秦登成，李勇

（安徽晉煤中能化工股份有限公司，安徽阜陽(yáng) 236400）

某公司半水煤氣脫硫系統(tǒng)，其脫硫液的再生是利用設(shè)置再生槽、貧液槽來(lái)完成，通過(guò)液面調(diào)節(jié)裝置來(lái)控制再生槽的液位，便于再生槽內(nèi)硫泡沫溢流，從而達(dá)到脫硫液再生的目的。

生產(chǎn)中脫硫冷卻塔、清洗塔、脫硫塔液位必須嚴(yán)格控制，以防發(fā)生帶液及跑氣，其液位控制通過(guò)自動(dòng)排放水封完成。液位控制過(guò)高，易發(fā)生氣體帶液現(xiàn)象；液位控制過(guò)低，易發(fā)生串氣、跑氣現(xiàn)象。其液位控制的穩(wěn)定性直接影響脫硫系統(tǒng)的安全運(yùn)行，進(jìn)而影響后工序的穩(wěn)定生產(chǎn)。

1 流程簡(jiǎn)介

某公司煤化工合成氨工藝半水煤氣脫硫流程：將來(lái)自氣柜的半水煤氣，經(jīng)靜電除焦器除去煤焦油，冷卻塔降溫、清洗后，在脫硫塔內(nèi)與脫硫液逆向接觸，脫除煤氣中的硫化氫，再經(jīng)過(guò)清洗塔、靜電除焦器處理后去壓縮工序。在此過(guò)程中，吸收了硫化氫后的脫硫液，由富液泵打入噴射再生槽的噴射器，與噴射吸入的空氣進(jìn)行氧化反應(yīng)，使脫硫液氧化后得到再生，并浮選出硫泡沫。浮選的硫泡沫溢流至硫泡沫槽，經(jīng)分離硫膏后，脫硫液經(jīng)循環(huán)泵送入再生槽循環(huán)使用，再生后的貧液經(jīng)液位調(diào)節(jié)器流入貧液槽，再由貧液泵打入脫硫塔循環(huán)使用。

2 存在問(wèn)題

目前脫硫再生槽是通過(guò)手動(dòng)閘閥的不斷開(kāi)關(guān)對(duì)液位進(jìn)行控制的，操作人員的工作量大，精準(zhǔn)控制液位難度較大（有時(shí)因閥門(mén)開(kāi)關(guān)不當(dāng)，造成環(huán)境污染），脫硫液再生效率差，嚴(yán)重影響脫硫裝置的穩(wěn)定運(yùn)行，見(jiàn)圖1。

目前脫硫冷卻塔、清洗塔、脫硫塔液位自動(dòng)排放水封時(shí)常出現(xiàn)排出的水帶氣嚴(yán)重，甚至有時(shí)沖破水封，造成原料氣浪費(fèi)；另外自動(dòng)排放水封運(yùn)行一段時(shí)間后，往往出現(xiàn)堵塞，排液不暢，造成冷卻塔液位過(guò)高，封住羅茨風(fēng)機(jī)排氣口，導(dǎo)致羅茨風(fēng)機(jī)超壓，同時(shí)后段產(chǎn)生負(fù)壓，容易進(jìn)氧而引發(fā)事故，進(jìn)而被迫停車(chē)處理，給生產(chǎn)造成嚴(yán)重影響，見(jiàn)圖2。

液體自動(dòng)水封中含塵液體以2～3 m/s的速度進(jìn)入水封內(nèi)筒，形成一股向下運(yùn)動(dòng)的液流。液體中的塵粒等密度較大的雜質(zhì)在離心力及重力的作用下被甩到水封底部。由于底部積聚的雜物不能及時(shí)排出，致使其阻塞液體流動(dòng)的通道，導(dǎo)致水封失去作用。

3 優(yōu)化改造方案

3.1 脫硫再生槽的液位調(diào)節(jié)器

再生槽出口液體由外筒底部進(jìn)入，經(jīng)內(nèi)調(diào)節(jié)筒流出至貧液槽，其再生槽液面依靠液面調(diào)節(jié)器，通過(guò)首輪旋轉(zhuǎn)絲桿帶動(dòng)內(nèi)調(diào)節(jié)筒，上下移動(dòng)來(lái)達(dá)到所需控制高度，調(diào)節(jié)流量大小。

3.2 液位自動(dòng)排放水封

（1）優(yōu)化設(shè)備結(jié)構(gòu)。出塔液體由內(nèi)管進(jìn)入水封，溶解在液體中的氣體從液體中大量溢出，形成許多小氣泡?；旌显谝黄鸬男馀菪纬蓺怏w，這些氣體由于密度小，逐漸匯集，被壓縮到低壓區(qū)，即被壓縮到內(nèi)管頂部，便在其內(nèi)管頂部DN100平衡管與塔內(nèi)氣相連接，不僅回收了氣體，又防止水封被氣體沖破。

