摘要：液體二氧化硫產(chǎn)品因其生產(chǎn)工藝特性，成品中硫酸酸霧、SO3細(xì)粉等雜質(zhì)易造成殘?jiān)�和水份含量較高，影響產(chǎn)品品質(zhì)和生產(chǎn)成本。通過對(duì)工藝技改，提升產(chǎn)品品質(zhì)、拓展銷售渠道，降低成本，提升效益。

　　關(guān)鍵詞：液體二氧化硫 品質(zhì) 提升 除霧器 氟硅油

　　1 液體二氧化硫及生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介

　　河南某公司擁有一套年產(chǎn)4.5萬度的液體二氧化硫裝置，采用純氧燃燒法工藝。以硫磺固體為原料，先用蒸汽將固體硫磺融化成液體硫磺，采用純氧在液體硫磺中低溫鼓泡燃燒制取二氧化硫氣體，然后爐氣進(jìn)行一系列的凈化，除去爐氣中的游離硫磺，并用硫磺氧化器和酸洗除去氣溶膠狀單質(zhì)硫，后冷凝為液體二氧化硫。

　　450-550℃，主反應(yīng)方程式：S + O2 =========== SO2

　　2 目前生產(chǎn)現(xiàn)狀分析

　　2.1 我公司液硫二氧化硫生產(chǎn)工藝流程

　　硫磺與純氧燃燒后生產(chǎn)的氣相二氧化硫經(jīng)過廢熱鍋爐與脫鹽水經(jīng)過換熱降溫產(chǎn)出副產(chǎn)蒸汽，再經(jīng)過硫磺分離器脫除夾帶的硫磺。之后二氧化硫氣體與SO3轉(zhuǎn)化器產(chǎn)生的SO3進(jìn)行反應(yīng)，將硫單質(zhì)氧化成SO2。再經(jīng)過硫酸吸收塔將過剩的SO3和微量水分進(jìn)行吸收后，冷凝為液體SO2成品。

　　2.2 液體二氧化硫產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及初期產(chǎn)品質(zhì)量

　　2.2.1 質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)

　　2.2.2 初期液體二氧化硫品質(zhì)與國家標(biāo)準(zhǔn)的比較，該公司初期生產(chǎn)的SO2品質(zhì)與國標(biāo)優(yōu)等品之間差距較大。尤其是殘?jiān)�和水分偏高較多。因此我公司主要從降低殘?jiān)�、水分的方向進(jìn)行提升改造，使上述兩項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到國標(biāo)優(yōu)等品要求。

　　3 液體二氧化硫產(chǎn)品品質(zhì)提升改造

　　3.1 初步分析及技術(shù)改造

　　3.3.1 第一步成分分析及工藝調(diào)整

　　通過對(duì)液體二氧化硫殘?jiān)�的成分進(jìn)行分析，可知成品中的殘?jiān)�主要成分為硫酸酸霧、少量SO3細(xì)粉及其他微量雜質(zhì)。通過對(duì)微量雜質(zhì)進(jìn)一步分析，發(fā)現(xiàn)其成分與我公司使用的一次水及其管道夾帶的雜質(zhì)成分基本一致。因此對(duì)工藝系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，將硫酸循環(huán)槽中調(diào)整酸濃的補(bǔ)水由一次水改為脫鹽水。并將其酸濃度指標(biāo)調(diào)整控制在95%-98%。

　　同時(shí)系統(tǒng)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化，避開液體硫磺峰值粘度對(duì)應(yīng)的溫度區(qū)間(170-195℃)。調(diào)整后成品殘?jiān)�含量下降�?.058%，較前期殘?jiān)�降低�?7.5%。

　　3.3.2 第二步增加增加除霧器過濾系統(tǒng)

　　為進(jìn)一步降低產(chǎn)品中殘?jiān)�和水分的含量，同時(shí)借鑒布林克除霧器在硫酸行業(yè)和氯氣行業(yè)脫除水分的經(jīng)驗(yàn)。選定由纖維床和內(nèi)外兩層同芯篩網(wǎng)組成的除霧器。纖維有玻璃纖維、聚丙烯纖維、聚酯纖維、陶瓷纖維等制成，外部篩網(wǎng)由金屬、玻璃鋼等制成。最后定制Φ559mm，高度1883mm，纖維層厚度為70mm的高效除霧器。

　　該玻璃鋼纖維床層除霧器加裝于二級(jí)硫酸吸收塔后進(jìn)制冷機(jī)前。新增除霧器可以捕集氣流中的常規(guī)霧粒和難以捕捉的亞微米霧粒。含有霧粒的氣體水平地通過纖維床，霧粒在纖維床被捕集而集成一層液膜，由于重力的作用而留下。纖維床除霧器安裝在容器內(nèi)，捕集到液體連續(xù)從容器排出。從而消除二次夾帶。捕集的液體利用重力回流至硫酸循環(huán)槽循環(huán)使用。

