一种防止尾气处理装置结垢和结垢监控的方法制造方法及图纸

技术编号:36603861 阅读:26 留言:0更新日期:2023-02-04 18:22
本发明专利技术公开了一种防止尾气处理装置结垢和结垢监控的方法。本发明专利技术利用不同部位压力的变化以及机泵电流的变化监控结垢情况,通过调节相关点的pH值来减缓或消除结垢;通过对吸收洗涤塔底循环浆液模块和滤清模块pH弱酸性控制,达到防止尾气脱硫脱硝装置系统管线和塔内器件结垢的现象,又避免设备的腐蚀;在尾气排放时,可以将NOx和SO2的指标更好的控制在设计范围之内。范围之内。范围之内。

【技术实现步骤摘要】
[0015](3)N2O5+H2O

2HNO3[0016]在反应区的上方,HNO3从喷淋床层的冷却吸收塔的垂直单元进行洗涤吸收。洗涤液的pH值维持在7.0。如反应(4)所示,由于尾气/液体强力的接触,故而有效地脱除硝酸。
[0017](4)HNO3+NaOH

NaNO3+H2O
[0018]另外,尾气/液体强力接触,也有效地脱除粗颗粒和进行脱硫。喷淋过后的水沿四壁往下流到塔釜,再排入内部再循环罐。
[0019]冷却吸收塔中如有任何过量的O3都将亚硫酸氢盐和亚硫酸盐转成硫酸盐,但冷却吸收塔再循环回路内需要维持至少3000ppm的亚硫酸盐和亚硫酸盐氢盐,借以最大程度地降低烟囱中O3的下降量。如有必要,可添加亚硫酸氢盐,以保持维持这个最小量。
[0020]洗涤塔需要用到新鲜水作为补充水,新鲜水里的钙离子会不断浓缩富集,部分钙离子以Ca(OH)2的形式存在,导致pH值升高,Ca(OH)2与尾气中的CO2、SO2反应生成CaCO3以及CaSO4,碳酸钙、硫酸钙等与粉尘混合在一起附着在设备上,形成致密的垢物,会造成喷嘴堵塞、机泵叶轮结垢、管线堵塞等问题。
[0021]双碱法脱硫过程会发生的反应如下:
[0022]1)SOx吸收过程
[0023](1)Na2SO3+SO2+H2O

2NaHSO3(pH=5~9时)
[0024](2)2NaOH+SO2→
Na2SO3+H2O(pH>9时)
[0025](3)2NaOH+SO3→
>Na2SO4+H2O
[0026]其中,式(1)是运行过程中的主要反应式;式(2)(3)是再生液pH较高时的主要反应式。
[0027]2)再生过程
[0028](4)2NaHSO3+Ca(OH)2→
Na2SO3+CaSO31/2H2O+3/2H2O
[0029](5)2NaHSO3+Ca(OH)2+H2O

4NaOH+2CaSO31/2H2O
[0030](6)Na2SO4+Ca(OH)2+2H2O

2NaOH+2CaSO42H2O
[0031]由于CaSO4在水中溶解度远远大于CaSO3的溶解度,式(6)的反应在再生阶段不易进行,需要溶液中的Ca
2+
浓度保持在较高浓度条件下才能发生。
[0032]洗涤塔内设备的结垢和堵塞,可造成吸收塔、喷嘴、除雾器设备、热交换器结垢和堵塞。其原因是尾气中的氧气将CaSO3氧化成为CaSO4(石膏),并使得石膏饱和,产生沉淀吸附在管线和吸收洗涤塔内设备零器件上,影响吸收洗涤塔对NOx和SO2的吸收效果。
[0033]尾气处理装置因尾气中含有H2S、SO2、硫醇等含硫化合物,在湿式环境下容易形成酸性物质,一般尾气处理装置所选设备要具有抗腐蚀材料,如304、316等高等级不锈钢;为了减轻腐蚀,设计院设计要求:尾气处理装置洗涤塔内浆液pH值控制在7~9,但带来一个问题,浆液在弱碱性环境下有盐生成,使尾气处理装置设备结垢,影响装置的长周期运行。
[0034]因此,研究尾气处理装置的防结垢方法具有十分重要的意义。工业上目前没有涉及防结垢和监控的方法,往往选取单一方法或任几种方法进行随机混合,不能有效将不同阻垢手段结合到一起,故而很难达到预计的处理效果。同时,不当的阻垢手段还会对管线设备造成一定的损坏。

