半水煤气脱硫装置的设计及工艺管理

张泽原 周文华 颜国熔 张明涛 张明东

甘肃银光聚银化工有限公司  甘肃省白银市   730912

摘要：半水煤气脱硫装置是化学工程中的一种关键装置，对保障企业生产和环境保护起着至关重要的作用。半水煤气脱硫技术已经成为我国大力提倡的节能环保技术之一，其管理和运行的好坏对企业及整个社会的环保效益有着直接的影响。

在半水煤气脱硫装置的设计和工艺管理中，需要充分考虑各种技术和安全因素。

关键词：半水煤气脱硫装置；设计；工艺管理

1半水煤气脱硫技术概述

1.1半水煤气脱硫的原理

半水煤气脱硫的基本原理是将一定量的水和脱硫剂按比例混合后喷入煤气中，煤气中的可溶性酸性气体（如、等）通过反应与脱硫剂发生化学反应，生成硫化物或碳酸盐等物质，从而达到脱硫目的。半水煤气脱硫是通过液态吸收剂和气态煤气的物理接触来完成的，因此该技术的脱硫效率较高。

1.2 半水煤气脱硫设备及工艺流程

半水煤气脱硫的设备主要包括喷嘴、吸收塔、气液分离器、泵等。其工艺流程包括喷淋液制备、喷淋液输送、吸收过程、气液分离等步骤。具体流程大致如下：酸性煤气进入吸收塔，与喷嘴处的脱硫剂喷雾混合后，煤气进入塔体。煤气在吸收塔内与脱硫剂发生化学反应，吸收器顶部的液体逐渐被空气增压泵送出吸收塔，流到分离器进行分离，排出净空气。

1.3 半水煤气脱硫技术的优势

脱硫效率高。相对于其他脱硫技术（比如干法脱硫），半水煤气脱硫技术脱硫效率高。脱硫剂消耗低。由于采用了一定量的水和脱硫剂进行反应，相比较于采用干法脱硫技术，半水煤气脱硫剂消耗较少。对氢气和轻质烃类的影响小。采用半水煤气脱硫技术进行脱硫，对氢气和轻质烃的影响相比其他脱硫技术较小。具有可扩展性。半水煤气脱硫技术适用于各种煤气处理规模和不同条件的工艺需求。

2半水煤气脱硫装置的设计及工艺管理

2.1工艺参数监测和控制

①在吸收塔内设置温度传感器，定期监测和记录吸收塔内的温度。使用自动化控制系统，根据实时监测数据进行自动调控，调整吸收塔内的温度，以保持最佳的脱硫效果。同时需要对加热系统进行定期检查和维护。②在吸收塔内设置压力传感器，定期监测和记录吸收塔内的压力。使用自动化控制系统，根据实时监测数据进行自动调控，调整吸收塔内的压力，以保证气流的稳定和脱硫剂循环的畅通。③在吸收塔内设置液位传感器，定期监测和记录吸收塔内的液位。使用自动化控制系统，根据实时监测数据进行自动调控，调整吸收剂的加注量，以保持吸收塔内的液位稳定。④在喷淋液输送管道中设置流量计，定期监测和记录喷淋液的流量。使用自动化控制系统，根据实时监测数据进行自动调控，调整喷淋液的流量和喷淋速率，以确保喷淋液的均匀喷洒和稳定供应。⑤在煤气输送管道中设置流量计，定期监测和记录煤气的流量。使用自动化控制系统，根据实时监测数据进行自动调控，调整煤气的流量，以确保脱硫过程的效果和稳定运行。

注意，监测和控制工艺参数需要采用合适的监测仪器和自动控制系统，同时也需要定期对仪器进行检查和校准，以保证其准确性和可靠性。另外，在实际操作中，需要根据具体情况及时调整参数，以适应不同的生产需求。

2.2喷淋液管理

根据脱硫工艺要求，按照合适的脱硫剂和水的比例来制备喷淋液。确保配比准确，以保证脱硫剂的投入量和脱硫剂浓度的稳定性。监测喷淋液中脱硫剂的浓度和质量，确保符合工艺要求。同时，对脱硫剂进行定期检测和质量控制，以确保其性能和稳定性。根据实际情况，选择合适的喷淋液搅拌罐或者溶液搅拌罐等设备，进行喷淋液的混合和搅拌，以确保溶解和混合效果良好。设计合适的喷淋液循环系统，包括泵、管道和喷嘴等组件，确保喷淋液循环畅通，供应稳定。设置合适的喷淋液循环泵和压力控制装置，以确保喷淋液的恒定供应压力，使其能够均匀喷洒在煤气中。定期清洗和维护喷嘴，防止堵塞和泄漏，以确保喷淋液能够均匀喷洒，保证脱硫效果。定期抽取喷淋液样品进行浓度检测，确保脱硫剂浓度稳定，并及时调整配比，避免过量或不足。监测喷淋液的pH值，根据实际情况进行调整，以保持适宜的酸碱度。监测喷淋液的消耗量，并及时补充，以保持循环系统的稳定运行。可以通过流量计或液位传感器来监测消耗量。根据消耗情况和周期性检测结果，定期补充脱硫剂，以保持喷淋液中脱硫剂的浓度稳定。

