탈황제 탑이 막힌 원인

1, 머리말

현재 화공기업 탈황탑은 대부분 충전탑을 채택하고 있으며 탈황탑이 막혀 탑 저항이 커져 화공 생산에 심각한 영향을 미치고 있는 것으로 알려져 있다. 이것은 많은 화학업체들이 가장 골치 아픈 문제이다. 매번 네가 어쩔 수 없이 멈추고 포장을 긁을 때마다 기업은 큰 경제적 손실을 입었다. 이런 상황은 탈황 시스템에서 불가피하며 탈황 업계의 보편적인 관심사이기도 하다. 탈황 촉매 기술이 발달하면서 많은 신형 촉매제는 청탑 저항 감소 기능을 갖추고 있어 탑 차단 문제가 완화되었다. 그러나 각 기업의 공예, 설비 상태, 생산 운영 관리, 특히 고황탄을 연소한 후 공예 요구 사항을 충족하기 위해 탈황탑의 직경이 점점 커져 탑 안에 가스액을 고르게 분배하기 어려워 기체-액체 편차를 초래하고 있다. 또한 탑 안의 충전재 자체는 막히기 쉽다. 비록 많은 기업들이 충전재의 구조와 가스 분포에 있어서 대량의 기술 개조 작업을 하여 탈황탑의 막힘을 완화하고 있다. (윌리엄 셰익스피어, 탈황탑, 탈황탑, 탈황탑, 탈황탑, 탈황탑, 탈황탑) 그러나 공업 공장의 실제 운행 상황을 보면, 많은 기업들이 여전히 근본적으로 탑을 막는 곤경에서 벗어나지 못하고, 시종 근본적인 해결을 얻지 못하고 있다.

다음은 탈황탑 차단탑의 원인을 분석하고 검토하며, 근본적으로 차단탑을 해결할 수 있는 방법을 찾을 수 있기를 바랍니다.

탈황제 탑 차단 탑의 원인 분석

탑차단은 주로 황차단과 소금 차단으로 인한 것이다. 그 이유는 주로 다음과 같은 측면이 있습니다.

(1) 타워 가스 품질이 좋지 않습니다. 가스가 끼운 석탄재, 콜타르 등 불순물이 오랫동안 충전재 위에 쌓여 탑의 저항이 커지고 시간이 길면 막히기 쉽다.

(2) 탈황 용액의 80% 흡수 및 황 분석 반응이 탈황탑에서 진행된다. 조타에서 석출된 황 (특히 입구 H2S 함량이 높을 때) 은 제때 탈황액과 함께 탑 밖으로 나올 수 없기 때문에 황 입자가 충전재 표면에 달라붙어 장시간 기체가 빗나가 탑을 막는다.

(3) 용액 순환이 부족하다. 따라서 탑의 스프레이 밀도를 낮춰 일반적으로 스프레이 밀도가 35 ~ 50m3/㎡ h ... 타워 내 스프레이 밀도가 너무 작아 탑 내 충전재가 건조 지역을 형성하기 쉽고 기체-액체 접촉이 좋지 않아 탑의 탈황 효율을 낮출 뿐만 아니라 시간이 지남에 따라 국부 막힘, 기체-액체 편차, 탑 저항이 커져 막힌 탑이 생길 수 있다.

(4) 탈황 시스템 장비에 문제가 있습니다. 첫째, 탈황제 탑 필러의 선택이 부적절하다. 탈황제 탑 기체-액체 분배기, 재분배기, 미스트 제거기 구조가 불합리하거나 설치 편차가 있습니다. 탈황제 타워는 정비할 때 탑 안의 충전재만 긁어내고 깨끗이 청소한다. 제무기와 낙타봉판 사이에 쌓인 깨진 충전재와 유황은 제때에 청소하지 않아 제무기와 낙타봉판의 하강 관공이 막혀 시동 후 기체가 빗나가고 탑 저항이 커지면서 두 번째로 주차를 강요당했다. 둘째, 용액 재생에 문제가 있다. 원소 황부선 효과가 좋지 않아 유황이 증가하고 탈황 효율이 떨어진다. 주로 재생 설비가 배합되지 않아 산화 재생 탱크 설계에 많은 결함이 있음을 나타낸다. 예를 들어 산화 재생 탱크에 분포판이 없거나 분포판 구멍 지름이 너무 큽니다. 일반 분배 보드의 구멍 지름은 8 ~15 ㎡이고 구멍 거리는 20 ~ 25 ㎡입니다. 분포판의 역할은 무수한 기포가 있는 탈황액을 꼬리관에서 꺼내고, 그 다음에는 무수한 기포 무리를 빠르게 형성하고, 기포 무리는 자신의 부력의 작용으로 떠다니는 것이다. 동시에 용액에서 헤엄치는 원소 황은 기포 그룹 주위에 모여 기포 표면에 붙는다. (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 용액, 용액, 용액, 용액, 용액, 용액) 거품이 올라감에 따라 2 ~ 3 층 분포판을 통과하면 거품이 더 많이 모이고 버블 표면에 부착된 단질황도 그에 따라 증가한다. 분포판이 없는 재생통에는 거품이 크고 바삭하며 원소 황은 상대적으로 적다.

