脫硫系統(tǒng)噴射再生器的使用分析

脫硫系統(tǒng)噴射生器的用分析前言噴射器使用于氣液傳質(zhì)過(guò)程具有充分利用并流原理的優(yōu)點(diǎn)在脫硫系統(tǒng)中，脫硫液高速通過(guò)噴射器的噴嘴形成射流，此射流產(chǎn)生局部負(fù)壓吸引空氣，此時(shí)由于兩相流體立即被高速分散而處于高速湍流狀態(tài)，氣液接觸面大大增加，脫硫液則被快速有效地再生氧化，而形成的硫顆粒在再生槽內(nèi)被浮選溢流出來(lái)，從而完成了脫硫液由富液向貧液的轉(zhuǎn)化。1噴射再生器組成結(jié)構(gòu)噴射再生器組成結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖。噴射器是由進(jìn)液口、吸氣口、進(jìn)液管、噴嘴氣室喉管散管尾管組成進(jìn)液口壓力～0.45MPa時(shí)，噴嘴處流速為～25m／s，噴射器的噴液由噴嘴大小而定。在進(jìn)液壓力一定的情況下，噴射器的吸氣量是由噴液量確定的。一般氣液比為4.5～，太高或太低都會(huì)影響再生效率。2噴射器和再生槽的安裝尺寸2.1低位安裝D1：氣口至槽面距離1800～；D2：管至槽底距離500～mm；D3：1層分布板和槽底之間的距離1700～；D4：2層分布板和槽頂溢流面之間的距離1400～。2.2高位安裝D1：氣口至槽面距離3000～；D2：管至槽底距離600～mm；D3：1層分布板和槽底之間的距離1500～；D4：2層分布板和槽頂溢流面之間的距離1450～。3再生槽分布板工作效果對(duì)比再生槽有無(wú)分布板至關(guān)重要它會(huì)嚴(yán)重影響單質(zhì)硫的聚合和浮選。脫硫液從尾管出來(lái)以后，脫硫液中夾帶的氣泡迅速形成無(wú)數(shù)的氣泡群，氣泡在自身的浮力的作用下向上漂浮，同時(shí)游離在溶液中的單質(zhì)硫便向氣泡周圍聚集，并依靠自身的粘附性粘附在氣泡的表面上，隨氣泡向上浮動(dòng)。再生槽在沒(méi)有分布板的情況下，氣泡由下向上漂浮時(shí)，由于氣泡所受的壓強(qiáng)越來(lái)越小，依據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，它的體積就越來(lái)越大，這勢(shì)必造成槽表面翻騰厲害氣泡也容易破碎能形成穩(wěn)定的泡沫層有分布板時(shí)，1個(gè)氣泡就有可能變成2個(gè)，甚至更多，當(dāng)經(jīng)過(guò)第層分布板時(shí)就可能變成4個(gè)或者更多這樣，整個(gè)氣泡在液相中密度越來(lái)越大，游離在溶中的單質(zhì)硫聚合在氣泡上的機(jī)會(huì)就越大，大大提高了浮選能力，且能保持液面穩(wěn)定。4噴射器工作狀況再生槽在工作狀態(tài)時(shí)其溢流面并不是水平的因此硫泡沫也不是向四周全部都溢流，而總是部分溢流，而且溢流點(diǎn)也不固定，隨時(shí)都可能發(fā)生變化。這主要是由氣體在溶液中鼓泡造成的。對(duì)于廠家來(lái)說(shuō)，并不必刻意要求再生槽四周都要溢流，只要有1／或更少平面保證溢流就足夠滿足生產(chǎn)要求。噴射器在工作狀態(tài)時(shí)面的液位永遠(yuǎn)比外面溢流面高且背壓越高，里面的液位也就越高。為了保證喉管的工作效率，在安裝噴射器時(shí)一定要注意，特別是低位安裝，喉管底部和槽平面之間的距離至少保持40mm。5無(wú)喉管噴射器的使用及存在問(wèn)題自世紀(jì)年代以來(lái)不少氮肥企業(yè)的脫硫噴射再生采用了無(wú)喉管噴射器，顯然是不太合理的。該類無(wú)喉管自吸空氣噴射器阻力較小，對(duì)空氣的抽吸能力較強(qiáng)（抽吸系數(shù)高，抽氣空氣量多，真空度高），但由于它不具備上述喉管中高度湍動(dòng)、氣液充分混合接觸、傳質(zhì)氧化的性能，從而影響再生效果。