　　此選型除霧器預(yù)計(jì)可達(dá)到過濾出口氣體粒徑大于1μm的硫酸酸霧濃度不超過8.8mg/實(shí)際立方米。粒徑小于1μm的硫酸霧收集效率為99%。粒徑小于1μm的霧濃度不超過7mg/實(shí)際立方米。據(jù)此進(jìn)行測(cè)算，殘?jiān)�含量可降低�?le;0.006%。達(dá)到優(yōu)等品指標(biāo)要求。

　　加裝1支試運(yùn)行期間，運(yùn)行平均壓差1.0-1.3KPa，后穩(wěn)定在1.3-1.4KPa。液體二氧化硫裝置系統(tǒng)阻力基本無上升。產(chǎn)品含量、水分、殘?jiān)�含量與前期對(duì)比如下表3：

　　經(jīng)過初步改造后，產(chǎn)品質(zhì)量有了較大幅度的提升，主含量已達(dá)到國標(biāo)優(yōu)等品指標(biāo)，水分指標(biāo)優(yōu)于國標(biāo)優(yōu)等品指標(biāo)。但殘?jiān)�含量仍較高。推測(cè)為選型除霧器時(shí)，對(duì)氣量及雜質(zhì)含量計(jì)算數(shù)據(jù)偏低。

　　3.2 二次改造

　　通過對(duì)我公司液體二氧化硫裝置運(yùn)行負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行重新分析、比對(duì)，在除霧器原尺寸不變的情況，增加了除霧器的纖維床層厚度，由初次改造的70mm提升至114mm，增加了過濾效率。同時(shí)為確保處理效果，采用兩根除霧器同時(shí)過濾吸附雜質(zhì)。并對(duì)原除霧器裝置內(nèi)預(yù)留位置中在增加1支除霧器濾芯。并將兩套除霧器裝置串、并聯(lián)。使原除霧器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)即可達(dá)到過濾雜質(zhì)的效果。并聯(lián)兩裝置目的實(shí)現(xiàn)除霧器一開一備，以便一套除霧器裝置檢修、清洗時(shí)切換至另一套使用。

　　二次改造后，正常并聯(lián)狀態(tài)運(yùn)行情況下，除霧器前后壓降初期為2.8-2.9KPa。連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行半年后，除霧器壓降穩(wěn)定在4.1-4.2KPa。對(duì)系統(tǒng)阻力基本無影響。為二次改造后產(chǎn)品品質(zhì)與國標(biāo)優(yōu)等品、原始質(zhì)量、初步改造質(zhì)量對(duì)比：液體二氧化硫成品從主含量、殘?jiān)�、水分含量均達(dá)到了國標(biāo)優(yōu)等品的指標(biāo)。殘?jiān)�平均含量�?.004%，最低達(dá)到0.002%，最高為0.006%。在裝置連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的情況下，優(yōu)等品率可達(dá)95%以上。

　　3.3 材質(zhì)優(yōu)化

　　在增加兩級(jí)除霧器后，系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)除霧器纖維濾芯損耗較快，更換頻次高。因該型號(hào)除霧器濾芯費(fèi)用高昂，影響裝置的整體運(yùn)行效益。借鑒了國內(nèi)一種含氟硅油的玻璃纖維棉在硫酸行業(yè)捕集酸霧的應(yīng)用，該種玻璃纖維為新型低表能物質(zhì)，具有良好的憎水、增酸性能。

　　將該種玻璃纖維棉斜向纏繞4～6層，纏繞厚度原材質(zhì)相當(dāng)(100～120mm)，仍然采用并聯(lián)運(yùn)行，除霧器壓差維持在4～5KPa，與原材質(zhì)除霧器基本接近。同等條件下，每支濾芯可節(jié)約費(fèi)用70%。在更換濾芯材質(zhì)和纏繞參數(shù)后，液體二氧化硫成品各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到優(yōu)等品，并較原除霧器過濾效果進(jìn)一步提升。殘?jiān)�平均含量�?.003%，最低達(dá)到0.002%，最高為0.004%。在裝置連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的情況下，優(yōu)等品率接近100%，在2018年8-11月連續(xù)穩(wěn)定在優(yōu)等品。

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　　4 總結(jié)

　　通過近2年內(nèi)二次對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行情況的分析、比對(duì)，進(jìn)行技術(shù)改造，成功是液體二氧化硫成品達(dá)到了優(yōu)等品。滿足了醫(yī)藥、農(nóng)藥等行業(yè)對(duì)液體二氧化硫的品質(zhì)要求。拓寬了銷售渠道，進(jìn)一步降低了成本。該公司液體二氧化硫裝置的產(chǎn)能逐步得到釋放，2017年年產(chǎn)突破30000噸，同比增加70.25%。且品質(zhì)提升后每月可增加鋼瓶裝銷量300噸。年增加銷售收入414萬元，利潤(rùn)180萬元。

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　　作者簡(jiǎn)介：杜江濤