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浅析脱硫塔浆液PH值的测量
发布日期:2014-11-21    
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浅析脱硫塔浆液PH值的测量
董红梅,吕永刚,侯健,宁西刚
(陕西龙门钢铁有限责任公司,陕西  韩城  715405)
摘  要:近年来随着雾霾天气的增加,国家对大气环境的管控越来越严格。作为污染较大的钢铁企业,烧结机烟气脱硫是重要的环保项目。典型工艺为石灰石湿法烟气脱硫,因其脱硫塔浆液的特殊性,准确测量其PH值一直是个难点。通过实践掌握脱硫塔浆液的属性,从而解决了浆液PH值测量的难题。
关键词:PH值测量;脱硫;浆液
前言
    随着国家对大气环境的管控越来越严格,钢铁企业的烧结系统纷纷上脱硫项目,其中典型工艺为石灰石湿法烟气脱硫。在该工艺中,浆液PH值是非常重要的检测指标,直接影响着脱硫效率,影响着石灰石浆液的消耗,影响着废气达标排放和脱硫成本。由于脱硫浆液易形成沉淀等原因导致PH值的测量难度比较大,探讨脱硫塔浆液PH值的测量在实际生产中具有十分重要的意义。
1  问题分析
    龙钢公司265m2和400m2烧结采用石灰石湿法烟气脱硫工艺,2012年投运。自投运后,脱硫塔浆液的在线PH值计测量数值一直不准确,主要靠化验工每两小时一次的取样分析提供PH值数据,指导生产运行。在线PH值计安装在距离塔底1.5米的塔壁位置,取样管采用DN50内涂玻璃鳞片树脂的钢管,安装DN50蝶阀一个,PH值计安装在蝶阀后的封头上,不向外排浆液。PH值计探头长度约120mm,伸不到塔壁内部,从现场情况看PH值计安装在一个死角,不能正确检测浆液PH值的变化,工控机显示的参数不能正确指导生产运行。要准确测量浆液的PH值,必须让PH计探头持续接触到新鲜的浆液水。
2  两种测量方法的比较
    (1)方法一:将浆液从现有位置通过取样管道接入取样装置,不断的向外排浆液,PH值计探头安装于取样装置的顶部,持续接触到新鲜的浆液水,达到准确测量的目的。
    方法一优点突出,基本无缺点,主要优点如下:
    ①不用停运脱硫系统可进行改造,容易实施。
    ②基本没有改造费用。
    ③探头校验及维护十分方便,两人配合即可完成作业。
    ④探头接触的是清水不磨损,符合探头的工作环境,寿命长。
    ⑤长期运行费用低。
    (2)方法二:在脱硫塔正常控制液位(约6米)下约0.5米焊接PH值计探头的安装接头,将PH值计探头安装在此位置,探头可持续接触到新鲜的浆液,达到准确测量的目的。
    方法二缺点明显,具体如下:
    ①必须停机改造,难实施。
    ②焊接部位需做特殊防腐处理,且难度非常大,费用较高。
    ③探头校验及维护需降液位操作,校验探头工艺操作人员必须配合降液位;需拆装探头;人员需登高作业;液位异常时,探头接触不到新鲜的浆液;需多人配合作业。
    ④探头长期受浆液冲刷,磨损严重,工作环境恶劣,寿命较短。
    ⑤长期运行费用高。
    PH值计测量浆液的PH值,实际测量的是浆液中水的PH值。化验室测量浆液的PH值,是将取回的浆液沉淀后测量上层水的PH值。PH计的玻璃电极对溶液中的氢离子活度有选择性,它是PH值计的核心部分,它的清洁和完好直接决定着测量的准确性。第一种测量方法符合PH值计的工作环境,另外在安装和维护等方面具有非常突出优点,决定采取方法一。
3  取样装置及工作原理
 浅析脱硫塔浆液PH值的测量
    工作原理:浆液从DN20口进入罐内,从DN25口连续排出,PH值计探头从盖顶Φ15口插入接触到浆液水。探头无需螺纹安装固定,拆装十分方便。下部排污口安装球阀用来排出罐底沉积的石膏等杂物。
4  安装
    将取样罐固定在取样口附近,罐体DN20进样口低于取样口。将取样点的排出口改为DN20钢管。使用橡胶管连接取样口和罐体进样口,DN25排出口用胶管接至排水渠。探头安装在取样罐顶部。考虑到温度对PH测量数值的影响,取样罐应尽可能靠近取样点安装。
5   调试及数值比对
    石膏浆液第一次从DN50阀门排出时,浆液呈现糊状连续不断的排出,排放约1分钟后,浆液仍呈现连续流动状态。为了接胶管需要,暂时关闭了DN50的取样阀门,管子接好重新打开阀门时,发现不能连续满管排放浆液,反复敲打管壁及阀门仍无济于事。于是将接好的胶管重新拆掉排除故障。胶管拆掉后,打开阀门,发现有一小股清水连续不断的排出,没有浆液排出。观察几个小时后,发现水流一直稳定的排放,没有增大或减小的迹象。因为这股水是从脱硫塔排放出来的,测量其PH值应具有一定的代表性。用胶管将清水接至取样罐,溢流正常后就可测出浆液水的PH值。使用标准液校验在线PH值计。化验室多次取样分析浆液的PH值,并与在线检测的PH数据进行比对,发现两者最大相差0.3(PH值计的精度为0.2级),满足生产工艺要求。在改造后的半年时间里,脱硫塔PH在线测量数据一直比较准确稳定,说明改造是成功的。
6  流水不流浆液的原因
    取样口浆液排放正常,重新关闭阀门后,浆液中的石膏沉积堵塞了管道,导致石膏无法排出。脱硫塔液位高约6米左右,在静压作用下,浆液中的水会通过渗透作用通过沉积的石膏,不断向外流出,即沉积的石膏对浆液起到了很好的过滤作用。
7  PH计的校验
    使用标准粉剂和蒸馏水配置PH为9.18、6.68、4的三种标准溶液,用标准溶液校验PH计,使PH计的显示值基本与标准溶液的数值相同,从而达到准确测量的目的。一般PH计每周校验一次。当然在线PH计的显示值还必须与化验室分析的浆液PH数据进行及时比对,发现问题及时进行处理。
8  结束语
    通过以上分析可知,采用管道将脱硫塔内浆液水引入取样罐测量浆液的PH是可行的,特别是对于不能停下来检修的脱硫系统此种方法具有简单易行和非常实用的特点,此种取样方法值得推广和应用。
参考文献:
[1] PH值计使用说明书。
 
 
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