脱硫塔无填料技术

　　在湿式氧化法脱硫中，绝大多数都是选用填料塔做为吸收塔。随着化工生产的大型化、规模化越来越普遍，为满足生产需要，填料塔径也是越来越大，填料型脱硫塔容易堵塔的弊病也就更加突出。再加上高硫煤的大量使用，更加重了脱硫的负荷，一些企业往往因脱硫问题带来巨大的经济损失。

　　为解决湿法脱硫堵塔的难题，我公司在行业内率先提出了在湿式氧化法脱硫中“无填料化”的解决思路。公司独创的无填料技术——即在常压脱硫中推广喷淋空塔串联填料塔;在加压脱硫中用高效传质内件替代填料塔，代表着国内湿法脱硫设计的最高水平。

　　1、常压脱硫应用空塔喷淋技术

　　(1)技术简介

　　在常压脱硫中，由于入口硫较高，经常需要采用两级脱硫。那么，如果采用常规的填料塔脱硫，在第一级填料脱硫塔中，由于煤气中的硫化氢浓度太高，而进入吸收塔最下段填料的脱硫溶液又是整个系统中硫含量最为饱和的，因此，在第一级填料塔的下部出现堵塞，造成系统阻力大，继而发生带液或液泛便不可避免。为解决这个问题，我公司在脱硫工艺设计及技术改造中，大多采用了喷淋空塔串联填料塔的工艺。这种工艺的最大优势，就是在保证脱硫效率的情况下，同时兼顾到系统阻力，从而能够保证脱硫系统的长周期稳定运行。

　　(2)技术特点

　　与填料塔相比，该技术的主要特点是：(1)投资小，新塔设计时可节省约30-50%的一次性投资。(2)彻底解决了堵塔问题。(3)循环量可依据硫化氢的高低随意调节，不受任何其它因素的影响。这是填料脱硫塔无法比拟的优点。(4)新塔设计时，塔的高度要比填料塔低10m左右。(5)气液接触时间大大缩短，减少了煤气中CO2对脱硫的影响。(6)阻力小，彻底实现反应段零阻力，特别适应于低压脱硫(如焦炉煤气脱硫)。(7)脱高硫能力强，特别是多级脱硫效果十分显著。

　　喷淋塔实物图

　　2、加压脱硫采用板式塔技术

　　(1)技术简介

　　加压脱硫吸收塔采用先进的板式塔内件。我公司研发的脱硫吸收塔内件，集传统的诸多塔内件的优点于一身，更加强化气液传质过程，它充分利用了脱硫反应机理——H2S和碱溶液快速的化学反应的原理，采用气液直接接触，并依据H2S含量高低设置特殊的气液接触装置、气泡再布装置，使气液之间动态接触，湍动传质。这不仅大大增加了气液接触面积，使气体在极短的时间内与液体充分混合接触，极大的提高了气体的净化度，而且以此传质装置取代填料，彻底解决了脱硫行业多年来悬而未决的问题——脱硫塔堵塔问题。另外，由于气液接触时间大大缩短，使脱硫原料气中CO2对碱溶液吸收的影响将得到极大的改善，溶液中NaHCO3的生成率也将大大降低。从而提高了贫液质量，降低了溶液循环量。该内件结构简单，安装简便，操作弹性大，塔阻力降低,且投资小，见效快。该装置不仅适应于旧脱硫塔改造，更适用于新塔设计。

　　(2)工作原理

　　该装置在塔内分多层组装(一般为三到四层，可依据气体中硫化氢含量高低来确定使用层数)。它由气体分布装置、气泡再布装置、降液管以及组装以后形成的持液段四个部分组成。首先气体从塔底部直接进入气体分布装置，气体从分布器出来以后直接与从上层下来的脱硫液在持液段内鼓泡接触，此时气体中的硫化氢迅速与脱硫碱液发生反应，同时气体以小泡形式在浮力作用下向上升腾，为了加强气泡与碱液充分接触，我们在气泡升腾过程中，二次增加气泡再布装置，使气泡经过破碎再布时再次形成无数的气泡群，进一步加大了气液接触面积，从而大大强化了气液传质过程，经过该层传质接触反应后，此时硫化氢的脱除率将达到50—60%，通过初步净化后的气体迅速进入第二层反应装置，同样完成第一层的反应，此时的气体脱硫效率已达到80—85%，最后依据净化度要求，气体进入第三(或四)层装置，再经除沫器除去气沫夹带的液滴后出塔，进入下工序。液体走向是：液体从上部进液管口直接打进上层液体分布装置，然后进入第一层持液段，吸收部分H2S后溢流至降液管，经降液管引入第二层持液段，脱硫液从底部进入持液段进行气液接触，吸收后的脱硫液再经降液管溢流引入第三层持液段，完成气体进塔后的首次气液接触吸收。

　　(3)技术特性

　　1)如果用于新塔设计，在直径不变的情况下，塔的高度要比填料塔降低1/3左右。

　　2)无论用于新塔设计还是旧塔改造，该装置投入运行后，脱硫液的硫容要增加一倍左右，这样溶液的循环量要比填料塔降低50%左右。

　　3)该装置在用于新塔设计时，由于塔的高度大幅度降低，因此在选取泵的扬程时也要比原来低10米左右，这样大大降低了脱硫系统的动力消耗。

　　4)由于气液接触时间大幅度降低(25S左右，三层装)，这样脱硫原料气中CO2对脱硫液的影响将得到有效的改善，这更加有利于脱硫液对硫化氢的选择性吸收、溶液的再生、硫泡沫的浮选以及降低NaHCO3的生成率。

　　5)如果用于旧塔改造，该装置投入运行后，该塔的生产能力将提高10%以上。

　　6)如果用于新塔设计，与填料塔相比，可节省50%的一次性投资费用。

　　塔内件施工现场