喷射再生器在脱硫系统的地位和重要作用.doc

喷射再生器在脱硫系统的地位和重要作用。已故脱硫专家-高华教授，自上世纪七十年代初开始，用大半生精力研究、开发脱硫喷射器再生技术，使之在全国氮肥厂全面推广应用。到二十一世纪初，此项技术已被引用到焦化行业，许多焦化厂利用再生氧化槽取代高大粗笨的再生塔，取得了较好的效果，这不仅节省大量的钢材和投资，而且对于制作、安装、检修和操作带来了极大的方面。喷射器之所以能在这么短时间被推广并普及使用，这主要是由于他的特殊结构和工作原理确定的。喷射器应用于气-液传质过程，具有充分利用并流原理的优点。脱硫液以高速度通过喷射器的喷嘴形成射流。此射流产生局部负压吸引空气。此时由于两相流体立即被高速分散而处于高速湍流状态，气-液接触面大大增加，且不断更新。因此使传质过程进展极为迅速。脱硫液则被快速有效的再生氧化，而形成的硫颗粒被在再生槽内被浮选溢流出来，从而完成了脱硫液由富液向贫液的转化。1、喷射再生器的组成结构图喷射器是由进液口、吸气口、进液管、喷嘴、气室、喉管、扩散管、尾管。一般进液口压力为0.4-0.45Ma时喷嘴处的流速为18-25m/s,喷射器的喷液量由喷嘴大小而定。当进液口压力一定的情况下喷射器的吸气量是有喷液量确定的。一般气液比为4.5-5m3/m3.h,太高太低都影响再生效率.2、喷射器与再生槽的安装尺寸2.1低位按装吸气口槽面距离应控制在1800-2200mm. 尾管至槽低距离可控制在500-600mm.第一层分布板与槽底的距离1700-1800mm.第二层分布板与槽顶溢流面的距离1400-1450mm.2.2高位按装吸气口槽面距离应控制在3000-3200米.尾管至槽低距离可控制在600-800mm第一层分布板与槽底的距离1500-1600mm.第二层分布板与槽顶溢流面的距离1450-1550mm.3、再生槽分布板工作效果对比图再生槽有无分布板至关重要，它会严重影响单质硫的聚合和浮选。脱硫液从尾管出来以后，脱硫液中夹带的气泡迅速形成无数的气泡群，气泡在自身的浮力的作用下向上漂浮，同时游离在溶液中单质硫便向气泡的周围聚集，并依靠自身的黏附性黏附在气泡的表面上，随气泡向上走动，当再生槽没有分布板的情况下，气泡由下向上漂浮的时，由于气泡所受的压强越来越小，依据理想气体状态方程（P1V1=P2V2）它的体积就越来越大，这势必造成槽表面翻腾厉害，且气泡也容易破碎。不能形成稳定的泡沫层。当有分布板时，一个气泡就有可能变成两个，甚至更多，当经过第二层分布板时就可能变成四个或者更多，这样整个气泡在液相中的密度越来越大，游离在溶液中的单质硫聚合在气泡上的机会就越大，大大提高了浮选能力。且能保持液面稳定。4、喷射器工作状况示意图再生槽在工作状态时其溢流面并不是水平的，因此硫泡沫也不是我们想象那样，四周全部都溢流，而总是部分溢流，而且溢流点也不固定，随时都可发生变化，这主要是气体在溶液中鼓泡造成的，对于厂家来说并不要刻意要求再生槽四周都要溢流，只要有1/3或更少平面保溢流就足够满足生产要求喷射器在工作状态时里面的液位永远比外面溢流面高，而且背压越高，里面的液位也就越高为了保证喉管的工作效率，在按装喷射器时一定要注意，特别是低位按装，喉管低部与槽平面的距离至少保持40。5 无喉管喷射器的应用及存在问题自九十年代以来，不少氮肥厂的脱硫喷射再生采用了无喉管的喷射器，显然是不太合理的。该类无喉管自吸空气喷射器,阻力较小，对空气的抽吸能力较强（抽吸系数高，抽气空气量多，真空度高），但由于它不具备上述喉管中高度湍动、气液充分混合接触、传质氧化的性能，从而影响再生效果。有些厂家，由于其原料气中H2S含量低，脱硫液硫容也低，再生效率差的矛盾并未暴露；有些厂家已尝到了苦头。抽吸空气量多不等于再生效率高，而有时恰恰相反。结构合理、喉管长度适当的脱硫再生喷射器，其抽吸空气的过量倍数在10-15足以保证脱硫再生氧化获得满意的效果。大量脱硫生产应用实践证明：无喉管喷射器用作抽气来达到一定的真空度是可行的，但不宜用于脱硫喷射再生；同样，脱硫再生喷射器也不宜用于抽气制造真空。二者各有其适用范围。因此对脱硫喷射再生而言，再生喷射器的结构合理与否至为关键。其中，喉管的尺寸有一定的要求，通常喉管长度约为其管径的20倍（1.52m）对氨水液相催化法测定时发现富液在喉管的再生效率占全部再生效率的70%以上。又对无喉管及短喉管的喷射再生器进行对比测定时，其结果再生效率较差(减少30%左右)。由此可见，保持喉管的适当长度对脱硫喷射再生之重要性。6.适宜的操作条件1） 喷嘴处溶液流速对于自吸空气喷射器而言，喷嘴处液压在3.5-4.0兆帕时相应溶液射流速度为18-25米/秒（不同喷射器有所差别）。若喷嘴处流速过小，则吸入空气量少，再生氧化效率低。在一定范围内空气吸入量随喷嘴处液流速度的增加而增加，但流速过大则再生效率将有所下降，且动消耗增大。喷嘴流速与脱硫效率的关系如图所示。图 喷嘴夜速与脱硫效率的关系2） 再生空气量经过理论计算，吸收1公斤硫化氢所需要的空气量为1.57标准立方。一般湿法脱硫应用喷射器进行溶液再生氧化所需的空气量大约为理论空气用量的10-15倍。实验证明，空气量控制在高限效果较好。其中除再生氧化所需的空气量外还应考虑到硫泡沫浮选、气提等作用。一般讲，再生氧化效率随空气与溶液比值的增加而提高。但当超过某一界限时再生氧化效率会有所下降。气液比与再生效率关系如图所示。喷射再生吸入空气量可通过吸气阀开度大小进行调节（一般情况下阀门全开）。7.安装方式7.1 高位安装7.2 低位安装8.优越性因喷射再生氧化效率高、故脱硫效率也高，又因溶液中硫氢离子少。空气与溶液接触时间短，故副反应少，原料消耗低，溶液腐蚀性小。另外，还具有硫泡沫浮选好、硫回收率高等优点。当喷射器设计合理，操作条件适宜时，一般自吸空气量可满足再生要求，不必再鼓入空气，故节省动力。因喷射再生设备较矮小，且简单，故基建费用低，並便于操作和检修。在操作时只要调节部分空气吸入阀开度即可容易地控制再生情况。实验证明，喷射再生明显优于氧化槽再生和高塔再生。湿法脱硫只有应用喷射再生才能取得满意的效果。然而，不同的喷射器，再生效果相差很大，应予注意。9.可能发生的问题及解决办法经较长时期运转后，在喷射器内壁将有不同程度的硫垢生成使再生液量下降，自吸空气量减少，溶液的再生氧化效果较低，造成生产被动。另外，