공기 자체 흡입기는 재생 시스템의 심장이며, 불합리한 선택과 설치는 용액의 재생 효과에 심각한 영향을 미칠 수 있다. 주로 공기 자체 흡입기의 공기 유입량이 적기 때문에 재생 공기가 부족해 원소 황 HS- 산화도가 나빠져 용액 재생 효과에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 공기가 흡입기의 꼬리관 출구에서 재생탱크 바닥까지의 거리가 너무 크다. 일반적으로 꼬리관에서 탱크 바닥까지의 거리는 400 ~ 600 ㎡로 최대 800㎡를 넘지 않는다. 배기관 출구에서 재생 탱크 바닥까지의 거리가 너무 커서 캔 안에 너무 많은 데드 구역을 형성하기 쉬우므로 재생 효과에 영향을 줍니다. 주사기 설계에서는 용액이 노즐을 통과하는 속도가 18 ~ 25m/s 에 도달해야 하며, 혼합관의 길이는 지름의 20 배에 달해야 합니다. 공기 자체 흡입기 설치 과정에서 노즐, 혼합관, 수축관, 꼬리관의 중심축이 일치해야 하고, 동심도는 Ͱ1.0mm ... 공기 자체 흡입기 설계 설치 전공은 일반적으로 맹목적으로 복사할 필요가 없다. 기업은 자체 흡입기를 선택할 때 전문 업체를 찾아 주문할 것을 건의한다.

(5) 촉매의 부적절한 선택. 저질 촉매제는 가격이 저렴하지만 응용과정에서 다양한 종류의 촉매제가 촉매 산화 과정에서 하는 역할이 다르다는 것을 알고 있다. 특히 산화 후 형성된 단질황의 결정체 구조가 다르면 점도와 입자 크기도 다르다는 것을 알고 있다. HS- 산화원소황에 대한 능력이 떨어지면서 탈황 용액에 떠다니는 유황이 증가하고, 높은 유황이 탑 안의 충전재에 부착된다. 시간이 지남에 따라 탑이 막히고 탑 저항이 증가하여 생산에 심각한 영향을 미칠 수 있다.

(6) 우리는 다용질이 탈황 용액에서의 용해도가 단일 용질이 물에서의 용해보다 낮다는 것을 알고 있다. 따라서 용액 온도가 낮을 때 농도가 높거나 용해도가 낮은 2 차 소금은 종종 혼합 과포화 침전 결정화를 형성하여 탑을 막는다. 그래서 일부 제조업체의 탈황 시스템은 겨울에 주차하고, 밤새 다시 가동할 때, 악성 차단탑이 강제로 증기로 가열되어 시동이 지체되었다.

(7) 경영관리가 적절하지 않다. 운행 중 탈황액 온도가 너무 높아서 일반적으로 38 ~ 42 C 로 조절하는 것이 좋다. 온도가 45 C 를 넘으면 거품이 깨지기 쉽고 원소 황부선이 좋지 않다. 작동 온도가 50 C 를 넘으면 2 차 소금 생성이 크게 증가할 것이다. 일반적으로 세 가지 보조 소금 (Na2S2O3, Na2SO4, NaCNS) 의 합계는 250g/L 미만이어야 합니다. 특히 용액 속 Na2SO4 의 함량은 40G/L 을 초과해서는 안 됩니다. 2 차 소금이 증가하면 제때에 조치를 취해야 합니다 (부분 탈황액을 배출하거나 배출하여 그렇지 않으면 탈황 용액에 과다한 2 차 소금이 탑 안에 침전되어 결정화되어 충전재에 부착되기 쉽다. 시간이 지남에 따라 소금 차단이 형성된다. 소금이 막히면 탑 저항이 커질 뿐만 아니라 설비도 심하게 부식된다. 탈황제 탑 안의 소금이 막히면 아무리 좋은 촉매제라도 어쩔 수 없다. 산화재생통에서 나오는 유황 거품은 제때에 넘칠 수 없고, 액면에 머무는 시간이 너무 길다. 유황 거품이 산산조각 난 후, 그 표면에 붙어 있는 단질황이 빈액에 가라앉아 빈액 속의 공중부양황을 상승시켰다. 탈황 펌프가 탑안으로 옮겨져 충전재에 쌓이면 시간이 오래 걸리면 황마개가 형성된다. 용액 순환량은 상대적 안정을 보장할 수 없고, 과도한 주파수 조절로 인해 시스템 변동이 심하다. 시스템이 복원될 때 용액의 순환량은 안정을 유지해야 하며 용액의 구성에서 약간의 조정을 할 수 있다. 시스템이 장시간 크게 감소할 때 용액의 순환량은 여전히 3-4 시간 동안 안정적으로 운행되어 탑 안의 충전재에 쌓인 황이 씻겨질 수 있다. 재생탱크의 드라이어 강도는 조작 후 최적의 양으로 안정될 수 있으므로 일반적으로 너무 큰 조정을 해서는 안 된다. 그렇지 않으면 원소 황의 부선에 영향을 주어 재생 효과가 떨어진다. 유황으로 회수된 용융황 찌꺼기는 저온에서 처리할 때 불합격이다. 액체 온도가 높고 불순물이 많아 흡수 재생 효과에 영향을 주어 빈액의 품질이 떨어지고 유황함량이 높다. 재활용하기 전에 잔황액 침하를 45 C 로 냉각시켜 잔황액 중의 대량의 2 차 소금이 침강 냉각 연못에 결정침착되어 맑은 밤에 시스템 재활용으로 돌아가도록 해야 한다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 계절명언)

