二氧化硫装卸及配送设施设计探讨(2)

考虑到SO2的有毒性和易挥发性，SO2装卸、存储、蒸发工序的排污管和溢流管不能直接排放，应通过密闭管道收集至液体SO2地下收集槽。液体SO2地下收集槽设置安全阀和液位报警，收集槽液位高报警时启动液体SO2应急输送泵，将液体SO2输送回储罐。建议SO2应急输送泵采用无泄漏的磁力泵。

3 设备与布置设计

3.1 设备设计

1)卸料鹤管。鉴于SO2有毒性，整个SO2卸料系统必须密闭。鹤管设计压力应不低于槽车的设计压力。卸料鹤管液相臂与气相臂规格与槽车液相和气相出口的直径应一致。建议气相外臂最大下俯角25°，液相外臂最大下俯角22°。卸料鹤管采用1开1备的方式，卸料时气相严禁直接排入大气。

2)卸料压缩机。建议卸料压缩机选用无润滑压缩机，压缩机气缸无需注油，从而可有效避免压缩机润滑油进入SO2气体。

3)储罐。液体SO2储存采用卧式储罐，鉴于液体SO2易挥发，储罐应设置气体放空管及安全阀。储罐液相入口管道插至储罐底部，底部设置排污阀。设计储罐总容量约为15 d的SO2需求量。储罐远离热源，上方设置遮阳棚，避免阳光直射致使罐内温度急剧上升；必要时储罐上方可安装水喷淋系统降温。

4)SO2蒸发器。液体SO2蒸发器采用水浴管壳式蒸发器，蒸发器热源可采用热水、蒸汽或电。该设计中蒸发器热源为热水。

5)SO2缓冲罐。SO2缓冲罐容量宜满足蒸发器额定出力30～60 s的停留时间，材质可选择碳钢。

3.2 布置设计

SO2装卸与配送装置区域可分为装卸区、储罐区和蒸发区。整个区域应处于通风良好处，地面防腐防渗。SO2装卸区应设置空钢瓶和满钢瓶存放区，留有通道。钢瓶摆放整齐，堆放不应超过3层，应防止滚动，妥善固定。装卸区上方应安装起重机，负责起吊和运输液体SO2钢瓶。区域内安装多台液体SO2钢瓶秤，建议钢瓶秤之间设计事故碱水池。卸料压缩机可露天或半露天布置，压缩机机组间净距不宜小于1.5 m。卸料压缩机若布置于室内，压缩机操作侧与内墙的净距不宜小于2.0 m，其余各侧与内墙的净距不宜小于1.2 m。

液体SO2储罐集中并列布置在敞开式带顶棚的半露天建筑物内，储罐间距应满足设备运行、维护和检修的需要，储罐之间的净距宜大于1.5 m。SO2气体的密度大于空气，气体泄漏时首先聚集在地面附近，因此储罐四周应设置围堰。当储罐发生泄漏时，可以一定程度上减缓SO2向其他区域扩散，为SO2泄漏应急处理争取时间。围堰内宜设置地坑，用于收集围堰内废水。建议储罐上方设置检修操作大平台，平台连通各储罐，平台设置不少于2个方向通往地面的梯子。

液体SO2排污收集槽应设置在地下，收集槽顶部液相入口标高宜低于所有设备和管道的排污口标高。建议收集槽布置在蒸发器附近，出现紧急事故时便于将蒸发器内的液体排入收集槽。

4 仪表与阀门设计

1)干燥SO2气体对碳钢腐蚀性较小，含有水分的SO2气体则具有一定腐蚀性，因此建议管道和阀门选用304或316L不锈钢材质。

2)建议SO2装卸与配送采用PLC控制，所有控制及检测在系统上进行显示、控制和报警。

3)SO2储罐、蒸发器、收集槽应设置温度报警仪、压力报警仪、液位报警仪及双安全阀。

4)建议蒸发器设置液位调节阀和温度调节阀，回水管上设置pH检测计，监测蒸发器换热列管是否发生泄漏。

5)储罐液相进出口管道和气相出口管道上应设置远程遥控切断阀门。

6)缓冲罐气相出口应安装远程遥控切断阀。

5 运行安全设计

液体SO2易挥发，且易被湿润的黏膜表面吸收生成亚硫酸，对眼及呼吸道黏膜有强烈的刺激作用。大量吸入可引起肺水肿、喉水肿、声带痉挛而致窒息。因此，SO2的装卸与配送应采用密闭系统，确保SO2始终处于密闭的管道设备中。按GB —2009《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》，在有可能泄漏和聚集SO2的地方设置有毒气体浓度检测报警仪。具体的安全预防措施如下：

1)储罐、收集槽、蒸发器上设置双安全阀及气体排放阀，并且将安全阀和排放阀可能引出的SO2气体通过管道汇集至气体应急吸收总管上。

2)储罐上方设置遮阳棚，防止阳光直射，避免储罐温度过高，必要时可在储罐上方设置水喷淋系统并与储罐温度计联锁。

3)液体SO2储罐周围设置围堰，可在泄漏发生时将SO2集中在SO2成品罐区集中处置，防止SO2气体直接流向周边区域。

文章来源：《湿法冶金》 网址: http://www.sfyjzz.cn/qikandaodu/2020/1225/372.html