido QYD en lugar de empaquetamiento puede resolver fundamentalmente el problema de la torre. pregunta de bloqueo.

Sabemos que para la desulfuración del gas de cambio, aunque el mecanismo de reacción es el mismo que la desulfuración a presión atmosférica para eliminar H2S, la composición del gas es diferente bajo diferentes presiones, especialmente el contenido de CO2 en el cambio. El contenido de CO2 en el gas semiagua es de aproximadamente el 28%, mientras que el contenido de CO2 es sólo del 8%). El CO2 en el gas de cambio tiene una gran interferencia con la absorción y la regeneración, y la presión de cambio es alta. Sin embargo, la mayoría de los procesos actuales de desulfuración de gas de cambio adoptan un diseño de semi-desulfuración, que no resuelve fundamentalmente la interferencia del CO2 en el gas en el funcionamiento del sistema de desulfuración de gas de cambio. Según los datos recopilados por la Red de Colaboración de Tecnología de Desulfuración de Dongshi, la probabilidad de bloqueo de la torre es mayor que la del semi-stripping. Cuanto mayor es el nivel de presión de desmontaje variable, mayor es la probabilidad de bloqueo de la torre. Aunque muchas empresas han realizado muchas mejoras técnicas en procesos y equipos y han logrado ciertos resultados, no han podido resolver fundamentalmente el problema del bloqueo de torres.

Con base en esto, basándose en años de experiencia en tecnología de desulfuración, el personal técnico del centro de investigación de tecnología de purificación de gas de nuestra empresa finalmente introdujo el dispositivo de transferencia de masa gas-líquido QYD después de muchas pruebas para reemplazar el relleno, por lo que resolviendo el problema en la industria El problema de desulfuración que no se ha resuelto durante muchos años es la obstrucción de la torre de azufre. Este dispositivo combina las ventajas de las piezas internas tradicionales y fortalece el proceso de transferencia de masa gas-líquido. Aprovecha al máximo el mecanismo de reacción de desulfuración y el principio de reacción química rápida entre H2S y líquido alcalino, utiliza contacto directo gas-líquido y configura un dispositivo especial de contacto gas-líquido y un dispositivo de redistribución de burbujas de acuerdo con el contenido de H2S para lograr Contacto dinámico gas-líquido y transferencia de masa turbulenta. Esto no solo aumenta en gran medida el área de contacto entre el gas y el líquido, sino que también permite que el gas se mezcle completamente y entre en contacto con el líquido en muy poco tiempo, mejorando así el efecto de purificación del gas. Además, dado que el tiempo de contacto gas-líquido se acorta considerablemente, el impacto del CO2 en el gas crudo de desulfuración sobre la absorción de líquido alcalino mejora considerablemente, y la tasa de generación de NaHCO3 en la solución también se reduce considerablemente, mejorando así considerablemente. la calidad del líquido pobre y promoviendo la capacidad de absorción de circulación de la solución. El dispositivo de transferencia de masa gas-líquido tiene una estructura simple, fácil instalación y operación flexible. No solo es adecuado para la renovación de torres de desulfuración antiguas, sino también para el diseño de torres nuevas.

4. Conclusión

Para el sistema de desulfuración atmosférica, el uso de una torre de desulfuración que combina una sección de pulverización de torre vacía y una sección de empaquetadura no solo tiene una alta eficiencia de desulfuración, sino que también puede Prevenga eficazmente el colapso de la torre empaquetada. Bloquee la torre. Para los sistemas de desulfuración presurizada (desulfuración de gas por cambio), el uso de tecnología de torre empaquetada y dispositivos de transferencia de masa gas-líquido QYD en lugar de empaquetamiento puede resolver fundamentalmente el problema de bloqueo de la torre. Por supuesto, para resolver fundamental y completamente el problema del bloqueo de las torres de desulfuración, también necesitamos un sistema de regeneración y recuperación de azufre diseñado adecuadamente para enfrentarlo, también necesitamos procedimientos operativos de proceso efectivos para estandarizar las operaciones, también necesitamos fuertes medidas de tecnología y gestión de equipos; para fortalecer la gestión. Sólo así el sistema de desulfuración podrá funcionar cada vez mejor.

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