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改进型DS型硫泡沫专用过滤机介绍

时间:2018-6-27 13:29:01 点击:

改进型DS型硫泡沫专用过滤机介绍

 

长春东狮科贸实业有限公司  工程项目部

 

 


  技术背景介绍

湿式氧化法脱硫中,吸收、再生和硫回收是不可或缺的三个过程,而在实际生产中硫回收所暴露的问题最多,特别是近几年来由于企业生产规模的扩大,煤源紧张促使高硫煤在企业的迅速的应用以及企业产品多样化的调整,使后工序对硫化氢的精度要求越来越高,单位时间内处理硫化氢的量大幅度增加,从而导致硫泡沫的处理量也大幅度增加使熔硫后的残液量越来越多,熔硫后的残液在冷却、降温、沉降过程中处理难度增大,在此过程中也使溶液中HS-转化成S2O32-的机会大大增加。这些副盐的大量产生大大降低了脱硫液的质量,不仅影响了脱硫效率,而且有时会因脱硫液中副盐的结晶析出而堵塞设备、管道及填料。

众所周知,从再生槽(再生塔)出来的硫泡沫80%左右都是脱硫液,只有20%左右才是单质硫,而且由于使用的催化剂不一样,再生状况好坏不等,使硫泡沫中单质硫含量大不一样,有的单质硫含量还不到10%,这些硫泡沫都进入熔硫釜进行加热熔硫,这不仅大大增加了蒸汽消耗,而且增加了残液产生量,从而加大了残液的处理难度。但如果把硫泡沫进行压滤处理,把泡沫变成硫饼,然后再熔硫(或直接销售),那诸多问题都能迎刃而解了。其实这个思路自湿法脱硫产生以来,行业界人士一直注重这方面的开发和研究工作。

但由于传统的过滤技术所带来的问题相当多(如需要专人看管、更换滤布频率大、工人劳动强度大、现场环境差、过滤后滤饼中残液量仍然很大,而且过滤后的脱硫液浊度很高等原因)使这一工艺没有得到很好的开发和利用。针对这些情况,我们东狮公司结合了硫泡沫的粘度、密度、腐蚀性、硫颗粒大小等因素,经过不断开发和研究,研发了适应于硫泡沫过滤的DS型硫泡沫专用过滤机,过滤后滤饼进熔硫釜熔硫或直接销售,滤液回脱硫系统循环使用。从根本上填补了以往诸多过滤机的不足之处,集现有及以往各类过滤机的优点于一身,其新颖性和实用性具国内领先水平。

DS型硫泡沫专用过滤机在硫回收工艺的应用,克服了其他过滤技术的弊端,解决了熔硫工艺的诸多不利之处,特别适合湿法脱硫的硫回收工艺。

  过滤机简介

DS型硫泡沫专用过滤机是集纳米无机膜技术、超声波技术、自动化控制为一体的新型、高效、节能、环保的固液分离设备,它依据脱硫液组分以及各组分特殊的物化性质采用不同的超微细孔在不影响溶液组分的情况下将硫泡沫中单质硫过滤出来,形成的滤饼可直接装袋销售或进熔硫釜进行熔硫,因为使用纳米过滤,过滤后的脱硫液含硫量极低(单质硫的去除率可达99.9%以上),过滤后的溶液浊度低,溶液清亮透彻(固形物总含量<50ppm),而且由于是物理性过滤,过滤后的脱硫液物化性质均没有发生改变,可直接回脱硫系统使用,因此极大节约了能耗,减少了对环境的污染和对脱硫系统的危害。

DS型硫泡沫专用过滤机于20077月在青岛碱业天柱化肥分公司一次开车成功,该设备在脱硫工艺上的成功应用,改变了传统的硫回收工艺,解决了熔硫工艺能耗高、环境差、副盐增长快的突出问题,节能效果明显,同时还优化了脱硫工艺,减少了环境污染。

2008年,DS型硫泡沫专用过滤机被中华环保联合会能源环境专业委员会评为中国节能减排重点新技术、新产品

2009DS环保型硫回收工艺被中国氮肥工业协会评为氮肥行业振兴支撑技术

目前该技术已被山东、山西、宁夏、内蒙、新疆、江苏、安徽等几十家企业应用,并取得了良好效果。

硫泡沫专用过滤机外观与矿山机械陶瓷板过滤机相似,但因工艺条件、过滤介质及作用不同,所以在设计、加工及工艺操作方面两者有一定的区别,若不按规程操作可能达不到理想效果。

目前,东狮公司研发的DS型硫泡沫专用过滤机广泛应用在化肥、焦化、天然气等行业。

  工作原理

DS型硫泡沫真空过滤机过滤介质采用纳米陶瓷膜技术,在真空力的作用下,只能让脱硫液通过纳米陶瓷膜孔,而溶液中的机械杂质和单质硫以及气泡却无法通过,这就保证了没有真空损失,极大地降低了真空过滤机能耗和过滤液固形物的含量。

1、过滤机辊筒在工作过程中,通过动分配头和静分配头接触的位置不同,依次经过吸浆区、吸干区、卸料区和反冲洗区。

2、在真空状态下通过过滤机辊筒的旋转,在吸浆区利用陶瓷板的微孔过滤硫泡沫中的脱硫液,并把硫泡沫吸附在陶瓷板表面;在吸干区将吸附在陶瓷板上的硫泡沫去除水分、加工成硫膏;在卸料区将吸附在陶瓷板上的硫膏利用刮刀卸下。

