【ds工艺】介绍一种改进的DS型硫泡沫特种过滤器

技术背景介绍

湿氧化法脱硫中吸收、再生、硫回收是不可或缺的三个过程，实际生产中硫回收最突出的问题，特别是近年来企业生产规模扩大，煤炭来源紧张，高硫煤影响着企业的快速应用和企业产品的多样化。此后，随着工艺对硫化氢准确性的要求提高，单位时间内处理硫化氢的量大大增加。(威廉莎士比亚，Northern Exposure(美国电视剧)，《季节名言》)因此硫泡沫的吞吐量也大幅增加，融化硫磺后的余额量增加，融化硫磺后的余额在冷却、冷却和沉降过程中难以处理，在此过程中溶液中HS-转化为S2O32-。这种浮选的大量生产不仅会大大降低脱硫液的质量，影响脱硫效率，有时还会因为脱硫液中浮选的结晶析出而堵塞设备、管道和填充物。

再生罐(再生塔)中产生的硫泡沫中，80%左右是脱硫液，只有20%左右是单质硫，使用的催化剂不同，再生情况好坏，所以硫泡沫中单质硫含量差异很大，某些单质硫含量不到10%，这些硫泡沫都进入硫磺期，但如果过滤硫泡沫，使泡沫变成黄田，然后融化硫(请参阅(大卫亚设，Northern Exposure(美国电视剧)，硫磺名言)事实上，这个想法自湿式脱硫发生以来，业内人士一直注重这方面的开发和研究工作。

但是，由于传统过滤技术产生的问题相当多(例如需要专业管理、更换过滤器的频率、工人劳动强度、现场环境不良、过滤后过滤器中的余额量仍然很大、过滤后的脱硫液浊度高等原因)，所以没有很好地开发和利用该工艺。针对这种情况，我国东沙公司结合硫泡沫的粘度、密度、腐蚀性、硫颗粒大小等因素，不断开发和研究，开发出了适合硫泡沫过滤的DS型硫泡沫专用过滤器，从根本上弥补了现有的许多过滤器的缺点，将现有和以前的各种过滤器的优点结合在一起，其新颖和实用性具有国内领先水平。

DS型硫泡沫专用过滤器通过硫回收工艺的应用，克服了其他过滤技术的弊端，解决了熔硫工艺的诸多缺点，特别是适用于湿法脱硫的硫回收工艺。

2过滤器简介

DS型硫泡沫专用过滤器是结合纳米武器膜技术、超声波技术、自动控制的新型、高效、节能、环保的固液分离设备，过滤后的脱硫液硫量极低(单质硫去除率99.9%以上)，过滤后的溶液浊度低，溶液清澈(固液总含量50ppm)

DS型硫泡沫专用过滤器于2007年7月在青岛碱性天柱肥分公司成功驾驶了一次。该设备成功地应用于脱硫工艺，改变了传统的硫回收工艺，解决了熔硫工艺能耗高、环境恶劣、浮选增长快等突出问题。节能效果明显，同时优化了脱硫工艺，减少了环境污染。

2008年DS型硫泡沫专用过滤器被中华环境联合会能源环境专业委员会评为“中国节能减排重点新技术、新产品”。

2009年，DS环保硫回收工艺被中国氮肥工业协会评为“氮肥产业振兴支持技术”。

目前，该技术已应用于山东、陕西、宁夏、内蒙古、新疆、江苏、安徽等数十家企业，并取得了良好效果。

硫泡沫专用过滤器与矿用机械陶瓷板过滤器外观相似，但由于工艺条件、过滤介质和作用不同，在设计、加工和工艺操作方面存在一定差异，如果不按程序操作，可能无法达到预期效果。

目前，东沙公司开发的DS型硫泡沫专用过滤器被广泛应用于化肥、焦糖、天然气等领域。

三个工作原理

DS型硫泡沫真空过滤介质采用纳米陶瓷膜技术。在真空力的作用下，脱硫溶液只能通过纳米陶瓷膜孔，但不能通过溶液中的机械杂质、单质硫、泡沫。这保证了没有真空损耗，大大降低了真空滤芯的能耗和滤芯固体的含量。

1、过滤辊在工作过程中，动态分配头与静态分配头接触的位置不同，因此依次通过吸入区、干燥区、排放区、反冲洗区。

2.在真空状态下，通过过滤辊的旋转，在吸入区利用陶瓷板的微孔过滤硫泡沫的脱硫液，并将硫泡沫吸附在陶瓷板表面。在吸干区，陶瓷板上吸附的硫气泡去除水分，加工成硫磺。在卸货场，利用刮刀去除陶瓷板上吸附的硫磺膏。

四个过程

1.再生桶中漂浮的硫磺泡沫(水分含量在90%左右)流入泡沫中间桶后，通过泡沫泵输送到泡沫高位桶中，泡沫高位桶底部分离的清液返回空水桶中，水分含量在80%左右的硫磺泡沫通过阀门通过高位车(或泡沫泵)输送到过滤器中，进行泡沫分离