技术实现思路

[0035]专利技术目的:本专利技术目的在于针对现有技术的不足,提供一种防止尾气处理装置结垢和结垢监控的方法,该方法用于对尾气处理装置系统中的设备器件和管线等的防结垢以及设备结垢情况的监控。本专利技术通过监控浆液循环泵出口电流A,泵出口压力B,急冷喷嘴压力C,滤清模块喷嘴压力D,来判断循环浆液浓度的变化情况及结垢情况,通过调节相关点的pH值来减缓或消除结垢;通过对吸收洗涤塔底循环浆液模块和滤清模块 pH弱酸性控制,达到防止尾气脱硫脱硝装置系统管线和塔内器件结垢的现象,又避免设备的腐蚀;在尾气排放时,可以将NOx和SO2的指标更好的控制在设计范围之内。
[0036]技术方案:本专利技术的目的通过下述技术方案实现:
[0037]本专利技术提供了一种防止尾气处理装置结垢和结垢监控的方法,包括以下步骤:含硫化物的尾气经烟道水平进入到吸收洗涤塔急冷单元和塔中部滤清模块单元;控制塔底循环浆液pH值6.5~7.0,滤清模块pH值6.0~6.5;塔底循环浆液通过泵循环,与进入吸收洗涤塔的尾气逆向接触进行冷却和饱和;滤清模块以环状布置在急冷单元喷淋塔的上部内;在滤清模块顶部的喷淋箱中,通过喷嘴产生的高密度喷淋进行过滤,将水雾细粉尘清除;吸收塔底浆液循环泵出口外排含粉尘、含亚硫酸钠盐的浆液;
[0038]通过浆液循环泵出口电流A、泵出口压力B、急冷喷嘴压力C、滤清模块喷嘴压力 D的变化,监控系统结垢情况,相应调整各个单元的pH值,防止结垢。
[0039]优选地,为了保证吸收效果,所述烟道的入口温度为180~250℃。为了避免露点腐蚀,烟气温度控制在露点温度以上即可。所述吸收洗涤塔的塔底工作温度为50~70℃,高于浆液的结晶温度。
[0040]优选地,本专利技术具体包括以下步骤:
[0041](1)尾气经烟道水平进入吸收洗涤塔急冷单元的洗涤器中,采用一个或多个喷嘴,以可达到雾化状态的流速喷射水或浆液,对尾气进行急冷,并均匀冲洗内壁,保证尾气温度≤65℃;
[0042](2)在洗涤器的喷淋塔区域设置多个级别的喷射,每个级别设置一个或多个喷嘴,分阶段清除SO2;每个级别的喷嘴,以可达到雾化状态的流速喷射循环浆液,使气体/ 液体密切接触,保证充分的吸收粉尘和发生反应,塔底循环浆液的pH值保持在6.5~ 7.0;
[0043](3)尾气经过喷淋塔区域后,分配至多个滤清模块,滤清模块以环状布置在急冷单元喷淋塔的上部内;在滤清模块顶部的喷淋箱中,通过喷嘴产生的高密度喷淋进行过滤,将水雾细粉尘清除;控制滤清模块pH值6.0~6.5,达到充分洗涤尾气中细粉尘的目的;
[0044](4)通过滤清模块后,尾气进入若干水珠分离器;所述分离器设置在烟囱周围,将气体中的自由水滴清除;
[0045](5)吸收洗涤塔通过补水泵补入新鲜水至尾气脱硫,来控制循环浆液浓度30%~40%;
[0046](6)为了控制浆液浓度,由吸收洗涤塔浆液循环泵出口外排含粉尘、含亚硫酸钠盐的浆液,保证浆液浓度控制在30%~40%;
[0047](7)通过监控浆液循环泵出口电流A,泵出口压力B,急冷喷嘴压力C,滤清模块喷嘴压力D,来判断循环浆液浓度的变化情况和系统结垢的情况。
[0048]为进一步防止装置结垢的趋势,通过监控吸收洗涤塔底浆液循环泵及滤清模块循
环泵出口压力和电流改变,能及时了解到循环浆液浓度的变化以及系统结垢的情况。浓度上升,会导致浆液循环泵电流和泵出口压力上升,造成塔底循环浆液急冷喷嘴及滤清模块喷嘴压力升高,喷嘴堵本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防止尾气吸收装置结垢和结垢监控的方法,其特征在于,包括以下步骤:含硫化物的尾气经烟道水平进入到吸收洗涤塔急冷单元和塔中部滤清模块单元;控制塔底循环浆液pH值6.5~7.0,滤清模块pH值6.0~6.5;塔底循环浆液通过泵循环,与进入吸收洗涤塔的尾气逆向接触进行冷却和饱和;滤清模块以环状布置在急冷单元喷淋塔的上部内;在滤清模块顶部的喷淋箱中,通过喷嘴产生的高密度喷淋进行过滤,将水雾细粉尘清除;吸收塔底浆液循环泵出口外排含粉尘、含亚硫酸钠盐的浆液;通过浆液循环泵出口电流A、泵出口压力B、急冷喷嘴压力C、滤清模块喷嘴压力D的变化,监控系统结垢情况,相应调整各个单元的pH值,防止结垢。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述烟道的入口温度为180~250℃;所述吸收洗涤塔的塔底工作温度为50~70℃。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,具体包括以下步骤:(1)尾气经烟道水平进入吸收洗涤塔急冷单元的洗涤器中,采用一个或多个喷嘴,以可达到雾化状态的流速喷射水或浆液,对尾气进行急冷,并均匀冲洗内壁;(2)在洗涤器的喷淋塔区域设置多个级别的喷射,每个级别设置一个或多个喷嘴,分阶段清除SO2;每个级别的喷嘴,以可达到雾化状态的流速喷射循环浆液,使气体/液体密切接触,塔底循环浆液的pH值保持在6.5~7.0;(3)尾气经过喷淋塔区域后,分配至多个滤清模块,滤清模块以环状布置在急冷单元喷淋塔的上部内;在滤清模块顶部的喷淋箱中,通过喷嘴产生的高密度喷淋进行过滤,将水雾细粉尘清除;控制滤清模块pH值6.0~6.5;(4)通过滤清模块后,尾气进入若干水珠分离器;所述分离器设置在烟囱周围,将气体中的自由水滴清除;(5)吸收洗涤塔通过补水泵补入新鲜水至尾气脱硫,来控制循环浆液浓度在30%~40%;(6)由吸收洗涤塔浆液循环泵出口外排含粉尘、含亚硫酸钠盐的浆液,保证浆液浓度控制在30%~40%;(7)通过监控浆液循环泵出口电流A,泵出口压力B,急冷喷嘴压力C,滤清模块喷嘴压力D,来判断循环浆...

【专利技术属性】
技术研发人员:李海良韩德爽闫家亮王迪勇罗杰谢宇琛
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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