PDS 脫硫工藝以 Na2CO3-NaHCO3緩沖液為吸收劑吸收 H2S 和穩定體系的 pH，但由于存在副反應及吸收 CO2的現象， 需要定期向脫硫液中補充 Na2CO3，以維持體系 pH 的穩定。 工藝上，補充 Na2CO3的方式一般有間歇式和連續式。其中連 續式補堿在補堿效果、降低副反應程度和成本控制上都有明 顯的優勢，但現有的連續補堿工藝為保障純堿溶解效果，需 將純堿全部溶解后再補充進系統，容易造成系統水平衡破壞 ； 而采用加熱溶堿時，形成的過飽和堿液通過泵快速加入系統 的過程中，堿液包含純堿顆粒和不溶解的雜質析出，導致補 堿管道及計量儀表堵塞等情況，造成連續補堿工藝在運行過 程中穩定性較差，進而影響系統脫硫效果。基于此，對現有 的連續加堿工藝進行了設計優化，以提高連續加堿工藝的穩 定性。 

 

1 設計方案 

現有連續補堿工藝如圖1所示。

溶堿槽1 ；過濾器2 ；加藥泵3 ；浮子流量計4 ；流量計進口閥 門5 ；流量計出口閥門6 ；流量計旁通閥7 ；系統旁通閥8 ；遠傳調 節閥9 ；脫硫系統10

 

原有工藝流程為 ：

純堿加入溶堿槽1中溶解，經過濾器2 過濾雜質后，通過加藥泵3輸送，經過閥門5、流量計4和閥門6， 調節閥門9以控制加藥量。當流量計和調節閥存在故障時，開 啟閥門8，直接向系統加堿。但在實際生產中出現幾個問題。 

1）溫堿液有大量純堿結晶顆粒，在過濾器2富集結晶， 容易造成堵塞影響加藥，需要經常清理過濾器 ； 

2）浮子流量計豎直安裝的特性，造成了管道阻力大，經 常出現堵塞 ；

3）原工藝采用泵直接輸送的方式，為保證流量可控，遠 程調節閥9的閥體選型較小，也是造成管道堵塞的原因之一。 由于堵塞時常出現，為保證系統穩定，需開啟閥門8直接加堿， 加堿量可控性較差，連續加堿系統極不穩定。 針對現有工藝系統的缺點，提出了新工藝進行改進。新 工藝由純堿溶解槽、加藥泵、旋流分離槽、遠傳渦輪流量計、 二次加藥泵組成。其中旋流分離槽作為工藝設計的新增設備， 如圖2所示。

旋流分離槽利用的是旋流分離技術，當含有純堿顆粒和 不溶雜質的堿液通過泵，沿切線進入分離器，固體微粒同液 流一起旋轉，由于固體微粒與液流密度不同，旋動的不同密 度的流體在螺旋旋動的過程中按照不同的軌道作螺旋運動， 密度大于液體的固體微粒被離心力拋向壁面從旋流分離槽底 部排出，分離固體微粒后的堿液旋流上升，從頂端排放口溢 出進入槽上部，通過槽側壁的出口排出。 新工藝流程示意圖如圖3所示。 

 

2 工藝優化內容 

在加藥泵出口管道安裝旋流分離槽，旋流分離槽安裝于 高處。在旋流分離槽出口配套安裝二次加藥泵，改裝水平渦輪流量計及管道。所有設備及管道均按照標準制作安裝蒸汽 伴熱管道。 

 

純堿加入到溶堿槽1中進行加熱溶解，所形成的含固體顆 粒、不溶雜質的過飽和堿液，直接通過加藥泵2輸送至高處的 旋流分離器3，利用旋流分離技術，未溶解的純堿及不溶雜質 通過旋流分離槽常開的閥門4和閥門5排出。經分離后的堿液 通過旋流分離槽上部的儲液進入加藥管道。排出的含有純堿 和不溶雜質的堿液通過旋流分離過濾器8，過濾后返回到溶堿 槽繼續溶解。

1. 溶堿槽；2. 加藥泵；3. 旋流分離槽；4. 旋流分離槽底部閥門； 5. 旋流分離槽出口閥門 ；6. 旋流分離吹掃蒸汽閥門 ；7. 吹掃蒸汽 ； 8. 旋流分離過濾器 ；9. 水平渦輪流量計 ；10. 水平渦輪流量計進口 閥門 ；11. 水平渦輪流量計出口閥門 ；12. 水平渦輪流量計旁通閥 ； 13. 流量計閥組進口閥 ；14. 流量計閥組出口閥 ；15. 二次加藥泵 ； 16. 二次加藥泵進口閥 ；17. 二次加藥泵出口閥門 ；18. 脫硫系統。

 

在補堿過程中，長期保持旋流分離槽底部排液，排液量 通過閥門5進行控制，回流量的大小根據加堿量以及加藥泵加 藥量匹配，確保旋流分離槽不溢流或抽空。當出現返流不暢 的情況，可關閉閥門5，打開蒸汽吹掃閥門7，吹掃旋流分離 槽底部 ；也可以關閉閥門，打開蒸汽吹掃閥門7，吹掃排液管 道和過濾器，同時定期清理過濾器8中的雜質。當系統不需要 補堿或者突發情況時，也可以全開閥門4和5，進行堿液的循 環溶解，過濾堿液雜質，避免出現停加藥泵導致泵內結晶的 情況發生。 

 

經過旋流分離槽后的堿液通過閥門13、閥門10、根據水平渦輪流量計9的顯示補堿，調節閥門11，以達到控制加堿 流量的作用（閥門11可采用電動閥門）；當脫硫系統需要調整 堿度大量加堿時，自流效果將無法滿足正常要求。可關閉流 量表閥門組進口閥門13、14，打開二次加藥泵進出口閥門16、 17，啟動二次加藥泵15，同時調整加藥泵3的流量，實現為系 統大量補堿。 

 

3 結語

該工藝以旋流分離技術為機理的旋流分離槽，將高溫堿 液中夾帶的純堿顆粒和不溶雜質進行分離，以減少堿液中的 晶核成分，降低堿液在輸送過程中的結晶析出和沉淀 ；同時 采用水平渦輪流量計，降低加藥系統阻力，實現加藥量檢測 的穩定性。同時也針對系統波動等突發情況，增加了二次加 藥泵，實現系統正常運行和特殊操作的轉變，保證連續補堿 系統的可控性，極大提升了連續補堿工藝的穩定性，非常終達 到優化工藝的設計目標。