隨著對大氣環(huán)境的管控越來越嚴格,鋼鐵企業(yè)的燒結系統(tǒng)紛紛上脫硫項目,其中典型工藝為石灰石濕法煙氣脫硫。在該工藝中,漿液ph值是非常重要的檢測指標,直接影響著脫硫效率,影響著石灰石漿液的消耗,影響著廢氣達標排放和脫硫成本。由于脫硫漿液易形成沉淀等原因導致ph值的測量難度比較大,探討脫硫塔漿液ph值的測量在實際生產(chǎn)中具有十分重要的意義。
1問題分析
龍鋼公司265m2和400m2燒結采用石灰石濕法煙氣脫硫工藝,2012年投運。自投運后,脫硫塔漿液的在線ph值計測量數(shù)值一直不準確,主要靠化驗工每兩小時一次的取樣分析提供ph值數(shù)據(jù),指導生產(chǎn)運行。在線ph值計安裝在距離塔底1.5米的塔壁位置,取樣管采用dn50內涂玻璃鱗片樹脂的鋼管,安裝dn50蝶閥一個,ph值計安裝在蝶閥后的封頭上,不向外排漿液。ph值計探頭長度約120mm,伸不到塔壁內部,從現(xiàn)場情況看ph值計安裝在一個死角,不能正確檢測漿液ph值的變化,工控機顯示的參數(shù)不能正確指導生產(chǎn)運行。要準確測量漿液的ph值,必須讓ph計探頭持續(xù)接觸到新鮮的漿液水。
2兩種測量方法的比較
(1)方法一:將漿液從現(xiàn)有位置通過取樣管道接入取樣裝置,不斷的向外排漿液,ph值計探頭安裝于取樣裝置的頂部,持續(xù)接觸到新鮮的漿液水,達到準確測量的目的。
方法一優(yōu)點突出,基本*,主要優(yōu)點如下:
①不用停運脫硫系統(tǒng)可進行改造,容易實施。
②基本沒有改造費用。
③探頭校驗及維護十分方便,兩人配合即可完成作業(yè)。
④探頭接觸的是清水不磨損,符合探頭的工作環(huán)境,壽命長。
⑤*運行費用低。
(2)方法二:在脫硫塔正常控制液位(約6米)下約0.5米焊接ph值計探頭的安裝接頭,將ph值計探頭安裝在此位置,探頭可持續(xù)接觸到新鮮的漿液,達到準確測量的目的。
方法二缺點明顯,具體如下:
①必須停機改造,難實施。
②焊接部位需做特殊防腐處理,且難度非常大,費用較高。
③探頭校驗及維護需降液位操作,校驗探頭工藝操作人員必須配合降液位;需拆裝探頭;人員需登高作業(yè);液位異常時,探頭接觸不到新鮮的漿液;需多人配合作業(yè)。
④探頭*受漿液沖刷,磨損嚴重,工作環(huán)境惡劣,壽命較短。
⑤*運行費用高。
ph值計測量漿液的ph值,實際測量的是漿液中水的ph值?;炇覝y量漿液的ph值,是將取回的漿液沉淀后測量上層水的ph值。ph計的玻璃電極對溶液中的氫離子活度有選擇性,它是ph值計的核心部分,它的清潔和完好直接決定著測量的準確性。種測量方法符合ph值計的工作環(huán)境,另外在安裝和維護等方面具有非常突出優(yōu)點,決定采取方法一。
3取樣裝置及工作原理
工作原理:漿液從dn20口進入罐內,從dn25口連續(xù)排出,ph值計探頭從蓋頂φ15口插入接觸到漿液水。探頭無需螺紋安裝固定,拆裝十分方便。下部排污口安裝球閥用來排出罐底沉積的石膏等雜物。
4安裝
將取樣罐固定在取樣口附近,罐體dn20進樣口低于取樣口。將取樣點的排出口改為dn20鋼管。使用橡膠管連接取樣口和罐體進樣口,dn25排出口用膠管接至排水渠。探頭安裝在取樣罐頂部??紤]到溫度對ph測量數(shù)值的影響,取樣罐應盡可能靠近取樣點安裝。
5調試及數(shù)值比對
石膏漿液次從dn50閥門排出時,漿液呈現(xiàn)糊狀連續(xù)不斷的排出,排放約1分鐘后,漿液仍呈現(xiàn)連續(xù)流動狀態(tài)。為了接膠管需要,暫時關閉了dn50的取樣閥門,管子接好重新打開閥門時,發(fā)現(xiàn)不能連續(xù)滿管排放漿液,反復敲打管壁及閥門仍無濟于事。于是將接好的膠管重新拆掉排除故障。膠管拆掉后,打開閥門,發(fā)現(xiàn)有一小股清水連續(xù)不斷的排出,沒有漿液排出。觀察幾個小時后,發(fā)現(xiàn)水流一直穩(wěn)定的排放,沒有增大或減小的跡象。因為這股水是從脫硫塔排放出來的,測量其ph值應具有一定的代表性。用膠管將清水接至取樣罐,溢流正常后就可測出漿液水的ph值。使用標準液校驗在線ph值計。化驗室多次取樣分析漿液的ph值,并與在線檢測的ph數(shù)據(jù)進行比對,發(fā)現(xiàn)兩者大相差0.3(ph值計的精度為0.2級),滿足生產(chǎn)工藝要求。在改造后的半年時間里,脫硫塔ph在線測量數(shù)據(jù)一直比較準確穩(wěn)定,說明改造是成功的。
6流水不流漿液的原因
取樣口漿液排放正常,重新關閉閥門后,漿液中的石膏沉積堵塞了管道,導致石膏無法排出。脫硫塔液位高約6米左右,在靜壓作用下,漿液中的水會通過滲透作用通過沉積的石膏,不斷向外流出,即沉積的石膏對漿液起到了很好的過濾作用。
7ph計的校驗
使用標準粉劑和蒸餾水配置ph為9.18、6.68、4的三種標準溶液,用標準溶液校驗ph計,使ph計的顯示值基本與標準溶液的數(shù)值相同,從而達到準確測量的目的。一般ph計每周校驗一次。當然在線ph計的顯示值還必須與化驗室分析的漿液ph數(shù)據(jù)進行及時比對,發(fā)現(xiàn)問題及時進行處理。
8結束語
通過以上分析可知,采用管道將脫硫塔內漿液水引入取樣罐測量漿液的ph是可行的,特別是對于不能停下來檢修的脫硫系統(tǒng)此種方法具有簡單易行和非常實用的特點,此種取樣方法值得推廣和應用。