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浅谈湿法脱硫塔的技术改造

北极星节能环保网讯:0前言

目前绝大多数湿法脱硫塔基本都采用填料塔，填料塔以其气液传质面积大、脱硫效率高而被得到认可，在行业内广为应用。但近几年来，随着企业生产规模的不断扩大，改烧高硫煤以及后工序生产的需要，企业对脱硫要求也越来越严格，填料塔暴露出的弊病日见突出。比如，塔径越做越大，溶液循环量越来越高，而净化度却不尽人意，很难完全满足生产需要。这主要是塔径大,气液不易分布均匀所形成的。再是脱硫塔因堵塔而阻力增大更是行业内比较普遍的现象。虽然随着催化剂技术的发展，许多新型脱硫催化剂已经具备清塔洗塔的能力(如888脱硫催化剂)，而使堵塔现象得以缓解。降低贫液中悬浮硫含量无疑是从根本上抑制和消除硫堵的有效措施，但由于脱硫过程析硫速度快，在脱硫塔内即有单质硫析出，因此要解决脱硫塔堵塔的问题还得从脱硫塔的改造上入手。下面北极星节能环保网为您总结笔者根据多年从事脱硫技术服务的经验谈几点个人体会，抛砖引玉，希望对读者有所裨益。

1关于脱硫塔的设计

对于脱硫塔的设计，其直径大小和高度不能只根据气速和气量简单的确定。操作气速的确定，至少要根据液体质量流速(L，kg/h)、气体质量流速(G，kg/h)、气体密度(ρg，kg/m3)、液体密度(ρL，kg/m3)这四要素，求解出泛点速度(W0，m/s)后，再确定操作气速。一般操作气速操作气速为液泛点速度的20%～30%。然后根据操作状态下的每小时处理气体量就可算出塔径。至于塔的高度计算，如果是填料塔的话，首先要将所需的填料总高度算出来。计算所需的填料总高度，也是要根据吸收过程传质系数、吸收过程平均推动力、传质所需总面积、所选择填料的比表面面积等四个要素来确定塔的填料高度。确定了塔径和填料高度的数据，这仅仅是填料塔设计的最基本的东西，更要缜密考虑的是填料塔的内件整体的设计。对此，有经验有能力的厂可自行设计，反之，请有经验的设计单位或对口单位来设计比较妥当。填料塔主要工艺参数为：

操作气速：0.5m/s～0.9m/s(常压)，0.08m/s～0.2m/s(加压)

液气比：常压≥12L/m3，加压≥5L/m3

塔内喷淋密度：35～50m3/m2˙h

2填料的选择

在填料的选择上，脱硫塔内必须保持足够的传质面积。我们知道，比表面积大的填料往往容易堵塔，而比表面积小的填料则因传质面积不高从而造成脱硫效率降低，但相对来讲不易堵塔。因此，选择填料时应充分兼顾考虑填料尺寸大小及表面积。在既定的塔径条件下，选择在同一填料尺寸下具有较大比表面积的填料，而在满足脱硫任务所要求的吸收表面积时，可选择尺寸较大的填料。填料一般以三段装填为好，每段填料高度5m～6m，填料总高15m～18m，段间设气液再分布器，填料以散装聚丙烯Φ50mm～Φ70mm为主，下段宜装大规格填料以防堵塔。对于脱硫系统，因为影响堵塔的因素复杂、多变，故选用规整填料应慎重。

3液体分布器与气液再分布器的选择与安装

一般使用的液体分布器塔顶部多采用孔管式的液体分布器，而在塔中则是槽盘式液体分布器，值得注意的是在填料之间应有槽盘式气液再分布器。分布器在设计上，分布管的孔径不宜太小，太小容易堵塞。如果堵塞孔数多了，一方面造成液体分布不均匀，另一方面泵的流量会下降。分布器在安装上水平度很重要，否则液体分布不均匀，易产生壁流，引起“干区效应”，不仅脱硫效率会大幅下降，时间久了塔的阻力也会随之增加。要达到液体分布器的水平度要求，要从分布器的制造和安装上把好关。对于液体分布器与气液再分布器的选择，最好找专业设计设制造厂家来做较为妥当些。

4采用喷淋段与填料段复式组合的脱硫塔

对于单塔配置的企业，可将下段填料扒出改为喷淋段，上两段填料保持不动。这样喷淋段既具有较高的脱硫效率，又起到降温除尘的效果，同时减轻了填料段的负荷，有效的防止了堵塔。对于双塔或多塔配置的企业，可将前边的填料塔改为喷淋空塔，作为预脱硫塔。显然，要想保证喷淋空塔的脱硫效果，喷头的优劣无疑是最为关键的因素。许多企业的预脱塔大都采用用于洗气、降温的喷头，由于喷头雾化效果差，气液接触不彻底，使预脱硫塔不能更好地发挥作用。因此，我公司气体净化设计研究中心通过模拟实验，总结行业内诸多喷头的不足，经过反复模拟实验与改造，最终研制开发了DSP型系列高效雾化喷头。可将脱硫贫液雾化成高强度、高密度且有极大的球形表面，呈接近液化的“气态”。喷淋空塔设计参数：工艺气体线速0.8m/s～1.2m/s;液气比值：10L/Nm3;有效的接触时间:10S～15S。故高效雾化喷头能较好的满足在脱硫塔内气液两相传质界面大、传质动能大、传质时间短的传质三要素。

在保证高效雾化喷头的前提下，对于使用高硫煤的企业，在首级脱硫中优先考虑使用喷淋空塔技术，不仅能满足生产工艺所要求的脱硫效率，而且较