硫酸干吸塔压降高难题有解

上周在西安召开的2014年硫酸行业年会暨中国硫酸工业协会六届三次理事会上，各项硫酸生产及其配套的新技术、新产品、新装备推介层出不穷，令人眼花缭乱。其中，江西萍乡车田工业瓷厂开发的S流线型规整波纹填料新产品，在硫酸装置中应用取得显著节能效果，受到与会代表关注。据了解，干燥塔压降过高会使能耗及成本居高不下。这一硫酸干燥中最难解决的问题，多年来一直困扰着硫酸生产企业。硫酸干燥吸收塔大多采用耐酸碱性能好的传统陶瓷填料，但基本都是散堆填装，无序堆积，生产运行过程中填料之间相互撞击或摩擦产生大量粉末，堵塞填料空隙，造成气体流动阻力增大，影响生产运行效率。“我们发现普通陶瓷填料呈Y型形状，角度较小，导致气流阻力大。通过6年攻关试验，我们开发成功S流线型规整波纹填料等系列产品。由于该填料比表面积增大，不易堵塞，干燥塔阻力下降50%~75%，硫酸产量提高20%左右，是一项节能技术，特别适合硫酸装置扩能改造。”江西萍乡车田工业瓷厂总经理刘裕秋向记者详细介绍了这种新型填料。经清华大学化学工程系化工实验教学中心测试，该填料效率、压降、极限动能F因子等方面均好于普通填料，表现出较好的传质性能，达到国内先进水平。刘裕秋告诉记者，S流线型规整波纹填料已在云天化国际化工股份有限公司三环分公司、富瑞分公司硫酸厂、山东联盟化工有限公司等20多套硫酸生产装置上成功应用，均收到良好的节能减排增效效果。“2012年我们在60万吨/年硫酸装置空气干燥塔改造中装填了S流线型波纹填料，使用至今运行情况一直不错，生产工艺稳定。今年3月我们又在二期工程60万吨/年硫酸装置上使用该填料，效果同样好。”云天化国际化工股份有限公司三环分公司硫酸厂厂长王自禹高兴地告诉记者。改造后干燥塔压降从4000Pa直降到改造后的980Pa，每年蒸汽产量增加2.64万吨，可产生效益187万元;酸泵流量下降100立方米/小时，每年可节约电费6.91万元。同时生产能力提升4%，年增产硫酸2.4万吨，综合下来每年增效337.92万元。2012年12月，云天化国际化工公司富瑞分公司硫酸厂在其80万吨/年硫酸装置也使用了S流线型波纹填料，今年还将在另一套硫酸装置上应用。记者又分别采访了新泰市明瑞化工有限公司、四川攀枝花德铭化工有限公司等，他们表示应用情况非常好。明瑞化工公司总经理杨万军介绍，该公司30万吨/年、15万吨/年硫铁矿制酸装置分别于2012年9月、2010年4月投产，但由于系统阻力大，不仅生产成本高、转化率低、降温效果差，还影响了制酸生产能力，间接影响了配套余热锅炉发电量。2013年对这两套硫酸装置填料改造后，干吸塔阻力分别平均由3080Pa降至1100Pa，3570Pa降至1280Pa;98%硫酸日产量增加89吨，吨酸电耗减少5.28千瓦时，日发电量增加3.24千瓦时。改造后每年至少新增经济效益830万元，约4个月即可收回成本。四川攀枝花德铭化工有限公司副总经理王林说，2013年7月该公司年产16万吨硫铁矿制硫酸装置停车技改检修期间，将干燥塔的填料由传统规整填料改成新型S流线型规整填料，开车后现场实测数据表明，干燥塔阻力降从2300Pa下降到550Pa;喷淋量减少20%,酸泵电流下降20A,产能提高20%，每年增加效益150万元左右。“我国去年硫酸产量8650万吨，若按40%产能装置的干燥塔填料