由于原料氣中H2S含量低，硫液硫容也低，再生效率差的矛盾并未暴露，有些企業(yè)已出現(xiàn)問(wèn)題。抽吸空氣量多不等于再生效率高，而有時(shí)恰恰相反。結(jié)構(gòu)合理、喉管長(zhǎng)度適當(dāng)?shù)拿摿蛟偕鷩娚淦?，其抽吸空氣的過(guò)量倍數(shù)在10～，足以保證脫硫再生氧化獲得滿意的效果。大量脫硫生產(chǎn)實(shí)踐證明無(wú)喉管噴射器用作抽氣來(lái)達(dá)到一定的真空度是可行的，但不宜用于脫硫噴射再生；同樣，脫硫再生噴射器也不宜用于抽氣制造真空，兩者各有其適用范圍。因此對(duì)脫硫噴射再生而言，再生噴射器的結(jié)構(gòu)合理和否甚為關(guān)鍵。其中，喉管的尺寸有一定的要求，通常喉管長(zhǎng)度約為其管徑的20倍（1.5～m）。對(duì)氨水液相催化法脫硫測(cè)定時(shí)，發(fā)現(xiàn)富液在喉管的再生效率占全部再生效率的％以上無(wú)喉及短喉管的噴射再生器進(jìn)行對(duì)比測(cè)定時(shí)，其結(jié)果再生效率較差（降低約30％。由此可見(jiàn)，保持喉管的適當(dāng)長(zhǎng)度對(duì)脫硫噴射再生之重要性。6適宜的操作條件6.1噴嘴處溶液流速對(duì)于自吸式空氣噴射器而言嘴處液壓在3.5～4.0MPa時(shí)溶液射流速度為～25m／s（不噴射器有所差別。若噴嘴處流速過(guò)小，則入空氣量少，再生氧化效率低。在一定范圍內(nèi)，空氣吸入量隨噴嘴處液流速度的增加而增加，但流速過(guò)大則再生效率將有所下降，且動(dòng)力消耗增大。噴嘴流速和脫硫效率的關(guān)系見(jiàn)圖2。6.2再生空氣量經(jīng)過(guò)理論計(jì)算，吸收1kg的H2S所需要的空氣量為1.57。法脫硫使用噴射器進(jìn)行溶液再生氧化所需的空氣量大約為理論空氣用量的

～15倍。實(shí)驗(yàn)證明，空氣量控制在高限效果較好。除需考慮再生化所需的空氣量外還應(yīng)考慮到硫泡沫浮選、氣提等作用的耗氧量。通常，再生氧化效率隨空氣和溶液比值的增加而提高。但超過(guò)某一界限時(shí)，再生氧化效率會(huì)有所下降。噴射再生吸入空氣量可通過(guò)吸氣閥開(kāi)度大小調(diào)節(jié)（一般情況下閥門全開(kāi)）。氣液比和再生效率關(guān)系見(jiàn)圖3。7優(yōu)越性因噴射再生器氧化效率高，故脫硫效率也高，又因溶液中硫氫離子少，空氣和溶液接觸時(shí)間較短，故副反應(yīng)少，原料消耗低，溶液的腐蝕性小。另外，還具有泡沫層穩(wěn)定、硫泡沫浮選好、硫回收率高等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)噴射器設(shè)計(jì)合理、操作條件適宜時(shí)，一般自吸空氣量可滿足再生要求，不必再鼓入空氣，因此可節(jié)省動(dòng)力。由于噴射再生設(shè)備較矮小，且簡(jiǎn)單，故其基建費(fèi)用低，并且便于操作和檢修。在操作時(shí)只要調(diào)節(jié)部分空氣吸入閥的開(kāi)度即可容易地控制再生情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，噴射再生器的再生效果明顯優(yōu)于氧化槽再生和高塔再生。濕法脫硫只有使用噴射再生才能取得滿意的效果；然而，不同的噴射再生器的再生效果相差很大，應(yīng)予注意。8存在問(wèn)題及解決辦法經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)期運(yùn)轉(zhuǎn)后，在噴射器內(nèi)壁會(huì)有不同程度的硫垢生成使再生液量下降，自吸空氣量減少，溶液的再生氧化效果較低，造成生產(chǎn)被動(dòng)。另外，泵葉輪、管道等也有硫垢生成