【摘要】：濕法煙氣凈化過程普遍采用濕法脫硫工藝,但該工藝會導致煙囪出現(xiàn)白煙,造成不良社會公眾影響,并導致露點腐蝕。在分析白煙成因的基礎上,以某煉廠硫磺回收裝置煙氣為例,重點探討水含量和采用氣/氣換熱器對煙氣水露點的影響。結果表明,在研究范圍內:1煙氣中水的體積分數(shù)每增加1%,煙氣的水露點溫度上升1.13℃,含硫煙氣溫度每下降1℃,排煙溫度上升0.925℃,補水量可減少5.07kg/h;2綜合考慮設備投資和煙氣換熱效果,降溫含硫煙氣溫度控制在150~180℃為宜;3采用高效除霧器將游離水質量分數(shù)控制在0.01%,設置氣/氣換熱器控制降溫含硫煙氣溫度為165℃,煙氣中水體積分數(shù)可降低6.21%,系統(tǒng)補水量可減少690kg/h,排煙溫度可升高122℃,遠高于露點溫度。采取上述措施后,可在有效減少白煙的同時節(jié)約裝置用水量。
【圖文】：

相較于ＧＢ１６２９７－１９９６《大氣污染物綜合排放標準》，２０１４年頒布的ＧＢ３１５７０－２０１５《石油煉制工業(yè)污染物排放標準》顯著提升了石油煉制行業(yè)大氣污染物的排放要求［１］。未來現(xiàn)有和新建的催化和硫磺回收裝置排放煙氣均需滿足大幅降低的ＳＯ２排放限值［２－３］。目前的煙氣脫硫技術主要有濕法、干法和半干法３類，其中濕法脫硫工藝流程簡單，技術成熟，煙氣凈化度高，成為應用最廣泛的煙氣脫硫工藝［４－５］。經(jīng)過濕法脫硫后的含硫煙氣可輕松實現(xiàn)達標排放，但排放煙氣被水飽和后，煙囪頂部可能會出現(xiàn)白煙［６－７］。白煙視覺效果差，嚴重影響社會公眾對煉廠的認可度。本研究就濕法煙氣脫硫過程中煙囪頂部白煙的成因和危害進行討論，以采用濕法脫硫工藝處理某煉廠硫磺回收裝置高溫含硫煙氣為例，對白煙防治措施進行分析，以期在工程設計和實際操作過程中為減少甚至消除白煙提供參考和指導。１煙氣濕法脫硫工藝及白煙成因煙氣濕法脫硫（ＷｅｔＦｌｕｅＧａｓＤｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ，簡稱ＷＦＧＤ）工藝的原理是利用酸堿中和原理通過含硫煙氣與堿的水溶液充分接觸，進而實現(xiàn)煙氣達標排放。煙氣濕法脫硫流程簡圖見圖１。濕法脫硫一般包含煙氣脫硫和氣液分離兩部分。在煙氣脫硫部分，高溫含硫煙氣和堿液通過傳質強化元件實現(xiàn)氣液兩相充分接觸，同時完成氣液兩相的傳質和傳熱。一方面，，ＳＯ２在氣液界面被吸收后，在液相主體內經(jīng)過酸堿中和反應生成鹽［８］；另一方面，在氣液兩相間溫差的推動下，高溫煙氣的熱量傳遞給溫度較低的堿液，煙氣因傳熱而降溫，液相因吸熱而升溫并氣化部分水分，實現(xiàn)煙氣水汽飽和。在接觸過

表１某煉廠未凈化含硫煙氣組成及其操作條件Ｔａｂｌｅ１Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓａｎｄｏｐｅｒａｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｕｎｐｕｒｉｆｉｅｄｆｌｕｅｇａｓｉｎａｒｅｆｉｎｅｒｙφ（Ａｒ）／％φ（Ｏ２）／％φ（Ｎ２）／％φ（ＣＯ）／％φ（ＣＯ２）／％φ（Ｈ２Ｏ）／％ρ（ＳＯ２）／（ｍｇ·ｍ－３）溫度／℃表壓／ｋＰａ０．９５６２８１．７２２０．００３３．８１６１１．５０３５３３３０１－０．５中９６０ｍｇ／ｍ３（０℃，１０１．３２５ｋＰａ）的限值要求。為實現(xiàn)排放煙氣中ＳＯ２質量濃度滿足ＧＢ３１５７１－２０１５《石油煉制工業(yè)污染物排放標準》的要求達標排放，某煉廠硫磺回收裝置煙氣擬采用濕法脫硫工藝進行處理，借助工藝流程模擬手段探究煙氣在不同水含量下水露點的變化趨勢，見圖２。由圖２可知，在研究范圍內排放煙氣的水露點隨煙氣水含量的增加而上升。對圖２中數(shù)據(jù)利用最小二乘法進行線性擬合，校正相關系數(shù)為０．９８５［１０］。擬合結果表明，飽和水體積分數(shù)每增加１％，煙氣水露點大致上升１．１３℃。煙氣中的水含量分為飽和水含量和游離水含量兩部分。在不同的溫度、壓力下，飽和水和游離水可相互轉化，升高溫度、降低壓力有利于游離水向飽和水轉化。反之，飽和水則會轉化為游離水。在一定的溫度、壓力下，煙氣中的飽和水含量取決于氣液分離時的氣相溫度，游離水含量則取決于除霧設施的捕集能力高低。為降低煙氣中的飽和水含量，可采取兩方面措施：①降低煙氣進入煙氣脫硫部分的溫度；②對脫硫堿液進行降溫冷卻。對脫硫堿液進行降溫

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本文編號：2646804