2.反洗水从工厂来的工艺研修进入软水槽，通过反洗泵控制压力0.1-0.2Mpa，进入陶瓷板内腔进行反洗水，添加NaOH和超声波清洗，防止陶瓷板的微孔堵塞，确保过滤器的长期运行。

五种设备的优点

1.设备总体设计合理，结构小，占地面积小，安装维护方便，工作环境干净，无污染。

2.真空度高，滤网比传统滤网水分低。饼干也能过滤70%以上。

3.能耗低，与其他过滤设备相比能耗降低了约90%以上

。

4．滤液清澈透明，固形物含量<50ppm，可循环使用，提高效益、减少系统再生负荷。

5．过滤板采用国际最新纳米无机膜微孔技术，使用寿命长，过滤效果好。

6．自动化程度高，降低操作人员劳动强度，减少操作人员数量。

六 使用效果

1、利用硫泡沫专用过滤机处理硫泡沫，解决了高温熔硫工艺对脱硫系统的影响，优化了脱硫工艺，同时节约了蒸汽消耗。

2、利用硫泡沫专用过滤机不会增加脱硫液温度，降低了副盐的增长速率，有利于企业的节能减排和环境保护。

七 改进和提高

由于各个企业生产工艺不同，经过我们东狮公司研发部门及现场过滤机工程师的不断努力，我们东狮公司又推出了第二代DS型硫泡沫专用过滤机——改进型DS硫泡沫专用过滤机，该型过滤机适合高煤焦油含量的脱硫液硫泡沫过滤，特别适合焦化厂工作条件。

具体改进内容如下：

1、整体改进

⑴ 工艺流程上增设硫泡沫高位槽，提高进过滤机硫泡沫的浓度，提高过滤机的过滤效率；

⑵ 修改了PLC程序，泡沫过滤和陶瓷板反冲洗步骤实现了自动控制，减轻了工人的劳动强度。

⑶ 结合硫回收工艺要求及硫泡沫特点，编写更加详细、实用的《操作规程》，便于工人的操作和设备维护。

⑷ 为了更好的适应硫泡沫的过滤，在保证过滤效果的前提下更改了陶瓷板的微孔直径。

⑸ 为了减轻脱硫系统水过剩的情况，反冲洗水采用过滤后脱硫液循环使用的方式，而各真空泵密封水则用循环水槽循环的方式。

2、特别针对焦化厂煤焦油含量高的情况做的改进

⑴ 针对焦油高温软化的特点，在保证过滤效率的前提下，工艺流程中增加了热水浸泡，高温蒸汽反冲洗等流程，槽体溢流管位置也做了相应的改变，保证清洗下来的煤焦油能在最短的时间内排走。

⑵ 为保证陶瓷板的清洗效果，对超声波发生器进行了改进，增加了发生器及振子盒的功率，使其能更加适应高煤焦油的硫泡沫过滤工艺，为了延长陶瓷板的使用寿命，增加了化学清洗过程，该过程主要是针对使用时间久的陶瓷板，陶瓷板使用久或是长时间清洗不彻底时，陶瓷板微孔容易堵塞，这时就需要将陶瓷板拆下，然后浸泡在稀盐酸或是草酸溶液中浸泡8个小时左右，然后用软水进行反冲洗。

八 使用案例

山东一家企业过滤机使用数据

1、每小时处理硫泡沫的量：0.7-1.4m3/m2·h，每小时硫膏产量≥5吨。

2、处理后滤饼的含水量：30-35%。

3、过滤后溶液的固形物含量：25ppm。

4、过滤机使用前每月置换脱硫废液200吨，使用后每月置换≤80吨。

过滤前后溶液成份比较

项目	过滤前	过滤后
悬浮硫 g/L	8	0
888 ppm	12	11.5
总碱度 N	0.204	0.201
碳酸钠 g/L	3.20	3.18
碳酸氢钠 g/L	12.08	11.80
硫代硫酸钠 g/L	66.0	47.3
NaCNS g/L	70.2	43.65
硫酸钠 g/L	42.3	22.82

九 应用业绩

公司名称	规格型号	数量
山东青岛碱业平度化肥厂	DS-8	1台
新疆宝明矿业有限公司	DS-15	3台
安徽金禾实业有限公司	DS-15	2台
内蒙古乌海西部煤化工有限责任公司	DS-15	2台
内蒙古乌海华油天然气有限公司	DS-15	2台
山东鲁洲集团沂水化工有限公司	DS-15	1台
安徽昊源化工有限公司	DS-21	1台
山东聊城鲁西化工第二化肥有限公司	DS-10	1台
山东红日阿康化工股份有限公司	DS-8	1台
宁夏富荣化工有限公司	DS-6	1台
山西丰喜华瑞煤化工有限公司	DS-8	1台
安徽广信农化有限公司	DS-6	2台

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