PDS 脫硫工藝以 Na2CO3-NaHCO3緩沖液為吸收劑吸收 H2S 和穩(wěn)定體系的 pH，但由于存在副反應(yīng)及吸收 CO2的現(xiàn)象， 需要定期向脫硫液中補充 Na2CO3，以維持體系 pH 的穩(wěn)定。 工藝上，補充 Na2CO3的方式一般有間歇式和連續(xù)式。其中連 續(xù)式補堿在補堿效果、降低副反應(yīng)程度和成本控制上都有明 顯的優(yōu)勢，但現(xiàn)有的連續(xù)補堿工藝為保障純堿溶解效果，需 將純堿全部溶解后再補充進(jìn)系統(tǒng)，容易造成系統(tǒng)水平衡破壞 ； 而采用加熱溶堿時，形成的過飽和堿液通過泵快速加入系統(tǒng) 的過程中，堿液包含純堿顆粒和不溶解的雜質(zhì)析出，導(dǎo)致補 堿管道及計量儀表堵塞等情況，造成連續(xù)補堿工藝在運行過 程中穩(wěn)定性較差，進(jìn)而影響系統(tǒng)脫硫效果。基于此，對現(xiàn)有 的連續(xù)加堿工藝進(jìn)行了設(shè)計優(yōu)化，以提高連續(xù)加堿工藝的穩(wěn) 定性。 

 

1 設(shè)計方案 

現(xiàn)有連續(xù)補堿工藝如圖1所示。

溶堿槽1 ；過濾器2 ；加藥泵3 ；浮子流量計4 ；流量計進(jìn)口閥 門5 ；流量計出口閥門6 ；流量計旁通閥7 ；系統(tǒng)旁通閥8 ；遠(yuǎn)傳調(diào) 節(jié)閥9 ；脫硫系統(tǒng)10

 

原有工藝流程為 ：

純堿加入溶堿槽1中溶解，經(jīng)過濾器2 過濾雜質(zhì)后，通過加藥泵3輸送，經(jīng)過閥門5、流量計4和閥門6， 調(diào)節(jié)閥門9以控制加藥量。當(dāng)流量計和調(diào)節(jié)閥存在故障時，開 啟閥門8，直接向系統(tǒng)加堿。但在實際生產(chǎn)中出現(xiàn)幾個問題。 

1）溫堿液有大量純堿結(jié)晶顆粒，在過濾器2富集結(jié)晶， 容易造成堵塞影響加藥，需要經(jīng)常清理過濾器 ； 

2）浮子流量計豎直安裝的特性，造成了管道阻力大，經(jīng) 常出現(xiàn)堵塞 ；

3）原工藝采用泵直接輸送的方式，為保證流量可控，遠(yuǎn) 程調(diào)節(jié)閥9的閥體選型較小，也是造成管道堵塞的原因之一。 由于堵塞時常出現(xiàn)，為保證系統(tǒng)穩(wěn)定，需開啟閥門8直接加堿， 加堿量可控性較差，連續(xù)加堿系統(tǒng)極不穩(wěn)定。 針對現(xiàn)有工藝系統(tǒng)的缺點，提出了新工藝進(jìn)行改進(jìn)。新 工藝由純堿溶解槽、加藥泵、旋流分離槽、遠(yuǎn)傳渦輪流量計、 二次加藥泵組成。其中旋流分離槽作為工藝設(shè)計的新增設(shè)備， 如圖2所示。

旋流分離槽利用的是旋流分離技術(shù)，當(dāng)含有純堿顆粒和 不溶雜質(zhì)的堿液通過泵，沿切線進(jìn)入分離器，固體微粒同液 流一起旋轉(zhuǎn)，由于固體微粒與液流密度不同，旋動的不同密 度的流體在螺旋旋動的過程中按照不同的軌道作螺旋運動， 密度大于液體的固體微粒被離心力拋向壁面從旋流分離槽底 部排出，分離固體微粒后的堿液旋流上升，從頂端排放口溢 出進(jìn)入槽上部，通過槽側(cè)壁的出口排出。 新工藝流程示意圖如圖3所示。 

 

