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浅谈湿法脱硫塔的技术改造

作者:发布时间:2020-03-18364 次浏览

  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,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。

  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基本的东西,更要缜密考虑的是填料塔的内件整体的设计。

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。

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