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提高硫酸铵质量(1)

来源:东狮脱硫技术协作网   作者:ccdongshi   2021-09-23 阅读:5

1  前言

生产实践表明,氨对于干煤的产率一般为0.25%-0.35%,当炼焦煤经初步冷却后,部分氨转入冷凝氨水中,氨在煤气和冷凝氨水中的分配,取决于煤气初冷方式(间冷、直冷或间-直混冷)、冷凝氨水的产量和煤气初步冷却后温度的高低。一般情况下,初冷后煤气中含氨量为6-8g/Nm3。我国大部分大型焦化厂均采用饱和器法生产硫酸铵,以回收焦炉煤气中的氨,饱和器法生产硫酸铵工艺中,从离心机出来的含水量2.0%左右的硫酸铵需要将水分干燥至1.0%以下,然后通过硫酸铵成品包装机包装后外销。

目前,济钢化工厂有三套硫酸铵生产系统,这三条生产系统分别是随1-5#焦炉、6#、7#焦炉和8#、9#焦炉配套建设的,投产时间都比较长,由于焦炉荒煤气杂质多、电捕焦油器除老化、脱硫捕雾器效率低下、流化床飞料、自动包装机故障等多方面因素影响,导致产品质量不稳定。为此,成立了硫酸铵质量改进小组,从生产工艺、设备设施、生产辅料、岗位操作等多因素进行梳理、分析,查找影响硫酸铵品质的因素并实施改进,提高硫酸铵质量。

小组成立以来,对影响硫酸铵生产的生产工艺合理性、设备设施可靠性、生产辅料合规性、岗位操作精准性等多因素进行普查、梳理、分析,最终确定从提高电捕焦油器和脱硫捕雾器运行效率、流化床飞料治理、降低自动包装机故障率、包装机人工校验、加强酸焦油去除控制等作为突破点开展工作。

硫酸铵装置处理的原料比较复杂,一方面要用硫酸吸收煤气中的氨生产硫酸铵,同时,焦炉煤气中夹带的焦油、焦粉、煤粉等杂质,也吸入到硫酸铵母液中。另外,还包括化学产品加工过程中的废液。由于硫酸铵母液中杂质含量高,对硫酸铵装置的生产操作和产品质量影响大,容易发生产品外观颜色差( 非白色外观) 、产品黑粒子夹带等,影响产品质量。

2  传统硫酸铵生产工艺简述

从鼓风机来的焦炉煤气经煤气预热器进入喷淋式饱和器。焦炉煤气在饱和器的上段分两股,入环形室经循环母液喷洒,其中的氨被母液中的硫酸吸收生成硫酸铵,吸收了氨的硫铵母液由中心降液管流至饱和器下段的结晶槽,在此晶核通过饱和介质向上运动,使晶体长大,并引起颗粒分级。当结晶槽内的硫铵晶体达到一定晶比及粒度时,用结晶泵从底部抽送至结晶供料槽,从结晶供料槽下来的硫铵浆液排放至离心机,经离心机离心分离后,排出的硫铵晶体经溜槽送至振动流化干燥器,用经导热油加热的热空气对其进行干燥,再经冷风机送入的冷风冷却后进入硫铵贮斗,从硫铵贮斗下来的硫铵晶体经包装机自动称量、包装后送入成品库。

干燥硫酸铵的主要设备为流化床干燥器,该设备利用流态化技术使气固两相呈浓相密切接触,经导热油加热到130-140℃的热空气经热风机加压送至流化床干燥器与硫酸铵充分接触,除去硫酸铵中的水分。(硫酸铵生产工艺流程如图1所示)。

3  现场调查情况

3.1  流化床飞料

硫铵干燥床与螺旋推料器连接处密封不严,原密封为帆布,使用寿命较短,干燥床工作时总有硫铵物料飞出;另外,干燥床底部风筒为玻璃丝材料制成,现腐蚀较严重,硫铵物料也会从此漏出。硫铵岗位因为生产原料、职工操作、设备本身等原因,时常出现飞料的现象,不仅造成了产成品的产量损失,还对环境造成了一定的污染。

从图2可以看出,两套系统均有不同程度的飞料,且8#、9#焦炉硫铵与6#、7#焦炉硫铵相比飞料次数略高。

3.2  硫酸铵成品包装机故障率高

包装机械即完成全部或部分包装过程的机械,包装过程包括成型、充填、裹包、封口等主要包装工序,以及与其相关的前后工序,如清洗、干燥、堆码、杀菌、捆扎、集装、拆卸、贴标等前后包装工序,转送、选别、打印、计量等其他辅助工序。此类型设备为日本原装进口,称量方式为毛重计量(无秤斗称重式),即放料系统与称量系统一体化,料仓及相关控制元件(气缸等)全部悬挂于称重传感器上,设备保养要求较高,执行元件多为外露式,腐蚀性物料影响其运行稳定性。受现场环境、操作方式、外部条件等诸多因素的影响,包装机故障率偏高,影响产品外观。(硫铵全自动包装机故障汇总见表1,设备腐蚀情况见图3)。

3.3  系统煤气杂质含量多

①电捕效率差,煤气含焦油

电捕因运行时间长,电压波动大,运行较差,检修频繁,一系统检修13次,平均每个月中一半时间都有电捕在检修。二系统检修8-11月份共停7次检查,共20天,检修期间煤气无法脱除焦油,会造成母液中含焦油多,造成硫酸铵变色。

对一系统电捕做了标定,化验数据如下表2所示。

②脱硫捕雾器效率差,煤气夹带脱硫液

煤气脱硫在硫酸铵生产上一道工序,中经鼓风机强力输送,或多或少要夹带部分脱硫液;此外我厂脱硫系统与硫酸铵系统一样也存在系统老化问题,捕雾器除脱硫液率偏低,夹带的脱硫液进入硫酸铵母液系统,造成硫酸铵变色。

4  对策及措施

从上面的现场调查可以看出,操作者、设备状况、煤气质量对硫铵质量有着较大的影响,如果硫铵晶核小,或者风机风量过大,或干燥床振幅较大,便极易导致硫铵粉末不稳定,从而产生飞料的现象;电捕焦油器和捕雾器工作效率低,造成煤气质量杂质多,影响产品质量;硫酸铵自动包装机故障,造成产品包装不合格,影响产品外观;岗位职工酸焦油去除不及时,母液含杂质多,造成硫铵杂质含量偏高。

根据找出的原因,制定如下对策及措施:

实施一  飞料、酸焦油治理

加强岗位操作的管理,分别从干燥床激振器振幅、风机风量等操作方面改进,并加强职工培训及应急演练,使职工熟练操作,正确操作。

对旋风分离器硫铵粉尘回收装置进行改造,完善了其密封性,简化了其操作,基本杜绝积料现象的发生,同时建立考核机制检查,督促每班清理一次酸焦油。

实施二  设备设置升级改造

将原先列管型电捕焦油器改造为FD160-Ⅱ蜂窝式电捕焦油器,提高电捕捕油效率;

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