塔盤式變脫塔的工藝與操作控制
內容提供：長春東獅科貿實業有限公司
0 前言
QYD型加壓原料氣脫硫塔專用氣液復合傳質裝置是長春東獅氣體凈化設計研究中心研制開發的一種高效傳質內件，該內件以其高效、節能、環保、徹底不堵塔而受到全國各煤化工企業的青睞。該內件自07年7月在青島召開的脫硫技術協作網會議上推出以來，僅一年多的時間，就先后在河南、山東、河北、安徽、湖北等二十多家化工企業得到應用，均取得良好的成效。但是在應用過程中效果卻差別較大，比如：在8㎏的變脫上，出口硫化氫最好的能達到0.1㎎/m3;在20㎏的變脫上，出口硫化氫最好的能達到0.0㎎/m3(用硫化氫測定管監測,未見變色)。但也有個別廠家效果卻不盡人意，在8㎏的變脫上，出口硫化氫卻達到20㎎/m3左右;在20㎏的變脫上，出口硫化氫卻達到10㎎/m3左右。QYD型加壓脫硫塔內件在應用效果上之所以會產生如此大的差異，下面本人從該內件的設計、安裝及其系統裝置的操作控制上談幾點個人看法，希望對讀者有所裨益。
1 QYD型高效傳質內件的結構與工作原理
1.1 QYD型高效傳質內件的工作原理：
該內件由氣體分布裝置、氣泡再布裝置、降液管以及組裝后形成的持液段等四個部分組成，它在塔內可分多層組裝（一般為三到四層，根據氣體中硫化氫的含量高低來確定使用層數）。該裝置的氣體走向是：首先氣體從塔底部直接進入氣體分布裝置，氣體從分布器出來以后，氣體直接與從上而下的脫硫液在持液段內鼓泡接觸，此時氣體中的硫化氫迅速與脫硫堿液發生反應，同時,氣體以小泡的形式在浮力作用下向上升騰，此時硫化氫的脫除率將達到50-60%。通過初步凈化后的氣體迅速進入第二層反應裝置，同樣完成第一層的反應，此時的氣體脫硫效率已達到80-85%。最后依據凈化度要求，氣體進入第三（或四）層裝置，再經除沫器除去氣沫夾帶的液滴后，氣體出塔進入下道工序。該裝置的液體走向是：液體從塔上部的進液管口直接打入塔上部的液體分布器，然后進入第三層持液段，吸收部分H2S后溢流至降液管，經降液管引入第二層持液段，脫硫液從底部進入持液段進行氣液接觸，吸收后的脫硫液再經降液管溢流引入第一層持液段，完成首次氣液接觸吸收。
1.2 該內件的結構示意圖
下圖是為山東某家企業所設計的塔內件簡圖
2 QYD型高效傳質內件的設計與安裝
2.1 安裝方式
該裝置的實施方式有兩種；一種是用于新塔設計，再一種是用于舊塔改造。在用于舊塔改造時，極為便利，只是把原塔內填料扒出，將QYD型內件裝置安裝在原填料的支撐裝置上即可。不改變原塔任何內外部結構，其安裝極為簡便，投資又少，且操作與填料塔大致相同。該裝置用于新塔設計時，長春東獅公司提供整套裝置，并配合和指導塔體生產廠家完成該裝置的安裝及負責該裝置的開車與調試工作。
2.2設計與安裝應注意的問題
（1）. 廠家提供的工藝參數應準確。一般工藝參數包括原料氣流量、壓力、進出口硫化氫含量及脫硫塔直徑、高度及其再生槽有效容積、溶液循環量等參數，長春東獅公司將根據廠家提供的工藝參數來進行該內件的設計，故對工藝參數的提供要越準確越詳細越好。比如有的廠家由于在提供原料氣流量參數上偏小而導致系統開車后不能正常運行。
（2）. 我們知道，該內件的設計，一方面用于舊塔改造，另一方面用于新塔設計。對于舊塔改造，將原塔內填料扒出，在填料托箅上布置該內件即可。但是由于填料塔所配置的溶液循環量較大，再生系統就顯得過于龐大，開車后易產生再生壓力偏低，影響再生效果。而對于新塔設計，特別是新系統的設計，最好由長春東獅公司來做統籌設計，以避免不必要的投資。
