湿法脱硫设计中应注意的问题

随着我国石油、天然气资源的匮乏及国家相关政策的改变，近年来我国的煤化工迅猛发展。硫做为一种组分，不管其含量的高低，在煤的利用方面对各种催化剂都有毒害作用。湿式氧化法脱硫做为煤气净化的传统工序，与低温甲醇洗相比其投资、设备材质的要求方面较低，而且能适应各种浓度的无机硫的脱除。在今后相当长的一段时期内，湿式氧化法还会存在。做为企业生产管理人员，个人认为要想搞好一套湿法脱硫装置，使湿法脱硫系统运行正常，首先，系统的设计是前提，其次才是脱硫系统的管理。现就湿法脱硫系统的设计方面谈谈个人看法。

1 设备

设备设计是否完善对系统运行起着至关重要的作用，对湿法脱硫而言设备的结构的设计影响着脱硫溶液质量的好坏及硫泡沫的生成，直接关系到系统是否能长期稳定运行。

1.1 脱硫塔

脱硫塔是脱硫系统的主要设备，脱硫塔的职责是气液接触吸收气相中H2S及其它酸性气体。在脱硫塔中吸收H2S是一个快速反应，瞬间完成，而再生的反应速度相对较小。提高脱硫系统的运行效率，稳定运行脱硫系统，一方面要求气液有充分接触面积和反应时间，最主要的是提高系统溶液的再生效率。

脱硫塔结构型式较多，目前大多厂家以填料塔主，填料塔以散装填料为多。散装填料塔以结构简单、气液流通面积大、阻力小、操作弹性大和运行稳定等特点优于其他板式塔。近年来开发了不少比表面积大、空隙率高、价廉物优的填料，使填料塔发挥出更大优势。

一般脱硫塔填料为了更有利于脱硫液的分布，以三段装填为好，每段5～6m，填料总高15～18m，段间设气液再分布部件。填料以散装聚丙烯φ50～76mm为主，下段填料宜选大规格以防堵塔。

提高填料塔吸收效率，关键是要求气液分布均匀，充分接触。入塔气、脱硫液的分布、段间气液再分配装置、除沫器和防涡板等部件设计合理 。

推荐实际气速： u=0.5～0.9 m/s

脱硫塔的喷淋密度大于35 m3/(m2˙h)，液气比大于15L/M3。喷淋密度过小，脱硫塔内容易形成干区，造成脱硫效率低，直接危害是脱硫塔硫堵，实际生产中严禁脱硫循环液随系统负荷的改变而调节，通常应控制在最大量。另一方面，脱硫塔填料底部目前许多企业采用驼峰支撑板，其通孔率虽大于100%，但由于在谷底部分不开孔，容易造成硫沉积，特别是在使用高硫煤时，煤气入塔进口上方一米处，易造成硫堵。为了减少脱硫塔发生硫堵或盐堵，散装填料底部支撑设计时基本都不采用驼峰支撑板，改用普通格栅板，这一点在许多工厂的生产中都得到了印证。

1.2 再生槽

再生槽作用是使用喷射器自吸空气促使脱硫溶液氧化再生，对溶液的气提释放CO2及硫泡沫的浮选。上世纪70年代设计的脱硫液再生多以高塔再生为主，其占地小，可节省一台贫液泵。但从操作方面，不利于脱硫液再生情况的观察、调节。自90年代后期自吸空气喷射再生槽已普遍使用。再生槽是脱硫系统的核心设备，自吸喷射器是再生槽的心脏，若设计加工和安装精度达不到技术标准，会出现抽气不力和倒液现象，影响再生效率的提高。常见再生槽液面不起硫沫或硫沫不起气泡，浮选溢流差、溶液悬浮硫高。脱硫系统的再生好坏关键在于再生槽的结构设计。

为了更有利于硫泡沫的浮选，再生槽一般设置有2块分布板，分布板的作用是将脱硫液中气泡进行重新分布，使之弥散成大量的小气泡在上升过程中分布均匀并且能使欲浮选的硫颗粒附着在气泡表面，一方面增大气液接触面积，另一方面稳定再生槽脱硫液液面，以利硫泡沫的有效浮选。下层分布板一般距槽底2米，上层分布板距脱硫液面1～1.5米，分布板上孔径通常设置为φ15～20mm，孔间距为20mm左右，且多以三角形排列设计。为了减少硫泡沫的沉积，减少单质硫对再生槽本体的腐蚀，喷射器尾管距再生槽底部的距离为600～800mm。

再生槽的有效高度即溶液的实际深度应根据喷射器入口脱硫液体压力而定，若选用的富液泵扬程高、槽径大，可适当增加再生槽的有效高度。为降低富液泵的动力消耗，宜选用扬程较小的为宜。喷射器入口液压0.35～0.45MPa，再生槽有效深度5.0～5.5m即可。但须注意富液泵的扬程一般比贫液泵的扬程高，按0.6～0.7MPa选择为宜。另外，进入喷射器的富液通过高位槽均匀分布，对于多个喷射器的运行更加平稳。再生槽的实际吹风强度亦要大于100m3/(m2˙h)，生产运行效果较好。

溶液在再生槽中停留的时间，即再生槽有效容积是一项重要设计参数。一般在再生槽中溶液停留时间按～15min为宜。

对于直径大于8米的再生槽，为了便于浮选在再生槽表面的硫泡沫尽快溢流，减少硫泡沫的停留时间，除在再生槽周边设置大于500mm的溢流槽外，中间还应设置有十字型硫泡沫溢流槽。