汪勇平，熊 偉

[甕福（集團(tuán)）有限責(zé)任公司甕?；す?，貴州福泉 550501]

甕福（集團(tuán)）有限責(zé)任公司甕福化工公司（以下簡稱甕?；ぃ┝蛩嵫b置由生產(chǎn)能力相同的2套硫鐵礦制酸及1套硫磺制酸系統(tǒng)組成，總設(shè)計生產(chǎn)能力為1 000 kt/a。硫酸裝置由原料處理系統(tǒng)、硫酸主裝置、罐區(qū)、循環(huán)水和渣場等組成。硫鐵礦制酸系統(tǒng)以硫鐵礦為原料，采用流態(tài)化焙燒、干法除塵、稀硫酸凈化和二轉(zhuǎn)二吸接觸法制酸工藝，配套HRS低溫位熱回收系統(tǒng)。焙燒系統(tǒng)無旋風(fēng)除塵器，凈化、制酸系統(tǒng)均為塔槽一體，與傳統(tǒng)硫酸工藝比較，工藝簡化，流程布置緊湊。在余熱利用和節(jié)能方面，采用省煤器加熱鍋爐給水，余熱鍋爐和冷卻盤管回收熱能，余熱回收產(chǎn)生中壓蒸汽供汽輪機(jī)驅(qū)動SO2主風(fēng)機(jī)及送熱電廠發(fā)電，制酸工序使用低溫位熱能回收系統(tǒng)。采用空塔洗滌凈化和菊形環(huán)催化劑降低了系統(tǒng)壓力，減小電耗。該硫酸裝置技術(shù)先進(jìn)、可靠性高，大部分采用國外先進(jìn)機(jī)械設(shè)備。硫黃制酸系統(tǒng)以液硫?yàn)樵?，燃燒后直接采用“二轉(zhuǎn)二吸”接觸法制酸工藝。

1 現(xiàn)有裝置分酸器存在問題

分酸器是干吸塔內(nèi)重要組件，其分酸效果直接影響到干燥、吸收的效率?，F(xiàn)裝置干燥塔直徑7 310 mm，設(shè)計酸流量593 m3/h，第二吸收塔直徑6 910 mm，設(shè)計酸流量695 m3/h，分酸器均為老式鑄鐵管式分酸器，在使用過程中存在以下問題：

1）分酸器使用壽命短，使用2年后分酸孔徑均增大20%以上。由于管式分酸器是正壓分流，存在湍流分流的狀況，其流量分配誤差較大，造成分酸不均勻，需每兩年更換分酸支管。

2）分酸點(diǎn)少，點(diǎn)壓力（沖力）偏大，噴淋小孔密度在20個/m2，塔內(nèi)酸分布區(qū)大且流量不均，從而導(dǎo)致管內(nèi)壓力分布不均，中心區(qū)與邊區(qū)點(diǎn)流量差別較大，長期使用后邊區(qū)易出現(xiàn)部分弱流或逐漸減流形成小孔阻塞。

3）小孔噴淋流量分配不均、盲區(qū)多，干燥后煙氣水分含量高，吸收塔吸收不充分尾氣排放易超標(biāo)，造成環(huán)保問題。

4）干燥煙氣水分嚴(yán)重超標(biāo)，酸沫夾帶致使除沫器需每年更換，吸收塔吸收效率降低，硫酸霧及二氧化硫超標(biāo)，造成后續(xù)管道腐蝕損壞。

2 新型分酸器的技術(shù)參數(shù)及特點(diǎn)

硫酸裝置對制酸工序干吸塔分酸器進(jìn)行了升級更換，采用云南化鑄科技有限責(zé)任公司研發(fā)的負(fù)壓穩(wěn)流均分新型分酸器，該分酸器為FD合金材質(zhì)，具有較好的耐腐蝕性，造價相對較低。干燥塔和二吸塔分酸器技術(shù)參數(shù)見表1。

表1 干燥塔和二吸塔分酸器技術(shù)參數(shù)

負(fù)壓穩(wěn)流均分新型分酸器特點(diǎn)如下：

1）設(shè)置了預(yù)分布系統(tǒng)、分流管、真空負(fù)壓吸附、過流管、盲區(qū)解決管，限制了分酸支管長度，減短了酸液的流距，均衡了點(diǎn)的流速及流量，并在回酸位匹配了碎瓷環(huán)過濾器，徹底解決了邊區(qū)分酸點(diǎn)的弱流現(xiàn)象及碎瓷環(huán)造成的阻孔。

2）管底無渦流阻力，空隙率55%左右，管與管之間煙氣增速少，減少了酸霧夾帶。

3）分酸點(diǎn)出口采用聚四氟乙烯精細(xì)內(nèi)襯，不受沖刷腐蝕、不脫落、不結(jié)垢、不堵塞。

4）利用滿入、滿出酸量，帶出管內(nèi)酸泥和酸垢，免除檢修清理，提高了開車率；管內(nèi)分酸平穩(wěn)不泛酸沫，無氣流卷氣帶飛酸沫，提高了泵體和管路的使用壽命。

5）分酸點(diǎn)為41個/m2，呈三角形均勻分布，布點(diǎn)向下成35°，無盲區(qū)，消除了分酸死角和氣液接觸不良現(xiàn)象，有效降低了塔體高度、填料高度和工程造價。