（3）. 在該內件的安裝上，長春東獅公司將派工程技術人員現場指導。從本人對眾多廠家的塔內件安裝情況來看，大致都做得很好。廠家委派專人配合塔內件安裝，并對塔內情況進行全面了解，作到心中有數，即使開車后出現不正常現象，也能夠進行調節。但有個別廠家，安裝從始到終，卻從未見廠家有關技術人員進塔了解內件布置情況，因此,對系統開車后所發生的不正常現象不能及時處理而使生產受到影響。
3 工藝操作的調節與控制
3.1 根據企業實際情況，制定好脫硫工藝指標
因為工藝指標制定的合理與否，直接關系到系統能否長周期穩定運行，所以要不斷優化操作條件，因地制宜，制定出切實可行的工藝指標。
3.2 該內件脫硫塔投入運行后，需要摸索出適宜的溶液循環量
采用QYD型高效傳質內件脫硫塔的特點，就是溶液循環量較填料塔溶液循環量大幅度降低，因此，在該內件塔投入運行后需要摸索出最佳的溶液循環量，既要保證脫硫效率，又要保證溶液再生效果。從QYD型高效傳質內件脫硫塔的結構和反應基理上，我們不難看出，其對硫化氫的強化吸收，主要是靠三或四層隔板上的 600-800mm高的溶液量，因此，對吸收硫化氫所需的溶液循環量要減少許多，若溶液循環量過大，會形成各層隔板上的液位過高，造成塔阻上升。通過本人對眾多使用廠家的開車調整后發現，該內件塔加大溶液循環量對脫硫效率影響不大，只會白白增加電耗。所以，該內件塔溶液循環量的選取，需根據氣體硫化氫含量的高低和生產負荷的大小，來調節、摸索出一個最佳的溶液循環量。
3.3 在系統開車時，導氣速度要緩慢進行
因每層的隔板上除淚孔外，無篩孔，因此在系統開車時，導氣速度不能過快，否則會將塔板上的持液段液面沖翻，破壞其吸收液面的穩定，造成液位波動大，影響脫硫效率，嚴重時還會產生出塔氣體霧狀帶液,這在不少廠家就發生過類似現象;在系統停車時，應先停泵再切氣，否則液體會由氣體分布器的出氣孔倒入氣體進口總管,從而影響開車進度。
3.4 經常檢查塔內件
利用系統大修機會，檢查各層塔盤及氣體分布器出氣孔的積硫情況，有則清理疏通之,防止因氣體分布器出氣孔堵塞而影響使用效果。
3.5 優化再生系統工藝，加強日常管理，保證再生效果
我們知道，氧化再生槽是脫硫系統至關重要的部分，直接決定著脫硫效率和脫硫塔阻力的控制，操作中應保證浮選的硫泡沫溢流均勻，既要防止硫泡沫夾帶清液過多，又要防止硫泡沫積累時間過長，發生反復浮選、沉淀，使懸浮硫升高。生產過程中應根據脫除硫化氫量的高低及生產負荷來調節自吸空氣量，采取控制適宜的再生壓力和噴射器開的數量進行調節,工作中的噴射器要分布均勻，并根據其自吸空氣量大小或反噴情況及時檢查清理噴嘴、喉管的堵塞物，確保其運行良好。一般噴射器的入口壓力控制在0.4-0.45MPa。
3.6 減輕熔硫殘液對再生系統的干擾
眾所周知，熔硫殘液回收不當,會干擾再生時單質硫的浮選與分離，甚至會造成硫泡沫浮選不出來，短則1-2個小時，多則2-3個班。建議采用DS硫泡沫專用過濾機，將硫泡沫中的清液在進入熔硫釜前被過濾出來，硫膏送入熔硫釜作成硫黃，清液可直接返回系統使用。
4 采用QYD型高效傳質內件脫硫塔存在問題
QYD型高效傳質內件通過近二十多家企業的應用，大都收到了較好的效果。但也有個別廠家效果不佳，這主要是由于各個化工企業的加壓脫硫系統的生產負荷及其設備的置配均不一樣，特別只對于舊填料塔的改造，基于QYD型高效傳質內件的特點，會形成脫硫再生系統的設備不太匹配,比如氧化再生槽就顯得過于龐大,而對于新上加壓脫硫系統,由于是統籌設計采用該內件，就可避免這個問題。長春東獅氣體凈化技術研究中心根據用戶反饋信息，始終不斷研究和完善這項技術，使QYD型高效傳質內件為我國越來越多的化工企業帶來豐厚的經濟效益。長春東獅將竭誠為廣大客戶服務,共謀發展!
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