  工艺流程

1、从再生槽浮选出来的硫泡沫(水分含量在90%左右)流入泡沫中间槽后经泡沫泵输送至泡沫高位槽,从泡沫高位槽底部分离出来的清液返回贫(富)液槽,水分含量在80%左右的硫泡沫经阀门控制由高位差(或由泡沫泵)输送至过滤机内进行液沫分离,过滤后的滤液经真空保护罐、清液回收罐返回脱硫系统重新使用,硫膏经刮刀卸料后进入硫膏储槽。

2、反冲洗水由厂部来的工艺软水进入软水槽,经反冲洗水泵控制压力0.10.2Mpa进入陶瓷板内腔对其进行反冲洗,再加上NaOH和超声波的清洗,使陶瓷板的微孔不被堵塞,保证了过滤机的长周期运行。

  设备优点

1.设备整体设计合理,结构紧凑,占地面积小,安装维护方便,工作环境清洁,无污染。

2.真空度高,滤饼比传统过滤机水分低。滤饼干度可达70%以上。

3.能耗低,与其它过滤设备相比能耗节省约90%以上。

4.滤液清澈透明,固形物含量<50ppm,可循环使用,提高效益、减少系统再生负荷。

5.过滤板采用国际最新纳米无机膜微孔技术,使用寿命长,过滤效果好。

6.自动化程度高,降低操作人员劳动强度,减少操作人员数量。

  使用效果

1、利用硫泡沫专用过滤机处理硫泡沫,解决了高温熔硫工艺对脱硫系统的影响,优化了脱硫工艺,同时节约了蒸汽消耗。

2、利用硫泡沫专用过滤机不会增加脱硫液温度,降低了副盐的增长速率,有利于企业的节能减排和环境保护。

  改进和提高

由于各个企业生产工艺不同,经过我们东狮公司研发部门及现场过滤机工程师的不断努力,我们东狮公司又推出了第二代DS型硫泡沫专用过滤机——改进型DS硫泡沫专用过滤机,该型过滤机适合高煤焦油含量的脱硫液硫泡沫过滤,特别适合焦化厂工作条件。

具体改进内容如下:

1、整体改进

工艺流程上增设硫泡沫高位槽,提高进过滤机硫泡沫的浓度,提高过滤机的过滤效率;

修改了PLC程序,泡沫过滤和陶瓷板反冲洗步骤实现了自动控制,减轻了工人的劳动强度。

结合硫回收工艺要求及硫泡沫特点,编写更加详细、实用的《操作规程》,便于工人的操作和设备维护。

为了更好的适应硫泡沫的过滤,在保证过滤效果的前提下更改了陶瓷板的微孔直径。

为了减轻脱硫系统水过剩的情况,反冲洗水采用过滤后脱硫液循环使用的方式,而各真空泵密封水则用循环水槽循环的方式。

2、特别针对焦化厂煤焦油含量高的情况做的改进

针对焦油高温软化的特点,在保证过滤效率的前提下,工艺流程中增加了热水浸泡,高温蒸汽反冲洗等流程,槽体溢流管位置也做了相应的改变,保证清洗下来的煤焦油能在最短的时间内排走。

为保证陶瓷板的清洗效果,对超声波发生器进行了改进,增加了发生器及振子盒的功率,使其能更加适应高煤焦油的硫泡沫过滤工艺,为了延长陶瓷板的使用寿命,增加了化学清洗过程,该过程主要是针对使用时间久的陶瓷板,陶瓷板使用久或是长时间清洗不彻底时,陶瓷板微孔容易堵塞,这时就需要将陶瓷板拆下,然后浸泡在稀盐酸或是草酸溶液中浸泡8个小时左右,然后用软水进行反冲洗。

  使用案例

山东一家企业过滤机使用数据

1、每小时处理硫泡沫的量:0.7-1.4m3/m2·h,每小时硫膏产量≥5吨。

2、处理后滤饼的含水量:30-35%

3、过滤后溶液的固形物含量:25ppm

4、过滤机使用前每月置换脱硫废液200吨,使用后每月置换≤80吨。

 

过滤后后溶液成份比较

项目

过滤后

过滤后

悬浮硫 g/L

8

0

888   ppm

12

11.5

总碱度 N

0.204

0.201

碳酸钠 g/L

3.20

3.18

碳酸氢钠 g/L

12.08

11.80

硫代硫酸钠 g/L

66.0

47.3

NaCNS  g/L

70.2

43.65

硫酸钠 g/L

42.3

22.82

  应用业绩

公司名称

规格型号

数量

山东青岛碱业平度化肥厂

DS-8

1

新疆宝明矿业有限公司

DS-15

3

安徽金禾实业有限公司

DS-15

2

内蒙古乌海西部煤化工有限责任公司

DS-15

2

内蒙古乌海华油天然气有限公司

DS-15

2

山东鲁洲集团沂水化工有限公司

DS-15

1

安徽昊源化工有限公司

DS-21

1

山东聊城鲁西化工第二化肥有限公司

DS-10

1

山东红日阿康化工股份有限公司

DS-8

1

宁夏富荣化工有限公司

DS-6

1

山西丰喜华瑞煤化工有限公司

DS-8

1

安徽广信农化有限公司

DS-6

2



作者:不详 来源:网络
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