요약하면, 탑을 막는 이유를 쉽게 알 수 있다. 첫째, 탑에 들어가는 기체의 먼지 제거 효과가 좋지 않다는 것이다. 둘째, 타워 가스-액체 편차가 심각합니다; 셋째, 탈황 용액 재생이 좋지 않습니다. 넷째, 보조 소금 통제가 심각하게 기준을 초과했다. 다섯째, 운영 관리가 적절하지 않다. 탑 차단의 핵심 요인은 탈황제 탑 안의 충전재이지만, 탑 가스의 냉각 먼지 제거, 재생 시스템의 합리적인 구성 및 생산 작업의 효과적인 관리도 중요하다. 이왕이면 탈황탑의 설계부터 시작하여 탑 차단 문제를 해결할 수 있습니다.

3. 탈황제 탑 차단탑 해결 방법

3. 1 대기 탈황

상압 탈황 시스템의 경우, 스프레이 공탑 세그먼트가 있는 탈황제 탑이나 충전재 세그먼트와 빈 스프레이 세그먼트가 결합된 탈황탑은 탈황 업계의 유익한 탐구와 시도이다. 탑 안의 충전재가 크게 줄어들면서 탑 아래쪽의 스프레이 공탑 구간도 일정한 냉각 먼지 제거 작용을 하여 충전탑 차단탑의 폐단을 효과적으로 피할 수 있다. 공업실천은 공탑만 분사하는 탈황 효율이 60% 에 달한다는 것을 증명했다.

단일 타워 구성의 기업은 탈황제 탑 아래 부분의 충전재를 추출하여 스프레이 세그먼트로 변경할 수 있으며, 위 두 개의 충전재는 변경되지 않습니다. 쌍탑이나 다탑 기업의 경우 앞의 충전탑을 분무공탑으로 변경하여 사전 탈황제 탑으로 사용할 수 있습니다. 고황탄을 사용하는 기업의 경우, 한 번의 탈황에서 제트탑 기술을 채택할 수 있다. 이런 식으로, 스프레이 빈 탑은 탈황 효율이 높을 뿐만 아니라, 냉각 먼지 제거 작용도 하고, 충전재 세그먼트의 부하를 줄이며, 더욱 효과적으로 차단탑을 방지한다.

사실, 공탑 스프레이 기술은 비료 업계의 탈황 분야에서 오랫동안 사용되어 왔지만, 당시 탑 내 노즐의 안개 기술과 설계 설치의 합리성으로 인해 원하는 효과를 얻지 못했기 때문에 이 기술은 더 이상 보급되지 않았다. 분명히, 스프레이 빈 탑의 탈황 효과를 보장하기 위해, 우선 노즐의 안개 기술은 의심할 여지 없이 가장 중요한 요소이며, 둘째, 노즐 설치의 합리적인 배치이다. 그러나 많은 기업의 예탈황제 탑은 대부분 노즐을 이용해 가스 세탁과 냉각을 한다. 노즐 안개 효과가 좋지 않아 노즐 배치가 불합리하고 탑 내 기체-액체 접촉이 철저하지 않아 사전 탈황제 탑이 더 나은 역할을 할 수 없었다. 우리 회사의 가스 정화 설계 연구 센터는 시뮬레이션 실험을 통해 업계 내 많은 노즐의 단점을 총결하였다. 반복적인 시뮬레이션 실험과 개조를 거쳐 DSP 시리즈의 고효율 안개 노즐을 개발하여 탈황빈액을 고강도 고밀도' 기체' 로 분무해 액화에 접근할 수 있는 유연하고 교묘한 노즐 배치를 설계했다. 스프레이 빈 타워 설계 매개 변수: 공정 가스 라인 속도 v: 0.8 ~1.2m/s; 액기비:10l/nm3; 유효 기체-액체 접촉 시간: 10 ~ 15s. 따라서 고효율 안개 노즐은 탈황제 탑 내 전도의 세 가지 요소를 더 잘 충족시킬 수 있다. 즉, 전도인터페이스가 크고, 전도동력이 크고, 전도시간이 짧다는 것이다.

