系统升华硫产生的原因分析
咱们在分析产生的原因之前需要了解升华硫产生的机理,才能更清楚的去认识这个问题,从而更好的解决它。
一、升华硫产生的机理
在硫磺制酸生产过程中因局部氧硫比偏低,导致硫磺燃烧不充分,极易气化成升华硫(硫磺沸点444.6 ℃;焚硫炉温度800 ℃以上)。
此时未燃烧或未气化液硫因燃烧速率(液硫自由燃烧平均速度为15kg/(h•m²))远小于雾化后的液硫,就会在焚硫炉底部积累,通过焚硫炉耐火砖之间缝隙进入保温层。此时就会降低保温层的保温效果,反应在生产中就是蒸汽的减少,同时硫磺会与铁发生反应,如下:
生成的硫化亚铁为暗褐色或灰黑色片状或粒状物,密度为4.84g/cm3(铁的为7.8g/cm3),此时体积就会膨胀,使焚硫炉外观出现变形,同时外部也会有升华硫冷却后出现的钟硫柱。
二、产生升华硫的危害
1、部分升华硫未被燃烧随高温气体进入后续工段,冷却时重新凝结成硫磺,沉积下来腐蚀各设备、管道,造成阻力增大、阀门管道堵塞等问题,进而让鼓风机负荷增加,系统生产负荷下降,严重时将导致系统堵塞,被迫停车;
2、冷凝后的硫磺进入成品硫酸及循环槽硫酸中会造成酸质混浊,透明度降低,产品质量下降;其中最严重的莫过于锅炉,因为在锅炉中为了更好的换热,接触面积较大,这时升华硫与锅炉中的火管接触面积也较大,产生的硫化亚铁也会增多,加剧锅炉的腐蚀;
3、产生的硫化亚铁也易进入转换器一段,加剧锅炉与一段填料堵塞。
三、原因分析
了解来源与危害后,我们针对装置为什么会产生这种原因进行分析:
1.磺枪的雾化效果不好或不符合焚硫炉的设计标准
例如:磺枪雾化效果不好,导致燃烧不充分,从而在底部堆积。虽然氧硫比符合工艺,但其燃烧速率不够,就会导致升华硫随着高温气体进入后续工段。
2.通入磺量超标或风量不够,破坏了生产过程的氧硫比
例如:因后续的工段压降增加,从而使风机的进风量减少,破坏了正常生产过程的氧硫比。虽然在操作时各项指标未更改,但多余的液硫已经在焚硫炉中开始积累,随高温气体进入后续工段。
3.仪表数据不准确
部分远传仪表使用不当,准确度与工艺生产的标准不符合,就会使部分仪表数据存在偏差,影响工艺流程的操作。
四、解决办法
1.对磺枪雾化或标准问题,采用符合设计标准的磺枪,保证生产过程可以顺利进行。
2.实时监测氧硫比关系,防止其比例改变,出现升华硫。
3.常态化检测仪表,以保证仪表正常且合规使用。