2.3脱硫剂管理

根据煤气成分和脱硫要求，在多种脱硫剂中选择适合的脱硫剂，例如石灰石、石灰浆、氨水等。脱硫剂的选择需要考虑其脱硫效率、成本、可供性等因素。定期进行脱硫剂的质量检测，包括测定脱硫剂的有效成分含量、杂质含量等，确保脱硫剂质量符合要求。同时，对于不同批次的脱硫剂，需要进行质量比对和配比调整。根据煤气中酸性成分的含量和脱硫效率要求，调节脱硫剂的投加量。可以采用实时监测脱硫效率的手段，例如测定进出口煤气中酸性气体的浓度差，来指导脱硫剂投加量的调整。确保脱硫剂的储存环境符合要求，防止湿气、灰尘等对脱硫剂质量的影响。同时，根据生产需求，确保脱硫剂的充足储备，避免供应中断。选择合适的脱硫剂投加方式和设备，例如气体液滴喷射装置、液体喷淋系统等，确保脱硫剂均匀喷洒在煤气中。对脱硫剂投加系统进行定期检查和维护，清理堵塞、检查阀门、管道等设备，确保其正常运行和投加准确。根据实际情况，考虑脱硫剂的回收和再利用，例如通过脱硫剂循环系统、脱硫剂废液处理系统等方式，降低脱硫剂的消耗和成本。

2.4废水处理管理

将脱硫过程中产生的废水收集到处理设备中，进行酸性废水的中和和去除悬浮颗粒物等污染物。处理后废水通过排放管道或者循环利用管道排放或重新利用。

污水处理设备需要定期进行检查和维护，清理管道、换取滤网等设备，使其正常运行。同时，需要通过定期检测，保证废水处理设备的正常性能，以确保处理效果的稳定和符合污染排放标准的要求。废水排放需要进行定期监测和检测，以确保废水排放量和废水排放的水质符合环保标准并符法律法规规定。在脱硫系统中采用水循环利用的方式，大大减少水量的消耗，有利于降低成本和环保。废水处理技术应选择合适的中和、絮凝、沉淀、过滤等技术，以确保废水的处理效果和安全性。废水处理剂的选择应考虑其处理效果、成本、储存、运输及对环境和人体的安全性等因素，并应根据脱硫过程中产生的污染物种类和含量不断优化和调整。

2.5定期检查和维护

定期清洁和维护废水处理设备，包括检查和清理滤网、沉淀池、沉淀槽、搅拌器、泵等设备。定期清理堵塞物，防止设备性能下降或故障。定期监测废水的理化性质，如pH值、悬浮物、悬浮颗粒物等，以了解废水的性质和变化趋势。根据监测结果进行调整和优化废水处理工艺。定期进行废水排放的监测和检测，以确保废水排放量和水质符合环境标准和法规要求。监测应包括废水排放量、污染物浓度等参数的测量和记录。定期检查废水处理设备的运行状态，包括检查泵的运行情况、设备的噪音和振动水平、温度、压力等指标。及时发现问题并采取措施修复，以确保设备正常运行。定期检查废水处理剂的储存情况，包括废水处理剂的储存容器、剩余量等，以及废水处理剂的质量和有效性。根据检查结果进行储存和补充。定期记录废水处理设备的运行情况、维护记录、监测结果等相关数据，并进行文件管理。这些记录和文件可用于分析设备运行情况、问题排查和未来改进措施。

结语：

综上所述，半水煤气脱硫装置的设计及工艺管理都是非常重要的环节，需要全面考虑各个方面的问题，从而达到节能减排、保护环境和企业可持续发展等目的，对于促进可持续发展具有重要的意义。

参考文献：

[1]赵艳平，王永占.半水煤气脱硫装置的设计及工艺管理[J]. 化肥工业，2006.

[2]潘柳萍,范盛标.半水煤气脱硫装置的工艺设计[J].广西大学学报(自然科学版) ，2000.