2 工藝優(yōu)化內(nèi)容 

在加藥泵出口管道安裝旋流分離槽，旋流分離槽安裝于 高處。在旋流分離槽出口配套安裝二次加藥泵，改裝水平渦輪流量計及管道。所有設(shè)備及管道均按照標(biāo)準(zhǔn)制作安裝蒸汽 伴熱管道。 

 

純堿加入到溶堿槽1中進(jìn)行加熱溶解，所形成的含固體顆 粒、不溶雜質(zhì)的過飽和堿液，直接通過加藥泵2輸送至高處的 旋流分離器3，利用旋流分離技術(shù)，未溶解的純堿及不溶雜質(zhì) 通過旋流分離槽常開的閥門4和閥門5排出。經(jīng)分離后的堿液 通過旋流分離槽上部的儲液進(jìn)入加藥管道。排出的含有純堿 和不溶雜質(zhì)的堿液通過旋流分離過濾器8，過濾后返回到溶堿 槽繼續(xù)溶解。

1. 溶堿槽；2. 加藥泵；3. 旋流分離槽；4. 旋流分離槽底部閥門； 5. 旋流分離槽出口閥門 ；6. 旋流分離吹掃蒸汽閥門 ；7. 吹掃蒸汽 ； 8. 旋流分離過濾器 ；9. 水平渦輪流量計 ；10. 水平渦輪流量計進(jìn)口 閥門 ；11. 水平渦輪流量計出口閥門 ；12. 水平渦輪流量計旁通閥 ； 13. 流量計閥組進(jìn)口閥 ；14. 流量計閥組出口閥 ；15. 二次加藥泵 ； 16. 二次加藥泵進(jìn)口閥 ；17. 二次加藥泵出口閥門 ；18. 脫硫系統(tǒng)。

 

在補堿過程中，長期保持旋流分離槽底部排液，排液量 通過閥門5進(jìn)行控制，回流量的大小根據(jù)加堿量以及加藥泵加 藥量匹配，確保旋流分離槽不溢流或抽空。當(dāng)出現(xiàn)返流不暢 的情況，可關(guān)閉閥門5，打開蒸汽吹掃閥門7，吹掃旋流分離 槽底部 ；也可以關(guān)閉閥門，打開蒸汽吹掃閥門7，吹掃排液管 道和過濾器，同時定期清理過濾器8中的雜質(zhì)。當(dāng)系統(tǒng)不需要 補堿或者突發(fā)情況時，也可以全開閥門4和5，進(jìn)行堿液的循 環(huán)溶解，過濾堿液雜質(zhì)，避免出現(xiàn)停加藥泵導(dǎo)致泵內(nèi)結(jié)晶的 情況發(fā)生。 

 

經(jīng)過旋流分離槽后的堿液通過閥門13、閥門10、根據(jù)水平渦輪流量計9的顯示補堿，調(diào)節(jié)閥門11，以達(dá)到控制加堿 流量的作用（閥門11可采用電動閥門）；當(dāng)脫硫系統(tǒng)需要調(diào)整 堿度大量加堿時，自流效果將無法滿足正常要求。可關(guān)閉流 量表閥門組進(jìn)口閥門13、14，打開二次加藥泵進(jìn)出口閥門16、 17，啟動二次加藥泵15，同時調(diào)整加藥泵3的流量，實現(xiàn)為系 統(tǒng)大量補堿。 

 

3 結(jié)語

該工藝以旋流分離技術(shù)為機理的旋流分離槽，將高溫堿 液中夾帶的純堿顆粒和不溶雜質(zhì)進(jìn)行分離，以減少堿液中的 晶核成分，降低堿液在輸送過程中的結(jié)晶析出和沉淀 ；同時 采用水平渦輪流量計，降低加藥系統(tǒng)阻力，實現(xiàn)加藥量檢測 的穩(wěn)定性。同時也針對系統(tǒng)波動等突發(fā)情況，增加了二次加 藥泵，實現(xiàn)系統(tǒng)正常運行和特殊操作的轉(zhuǎn)變，保證連續(xù)補堿 系統(tǒng)的可控性，極大提升了連續(xù)補堿工藝的穩(wěn)定性，非常終達(dá) 到優(yōu)化工藝的設(shè)計目標(biāo)。