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硫磺回收裝置在線分析系統(tǒng)配置情況

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硫磺回收裝置在線分析系統(tǒng)的正確配置是優(yōu)化操作控制、提高硫磺收率和確保煙氣中排放的污染物濃度達到環(huán)保標準的必要手段

詳細介紹

硫磺回收裝置在線分析系統(tǒng)的正確配置是優(yōu)化操作控制、提高硫磺收率和確保煙氣中排放的污染物濃度達到環(huán)保標準的必要手段。

硫磺回收裝置在線分析系統(tǒng)配置情況

圖1 新建硫磺回收裝置在線分析系統(tǒng)配置圖

⑴ 在進酸性氣分液罐前的管線上需設(shè)置酸性氣在線分析儀，分析酸性氣組成，前饋調(diào)節(jié)進燃燒爐80%的空氣量。酸性氣分析通常有兩種方案：一種是將酸性氣組成中H₂S、HC、NH₃等用在線色譜分析儀全部分析出來，然后據(jù)分析結(jié)果計算需要的配風量。另一種是用紫外或其它分析儀器在線分析H₂S濃度，從而確定配風量。硫磺回收裝置酸性氣大致組成見表1。從數(shù)據(jù)上看，H₂S占總量的80%，HC和NH₃僅占總量的3.5%左右，其它16%左右的CO₂與H₂O對配風不產(chǎn)生影響。因此，控制80%的配風量沒有必要對HC和NH₃作精確的分析，僅分析H₂S濃度就已經(jīng)足夠。

表1 某石化廠硫磺裝置酸性氣組成

組分	范圍/%mol	設(shè)計值/%mol	組分	范圍/%mol	設(shè)計值/%mol
H₂S	75～90	80	NH₃	1～2	1.5
CO₂	10～15	12.5	H₂O	3～5	4
HC	1～2	2	總計	100	100

⑵ 在捕集器出口尾氣管線上設(shè)置尾氣在線分析儀，分析尾氣中H₂S、SO₂的含量，反饋調(diào)節(jié)進酸性氣燃燒爐20%的空氣量，以保證過程氣中H₂S與SO₂的摩爾比為2:1，使Claus反應(yīng)轉(zhuǎn)化率達到，提高硫回收率，減少硫損失。在這個檢測點，多數(shù)硫磺回收裝置均采用AMETEK公司的880NSL尾氣比值分析儀，也有采用AAI TLG-837比值分析儀的。

表2 捕集器出口尾氣管線取樣點壓力、溫度和樣品組成

(某煤化工硫磺回收裝置數(shù)據(jù))

操作壓力	0.03MPa(G)	操作溫度	160℃
樣品組成/%mol
H₂S	0.9	H₂O	29.57
SO₂	0.544	CO	0.154
COS	0.0149	S_X	0.037
CS₂	0.078	H₂	1.56
CO₂	8.47	Ar	0.687
N₂	57.56	其它(CH₄等)	—

⑶ 急冷塔頂設(shè)H₂濃度分析儀，用于調(diào)節(jié)還原反應(yīng)中H₂的加入量。這樣可做到S、SO₂盡可能多地轉(zhuǎn)化為H₂S又不浪費H₂資源。在這個檢測點，多數(shù)制硫裝置都采用氣相色譜分析系統(tǒng)，應(yīng)用情況較好。也有部分裝置采用熱導式H₂分析儀，但因樣氣組成比較復雜，通常使用效果都不太好。

有的硫磺回收裝置將H₂濃度測量點設(shè)計在吸收塔后的凈化尾氣管線上，取樣點壓力、溫度和樣品組成見表3。

表3 吸收塔后凈化尾氣管線取樣點壓力、溫度和樣品組成

（某煤化工硫磺回收裝置數(shù)據(jù)）

操作壓力	0.01MPa(G)	操作溫度	40℃
樣品組成/%mol
H₂S	0.03	H₂	2.3
N₂	50.68	CO	0.165
CO₂	39.63	H₂O	6.62

⑷ 為防止硫化物的腐蝕，急冷塔底溫度控制在60～65℃，不大于75℃，頂部35℃。溫度過低則能耗增加。急冷水pH值控制在6～7pH之間，以保證硫化氫可被充分吸收。在急冷塔上部急冷水返塔管線上設(shè)pH值分析儀，當pH值偏低時增加注氨量。

⑸ 尾氣焚燒爐的一次空氣量根據(jù)燃料氣流量進行比例控制，二次空氣量由煙氣中的氧含量控制，通常煙氣氧含量在1.8～2%之間。氧含量的監(jiān)測可在焚燒爐煙氣排放管道上設(shè)置在線氧含量分析儀?？蛇x用價格較低、性能穩(wěn)定的直插式氧化鋯氧分析儀。某石化硫磺裝置設(shè)計時采用取樣式磁氧分析儀測量煙氣氧含量，因取樣系統(tǒng)故障較多，系統(tǒng)不能連續(xù)正常運行，后改用直插式氧化鋯分析儀，一直運行正常。

⑹ 在煙囪設(shè)置一套SO₂在線分析儀作為尾氣排放環(huán)保在線監(jiān)測手段，常見方法是抽取采樣后用紅外分析儀進行測量，早期的系統(tǒng)因樣品處理系統(tǒng)不成熟，故障較多。當時系統(tǒng)是選用AMETEK公司專用于硫磺裝置的4600型SO₂分析儀，效果很好，但價格較高。隨著CEMS系統(tǒng)技術(shù)的成熟，部分企業(yè)開始用抽取法CEMS系統(tǒng)的樣品系統(tǒng)對煙氣進行處理，用紅外分析儀分析，取得了較好效果。的技術(shù)則是插入式原位分析儀，分析原理有光學式和超導諧振式，維護和測量效果都不錯。

⑺ 主焚燒爐和尾氣焚燒爐均采用余熱鍋爐回收熱量，有些企業(yè)采用在線pH計和磷酸根分析儀測量廢熱鍋爐爐水品質(zhì)，控制給水的加藥量，防止設(shè)備腐蝕。

硫磺回收裝置在線分析系統(tǒng)的正確配置是優(yōu)化操作控制、提高硫磺收率和確保煙氣中排放的污染物濃度達到環(huán)保標準的必要手段。

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