淺談濕法脫硫塔的技術(shù)改造

　?。耗壳敖^大多數(shù)濕法脫硫塔基本都采用填料塔，填料塔以其氣液傳質(zhì)面積大、脫硫效率高而被得到認(rèn)可，在行業(yè)內(nèi)廣為應(yīng)用。但近幾年來(lái)，隨著企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，改燒高硫煤以及后工序生產(chǎn)的需要，企業(yè)對(duì)脫硫要求也越來(lái)越嚴(yán)格，填料塔暴露出的弊病日見(jiàn)突出。比如，塔徑越做越大，溶液循環(huán)量越來(lái)越高，而凈化度卻不盡人意，很難完全滿足生產(chǎn)需要。這主要是塔徑大，氣液不易分布均勻所形成的。再是脫硫塔因堵塔而阻力增大更是行業(yè)內(nèi)比較普遍的現(xiàn)象。雖然隨著催化劑技術(shù)的發(fā)展，許多新型脫硫催化劑已經(jīng)具備清塔洗塔的能力(如888脫硫催化劑)，而使堵塔現(xiàn)象得以緩解。降低貧液中懸浮硫含量無(wú)疑是從根本上抑制和消除硫堵的有效措施，但由于脫硫過(guò)程析硫速度快，在脫硫塔內(nèi)即有單質(zhì)硫析出，因此要解決脫硫塔堵塔的問(wèn)題還得從脫硫塔的改造上入手。下面筆者根據(jù)多年從事脫硫技術(shù)服務(wù)的經(jīng)驗(yàn)談幾點(diǎn)個(gè)人體會(huì)，拋磚引玉，希望對(duì)讀者有所裨益。

　　1 關(guān)于脫硫塔的設(shè)計(jì)

　　對(duì)于脫硫塔的設(shè)計(jì)，其直徑大小和高度不能只根據(jù)氣速和氣量簡(jiǎn)單的確定。操作氣速的確定，至少要根據(jù)液體質(zhì)量流速(L，kg/h)、氣體質(zhì)量流速(G，kg/h)、氣體密度(ρg，kg/m3)、液體密度(ρL，kg/m3)這四要素，求解出泛點(diǎn)速度(W0，m/s)后，再確定操作氣速。一般操作氣速操作氣速為液泛點(diǎn)速度的20%～30%。然后根據(jù)操作狀態(tài)下的每小時(shí)處理氣體量就可算出塔徑。至于塔的高度計(jì)算，如果是填料塔的話，首先要將所需的填料總高度算出來(lái)。計(jì)算所需的填料總高度，也是要根據(jù)吸收過(guò)程傳質(zhì)系數(shù)、吸收過(guò)程平均推動(dòng)力、傳質(zhì)所需總面積、所選擇填料的比表面面積等四個(gè)要素來(lái)確定塔的填料高度。確定了塔徑和填料高度的數(shù)據(jù)，這僅僅是填料塔設(shè)計(jì)的最基本的東西，更要縝密考慮的是填料塔的內(nèi)件整體的設(shè)計(jì)。對(duì)此，有經(jīng)驗(yàn)有能力的廠可自行設(shè)計(jì)，反之，請(qǐng)有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)單位或?qū)趩挝粊?lái)設(shè)計(jì)比較妥當(dāng)。填料塔主要工藝參數(shù)為：

　　操作氣速：0.5 m/s～0.9m/s(常壓)，0.08 m/s～0.2m/s(加壓)

　　液氣比：常壓≥12L/m3，加壓 ≥5L/m3

　　塔內(nèi)噴淋密度：35～50m3/m2˙h

　　2 填料的選擇

　　在填料的選擇上，脫硫塔內(nèi)必須保持足夠的傳質(zhì)面積。我們知道，比表面積大的填料往往容易堵塔，而比表面積小的填料則因傳質(zhì)面積不高從而造成脫硫效率降低，但相對(duì)來(lái)講不易堵塔。因此，選擇填料時(shí)應(yīng)充分兼顧考慮填料尺寸大小及表面積。在既定的塔徑條件下，選擇在同一填料尺寸下具有較大比表面積的填料，而在滿足脫硫任務(wù)所要求的吸收表面積時(shí)，可選擇尺寸較大的填料。填料一般以三段裝填為好，每段填料高度5 m～6m，填料總高15 m～18m，段間設(shè)氣液再分布器，填料以散裝聚丙烯Φ50mm～Φ70mm為主，下段宜裝大規(guī)格填料以防堵塔。對(duì)于脫硫系統(tǒng)，因?yàn)橛绊懚滤囊蛩貜?fù)雜、多變，故選用規(guī)整填料應(yīng)慎重。

　　3 液體分布器與氣液再分布器的選擇與安裝

　　一般使用的液體分布器塔頂部多采用孔管式的液體分布器，而在塔中則是槽盤(pán)式液體分布器，值得注意的是在填料之間應(yīng)有槽盤(pán)式氣液再分布器。分布器在設(shè)計(jì)上，分布管的孔徑不宜太小，太小容易堵塞。如果堵塞孔數(shù)多了，一方面造成液體分布不均勻，另一方面泵的流量會(huì)下降。分布器在安裝上水平度很重要，否則液體分布不均勻，易產(chǎn)生壁流，引起“干區(qū)效應(yīng)”，不僅脫硫效率會(huì)大幅下降，時(shí)間久了塔的阻力也會(huì)隨之增加。要達(dá)到液體分布器的水平度要求，要從分布器的制造和安裝上把好關(guān)。對(duì)于液體分布器與氣液再分布器的選擇，最好找專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)制造廠家來(lái)做較為妥當(dāng)些。