6）管壁薄，具備焊接性能，運(yùn)行質(zhì)量輕，占位高度低，方便吊掛式或支撐式安裝。

7）均壓穩(wěn)流型分酸器統(tǒng)一用直徑圓形小孔布酸，流量誤差小。

3 分酸器的安裝

分酸器安裝便捷，由主管廠家完成部分安裝，極大縮短了安裝調(diào)試時間。分酸器安裝的注意事項(xiàng)如下：

1）安裝時，按設(shè)計圖紙暫以套管中心延長線作為基準(zhǔn)，確定以塔體為中心的平面坐標(biāo)線和各安裝控制點(diǎn)。主管、預(yù)分布管需平行于套管中心延長或垂直于該線，單管檢驗(yàn)以新配管的法蘭基面水平或垂直為宜。

2）在垂直于預(yù)分布管長方向的中部區(qū)域，安裝找平和受力用的調(diào)整吊掛。預(yù)分布主管高低在節(jié)流位調(diào)整。

3）從第一個分流三通開始，依次用水準(zhǔn)工具對各分流位的三通進(jìn)行水平校平安裝，要求左右高差小于3 mm，確保液體分流時左右流量一致。支管安裝以旋轉(zhuǎn)到其自身兩邊分酸點(diǎn)的水平為宜，或先用眼孔標(biāo)準(zhǔn)錐度銷對稱定位后再緊固對應(yīng)螺栓，然后退銷安裝錐度銷位置螺栓。螺栓間隙可用微調(diào)，不宜事先緊固，待各關(guān)聯(lián)功能件或各連接處加墊子調(diào)整合格，再分段、統(tǒng)一緊固。

4）布酸點(diǎn)水平檢測：用倒鉤勾住分酸點(diǎn)向上提拉，直線段局部固定標(biāo)尺，用水準(zhǔn)儀復(fù)核，調(diào)整至符合標(biāo)準(zhǔn)誤差后固定。

5）套管與進(jìn)酸主管法蘭的調(diào)整間隙設(shè)計為50 mm，采用同材質(zhì)的嵌環(huán)或軟四氟墊連接。

6）復(fù)查布酸器圓周離塔壁的距離，并微調(diào)到誤差±10 mm以內(nèi)。復(fù)查前后、左右支管最遠(yuǎn)點(diǎn)及中部支管點(diǎn)的水平，誤差±5 mm以內(nèi)。

分酸器結(jié)構(gòu)現(xiàn)場安裝見圖1，分酸器調(diào)試現(xiàn)場見圖2。

圖1 分酸器結(jié)構(gòu)及現(xiàn)場安裝

圖2 分酸器調(diào)試現(xiàn)場

4 分酸器運(yùn)行情況

硫酸裝置干燥塔及吸收塔的分酸器從2017年開始已逐步更換成該新型分酸器，5套分酸器使用效果較好，具體情況如下：

1）安裝完畢后進(jìn)行負(fù)壓情況在線測試，壓力在-6.2 kPa～-2 kPa，達(dá)到設(shè)計的負(fù)壓分酸效果。

2）分酸點(diǎn)數(shù)較原分酸器增加2倍，噴淋流速在1.03 m/s左右且分酸均勻，干燥及吸收效果顯著，干燥塔出口ρ（H2O）＜0.1 g/m3。分酸器更換前后1年內(nèi)干燥塔出口煙氣水分含量對比見圖3。

圖3 干燥塔出口煙氣水分含量對比

3）干燥塔出口硫酸霧 （ρ）由 15～25 mg/m3降至5～10 mg/m3，分酸器更換前后1年內(nèi)干燥塔出口硫酸霧含量對比見圖4。

圖4 干燥塔出口硫酸霧含量對比

4）二吸塔出口管道硫酸霧（ρ）從31～78 mg/m3降至11～28 mg/m3，滿足工藝硫酸霧（ρ）＜30 mg/m3的指標(biāo)要求。分酸器更換前后1年內(nèi)二吸塔出口硫酸霧含量對比見圖5。

圖5 二吸塔出口酸霧含量對比

5）減少了維修工作量，僅需在檢修時對分酸器噴淋情況進(jìn)行檢查疏通。

5 結(jié)語

分酸器更換后，每套負(fù)壓穩(wěn)流均分新型分酸器在維護(hù)保養(yǎng)方面的費(fèi)用較老式鑄鐵分酸器降低一半以上，且該分酸器質(zhì)保期5年，使用壽命可達(dá)15～20年。更換分酸器后，煙氣水含量降低，減少了酸沫夾帶，減緩了除沫器的腐蝕損壞，降低了除沫器的更換頻率，從而節(jié)約了生產(chǎn)成本。分酸器呈微負(fù)壓狀態(tài)，循環(huán)酸泵在流量相同的情況下電機(jī)電流降低，可節(jié)約電耗（用變頻器調(diào)轉(zhuǎn)速及流量）。負(fù)壓穩(wěn)流均分新型分酸器噴淋孔使用聚四氟乙烯材料鑲?cè)?，小孔直徑不會被腐蝕變大，能夠保證分酸均勻，噴淋吸收效果好。