脱硫系统碱耗高的原因分析与对策

2015-02-10 15:43

　　由于煤源紧张以及企业节能降耗等多重因素的影响，致使高硫煤在生产中被迅速应用，煤气中H2S的含量在1g/Nm3以下的企业越来越少了，很多企业都在烧2g/Nm3甚至3g/Nm3以上的高硫煤。再加上企业的生产规模越来越大，从而使脱硫系统单位时间内脱除硫化氢的量越来越多。在这种情况下，很多企业的脱硫系统暴露许多问题，特别表现在系统脱硫效率下降，溶液中副盐的增长量加快，碱耗增加，硫回收率明显下降等现象。从而使脱硫的辅料消耗远远超过企业的预算指标，造成企业生产成本增加。

　　理论上来讲，在湿式氧化法脱硫中副盐的生成是无法回避的，也就是说它是客观存在的，无论采用何种脱硫剂都不可能消除和避免副盐的产生。那么副盐到底是如何产生的呢，它的生成与哪些因素有关呢？我们首先从如下的脱硫反应化学方程式来加以分析。

　　1 副反应产生的原因

　　(1) 原料气中二氧化碳是酸性气体，能与碳酸钠作用发生如下反应：

脱硫系统碱耗高的原因分析与对策

　　在脱硫原始开车时，溶液中全部为Na2CO3，随着吸收CO2反应的进行，溶液中NaHCO3逐渐增加。当吸收CO2的量与再生过程中解吸CO2的量平衡时，则液相中Na2CO3和NaHCO3的浓度维持不变。一般常压脱硫中，若原料气中CO2量为8%～6%，溶液总碱度为0.4N(以Na2CO3计为21.2g/L)时，则Na2CO3在5 ～6g/L，NaHCO3在25g/L左右。在加压脱硫过程中(如变脱)因操作压力较高，CO2浓度也较高，致使液相中Na2CO3大幅度下降，一般只占总碱度的5%～10%，而大部分为NaHCO3。

　　(2) 硫氢根与氧接触时，将生成硫代硫酸盐

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　　此反应大部分在再生槽内发生，因槽内空气充足，液相中溶解氧含量高，当生产负荷较重而再生效果又较差时，贫液电位较低，被吸收下来的硫化氢未能在反应槽内全部氧化为单质硫，而有相当量的硫氢根被空气氧化为硫代硫酸盐。当溶液温度高于60℃、PH值大于9时，此副反应速度明显增加(一般液温在40±2℃，PH值在8.5左右，故问题不大)。原料气中含有少量氧，在吸收塔内也将有硫代硫酸钠生成(一般氧含量在0.4%，故此影响较小)。

　　(3) 若溶液中溶解氧量过高，溶液接触空气时间过长等，再生槽内的吹风强度：一般讲，再生槽内的吹风强度以60Nm3/m2˙h左右为宜。否则将会生成较多的硫酸盐，其反应为：

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