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3.2 압력 탈황

가압 탈황 (변환 가스 탈황) 시스템의 경우 충전탑 기술을 채택하고 충전재 대신 QYD 기체-액체 전도장치를 사용하면 근본적으로 차단탑 문제를 해결할 수 있다.

우리는 전환가스 탈황에 대해 반응기제가 상압 탈황과 H2S 제거와 같지만, 압력에 따라 기체 성분이 다르다는 것을 알고 있다. 특히 CO2 함량은 크게 다르다 (전환가스 중 CO2 함량은 약 28%, 반수가스 중 CO2 함량은 약 8%). 전환기 중의 CO2 는 흡수와 재생에 큰 방해가 되고 변환 압력이 높다. 그러나 현재 전환 가스 탈황 공정은 대부분 반탈황 설계를 채택하고 있으며, 가스 중 CO2 가 전환 가스 탈황 시스템 운영에 미치는 간섭을 근본적으로 해결하지 못하고 있다. 동석 탈황 기술 협동망에서 수집한 자료에 따르면 차단탑 확률이 반기제보다 높고, 전환증기압력 등급이 높을수록 차단탑 확률이 높아진다. 많은 기업들이 공예와 장비에 대량의 기술 개조를 하여 어느 정도의 효과를 거두었지만, 근본적으로 탑 차단 문제를 해결하지 못했다.

이에 따라 우리 회사 가스정화 기술 연구센터의 기술자는 다년간의 탈황 기술 경험을 바탕으로 여러 차례 실험을 거쳐 결국 QYD 가스액 전도장치를 도입하여 충전재를 대체함으로써 업계 내 다년간 해결되지 않은 탈황 난제, 즉 황탑 막힘 문제를 해결했다. 이 장치는 전통적인 내부 부품의 장점을 종합하여 기체-액체 물질 전달 과정을 강화했다. 탈황반응기계와 H2S 와 잿물의 빠른 화학반응 원리를 최대한 활용하고, 가스액을 직접 접촉하며, H2S 함량에 따라 전용 가스액 접촉장치와 기포 재분배장치를 설치해 가스액 동적 접촉과 터런스 전도를 가능하게 한다. 이것은 기체와 액체의 접촉 면적을 크게 증가시킬 뿐만 아니라, 기체가 매우 짧은 시간 내에 액체와 완전히 혼합될 수 있도록 하여 기체의 정화 효과를 높인다. 또한 기체-액체 접촉 시간이 크게 단축되어 탈황 원료 가스 중 이산화탄소가 잿물 흡수에 미치는 영향이 크게 개선되고 용액 중 NaHCO3 의 생성률도 크게 낮아져 빈액의 질이 크게 높아져 용액의 순환 흡수 능력이 촉진된다. 이 기체-액체 물질 전달 장치는 구조가 간단하고, 설치가 편리하며, 조작이 유연하며, 오래된 탈황제 탑의 개조뿐만 아니라 새 탑의 설계에도 적용된다.

4. 끝말

상압 탈황 시스템의 경우 공탑 스프레이 세그먼트와 충전재 세그먼트를 결합한 탈황탑을 사용하면 탈황 효율이 높을 뿐만 아니라 충전탑의 차단탑도 효과적으로 막을 수 있다. 가압 탈황 (변환 가스 탈황) 시스템의 경우 충전탑 기술을 채택하고 충전재 대신 QYD 기체-액체 전도장치를 사용하면 근본적으로 차단탑 문제를 해결할 수 있다. 물론, 탈황차단탑 문제를 근본적으로 해결하기 위해서는 합리적인 재생과 유황 회수 시스템이 필요하다. 또한 운영을 표준화하기 위해서는 효과적인 공정 운영 절차가 필요합니다. 우리는 또한 관리를 강화하기 위해 강력한 기술과 장비 관리 조치가 필요하다. 그래야만 탈황 시스템이 점점 더 잘 작동할 수 있다.

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