上期講述了磺槍霧化效果不佳對焚硫爐產(chǎn)生的影響，本期將重點關(guān)注其對后續(xù)轉(zhuǎn)化系統(tǒng)、吸收系統(tǒng)造成的連鎖危害，以及在開車時導致尾氣二氧化硫排放嚴重超標的問題。

1. 對轉(zhuǎn)化系統(tǒng)造成的損害

霧化效果不佳導致磺槍噴射不均勻，液硫顆粒粗大，難以完全燃燒。未燃燒的硫蒸氣隨氣流通過廢熱鍋爐，此時廢熱鍋爐出口的煙氣溫度降至約380°C，該溫度已低于硫的汽化溫度（汽化溫度為444.6℃）。

硫蒸汽被冷凝成硫顆粒液體，被煙氣裹挾著，碰撞在廢熱鍋爐至轉(zhuǎn)化一段進口的煙氣管道上。液硫附著在碳鋼煙氣管道上，在缺氧且高溫的環(huán)境中，液硫與碳鋼發(fā)生反應，生成硫化鐵。隨著硫化鐵不斷生成并脫落，這些硫化鐵被吹到一段催化劑表面，導致催化劑的通透性被不可逆地覆蓋，進而大幅增加了系統(tǒng)阻力，甚至引發(fā)催化劑局部過熱、燒結(jié)失活。更為嚴重的是，硫化鐵顆粒在轉(zhuǎn)化一段床層積聚，形成“硫堵”，直接阻斷氣流通道，致使風機出現(xiàn)踹振，系統(tǒng)被迫停車。

霧化不良使得磺槍噴出的液硫顆粒偏大，難以充分燃燒。大量未燃盡的硫滴進入轉(zhuǎn)化器，附著在催化劑表面并堵塞催化劑表面的空隙，導致催化劑活性下降、床層壓降升高。同時，游離的硫蒸氣跑到高溫過熱器，附著在換熱翅片上，影響換熱效率，導致阻力升高。

圖為鍋爐出口至鐘罩閥位置

2. 對吸收系統(tǒng)的傷害

未燃盡的硫蒸氣隨氣流通過轉(zhuǎn)化器，在一級吸收塔與硫酸接觸后形成微小顆粒的硫磺，附著在填料壁和塔壁上，顯著降低了氣液傳質(zhì)效率。

同時，硫磺微小顆粒在硫酸中循環(huán)，加劇了填料堵塞，致使塔內(nèi)壓降逐漸升高。由于硫磺微小顆粒呈黃色，因此影響了成品硫酸的色澤，使其呈現(xiàn)出渾濁泛黃的狀態(tài)。

硫磺微小顆粒在循環(huán)酸中持續(xù)富集，會被煙氣帶出并進入纖維除霧器，堵塞其微孔結(jié)構(gòu)，導致除霧效率急劇下降，酸霧逃逸量超出標準。

圖為附著在纖維除霧器上的硫磺

3. 開車階段尾氣SO?超標問題

硫磺制酸裝置在臨時短停后再次開車時，時常會遇到因磺槍霧化不佳，致使液硫噴射不穩(wěn)定、燃燒不充分的情況。大量未燃燒的硫蒸氣會直接進入轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，導致轉(zhuǎn)化率急劇下降。由于磺槍霧化效果差，液硫在高溫狀態(tài)下汽化，會出現(xiàn)硫蒸汽爆燃現(xiàn)象，使得一段入口SO?濃度急劇上升，遠超設(shè)計數(shù)值，造成催化劑瞬時負荷過載。

與此同時，低溫煙氣裹挾的冷凝硫會加速床層積硫，進一步抑制催化反應活性。這會導致尾氣SO?濃度持續(xù)超標，嚴重時會突破2000 mg/Nm³的限值，使尾氣處理系統(tǒng)無法實現(xiàn)達標排放，進而觸發(fā)環(huán)保預警。

這種情況會導致裝置開車時間較長，通常需要6 - 8小時才能逐步恢復達標。在此期間，不僅會增加燃料和電耗，而且由于反復調(diào)整磺槍參數(shù)、切換備用槍以及進行吹硫操作，會顯著增加人工干預的頻次和操作風險。

總結(jié)

這一切看似是設(shè)備與工藝之間的失衡，實際上是由于磺槍霧化這一核心環(huán)節(jié)出現(xiàn)了細微偏差，宛如推倒多米諾骨牌一般，打破了整個硫磺制酸系統(tǒng)的穩(wěn)定平衡。

霧化質(zhì)量直接決定著液硫的比表面積、汽化速率以及燃燒均勻性，進而影響著SO?的生成強度、溫度場分布以及硫蒸汽相態(tài)的演變路徑。由于霧化效果不佳，常常引發(fā)焚硫爐燒穿、轉(zhuǎn)化器床層積硫板結(jié)、吸收塔填料堵塞以及尾氣超標等一系列問題。

解決磺槍霧化問題是解決這一系列問題的根本突破口，需要從噴嘴結(jié)構(gòu)優(yōu)化和磺槍性能升級兩個維度入手。

下期我們將分享磺槍霧化優(yōu)化的實操路徑，包括新型拉瓦爾噴嘴的旋流霧化結(jié)構(gòu)對液硫粒徑分布的精準調(diào)控。