（2）排放水封沉積雜物。在水封外桶底部增設(shè)排污管，便于將底部的沉淀物不定期排放，防止水封底部沉淀物積累，造成水封堵塞，排液不暢，確保裝置長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

4 實(shí)施改造

4.1 脫硫再生槽的液位調(diào)節(jié)器的構(gòu)造（圖1）

圖1 脫硫再生槽的液位調(diào)節(jié)器的構(gòu)造

4.2 各部件用途簡(jiǎn)述

部件1：外筒，主要作用：①與相關(guān)外部設(shè)備管線進(jìn)行連接，組成類似“U”型結(jié)構(gòu)，便于控制液位；②與內(nèi)調(diào)節(jié)筒組成液體連接通道；③支撐內(nèi)調(diào)節(jié)筒。

部件2：內(nèi)調(diào)節(jié)筒，其作用是隨著傳動(dòng)部件4，將內(nèi)調(diào)節(jié)筒上下移動(dòng)，以控制其內(nèi)部液體流出高度，達(dá)到控制脫硫再生槽的液面高度，進(jìn)而提高脫硫效率的目的，使裝置穩(wěn)定運(yùn)行。

部件3：限位擋板，其作用：①防止內(nèi)調(diào)節(jié)筒2脫落，堵塞再生槽出液管道，從而造成再生槽液面過(guò)高，引起大量溢流，若不及時(shí)發(fā)現(xiàn)，不僅造成脫硫液損失，還會(huì)造成環(huán)境污染；②防止誤操作，導(dǎo)致內(nèi)調(diào)節(jié)筒下降過(guò)低，引起液位過(guò)低，造成脫硫再生槽液位過(guò)低，從而產(chǎn)生再生槽內(nèi)部嚴(yán)重積硫，導(dǎo)致脫硫液中懸浮硫過(guò)高，脫硫液吸收效率大大下降，嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)生堵塔現(xiàn)象。

傳動(dòng)部件4：用來(lái)調(diào)節(jié)內(nèi)調(diào)節(jié)筒上下移動(dòng)，以便更好地控制再生槽內(nèi)硫泡沫的溢出。

總體部件加工簡(jiǎn)單，安裝方便，操作的靈活性大，有利于操作人員的調(diào)節(jié)和控制，省時(shí)省力。

4.3 操作控制方法

①通過(guò)部件1連接再生槽與貧液槽，同時(shí)與內(nèi)調(diào)節(jié)筒2配合控制液體流通量；②內(nèi)調(diào)節(jié)筒隨調(diào)節(jié)絲桿上下移動(dòng)，以調(diào)節(jié)液位高低；③通過(guò)調(diào)節(jié)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制內(nèi)調(diào)節(jié)筒的位置高度，使內(nèi)調(diào)節(jié)筒達(dá)到控制液位的目的；④利用限位擋板4預(yù)防內(nèi)調(diào)節(jié)筒脫落，失去調(diào)節(jié)液位的作用。

4.4 液位自動(dòng)排放水封

圖2為水封改造前后的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2 水封改造前后的結(jié)構(gòu)示意圖

如圖2所示，首先根據(jù)系統(tǒng)壓力大小設(shè)計(jì)，選擇水封內(nèi)筒、外筒的長(zhǎng)度及管徑，即外筒2、內(nèi)筒3；再根據(jù)系統(tǒng)的臟污程度及排污時(shí)間設(shè)計(jì)底部排污5的大小，并安裝排污閥；最后在水封內(nèi)筒頂部開(kāi)DN100氣相平衡管6，并與設(shè)備1相連，同時(shí)中間安裝閥門(mén)調(diào)控。這樣內(nèi)筒頂部設(shè)氣相平衡管，將液體中夾帶的氣體回收至塔內(nèi)，解決了排水帶氣的問(wèn)題，同時(shí)減少了氣體浪費(fèi)，保護(hù)了環(huán)境；水封底部增設(shè)排污，通過(guò)不定期排放，排出底部積累的沉淀物，確保了水封長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

5 改造效果

通過(guò)脫硫液再生槽液面調(diào)節(jié)器和冷卻塔液位自動(dòng)排放水封的使用，操作調(diào)節(jié)得以優(yōu)化，再生槽液位穩(wěn)定，同時(shí)提高了脫硫液的再生效果。改造后的自動(dòng)排放水封能夠很好地改善排液帶氣問(wèn)題，避免了因帶氣造成原料氣的損失及對(duì)環(huán)境的污染，同時(shí)避免了長(zhǎng)時(shí)間使用后底部沉淀物積累，造成水封堵塞，導(dǎo)致排液不暢問(wèn)題，確保了生產(chǎn)裝置的安全穩(wěn)定運(yùn)行，是半水煤氣脫硫系統(tǒng)理想的冷卻塔專用設(shè)施。