無填料塔技術在變換氣脫硫中的應用介紹
概述:
目前絕大多數濕法脫硫的變脫塔基本采用填料塔,填料塔以其氣液傳質面積大、脫硫效率高而被得到認可,在行業內廣為應用。但近幾年來,隨著企業生產規模的不斷擴大,改燒高硫煤以及后工序生產的需要,企業對脫硫要求也越來越嚴格,填料塔暴露出的弊病日益突出,塔徑越做越大,溶液循環量越來越高,而凈化度卻不盡人意,很難完全滿足生產需要。這主要是塔徑大,氣液難分布均勻所形成的。而堵塔問題,更是脫硫行業的較普遍問題。從長春東獅科貿實業有限公司的脫硫技術協作網所收集的資料來看,變脫比半脫堵塔的幾率要高,而且,變脫壓力等級越高,堵塔幾率就越大。基于此,長春東獅科貿實業有限公司凈化技術研究中心,根據多年的研究、探討、分析,并為廠家的塔內件進行多次調整和改造,久之,便形成一套成熟的經驗,最終推出適合脫硫這一特殊介質的塔內件結構——QYD型加壓復合氣液傳質裝置,簡稱無填料塔。
技術簡介:
該裝置是集傳統的諸多塔內件的優點于一身,更加強化氣液傳質過程,它充分利用了脫硫反應機理---H2S和堿溶液快速的化學反應的原理,采用氣液直接接觸,并依據H2S含量高低設置特殊的氣液接觸裝置、氣泡再布裝置,使氣液之間動態接觸,湍動傳質。這不僅大大增加了氣液接觸面積,使氣體在極短的時間內與液體充分混合接觸,極大的提高了氣體的凈化度,而且以此傳質裝置取代填料,從而徹底解決了行業脫硫多年來懸而未決的問題--脫硫塔堵塔問題。另外,由于氣液接觸時間大大縮短,使脫硫原料氣中CO2對堿溶液吸收的影響將得到極大的改善,溶液中NaHCO3的生成率也將大大降低,從而提高了貧液質量,促進溶液循吸收能力,因此,溶液循環量可降低50~60%,節能效果明顯。該裝置由氣體分布裝置、氣泡再布裝置、降液管以及組裝以后形成的持液段等四個部分組成。在塔內可分多層組裝(一般為三到四層,可依據氣體中硫化氫含量高低來確定使用層數)。該內件結構簡單,安裝簡便,操作彈性大,塔阻力降低,且投資小,見效快。不僅適應于舊脫硫塔改造,更適用于新塔設計。
該裝置實施方式有兩種:一種是新塔設計,另一種是舊塔改造。該裝置在舊塔改造時,極為便利,在原裝置不動的情況下,只把原塔填料扒出,再把本裝置安裝在原填料支撐裝置上即可,不改變原任何內外部結構。安裝極為簡便,投資又少,且操作與填料塔相同,以后檢修也更為方便。
工程案例:
山東瀚海化工φ3400變換氣脫硫塔由填料塔改造為無填料塔后,也取得了很好的效果:在開滿負荷的情況下,變脫塔進口H2S 150 mg/m3 以上,出口始終穩定在10 mg/m3左右,而且,溶液循環量也是僅一臺就能滿足生產需要。
河南鑫冠化工,為配套十萬噸合成氨生產能力,變脫兩臺塔分別是φ2400、φ2600串聯,均采用了長春東獅科貿公司的無填料塔技術,投運后,經過調整,變脫出口H2S出口也在10 mg/m3左右。
另外還有山東寧陽飛達化工變換氣脫硫中的應用;河南開封晉開化工有限責任公司2.1MPa變脫塔中的應用;
前景與結語:
該技術自2007年11月份在山東寧陽飛達化工有限公司使用以來,尤其是經過上述多家企業的成功應用,其理想的脫硫效率、顯著的節能效果、簡便的操作維修以及最佳的投入產出比都得到了行業界的普遍關注。近來我公司先后與山東、河南、安徽、山西、河北等數十家化肥行業簽定使用技術協議,有的正在設計階段;有的正在進行設備加工;有的正在安裝階段;有的近期就能投入生產應用。應該看到的是,如果該技術用于新裝置設計,其效益更為顯著。因為該塔內件的技術特點決定了在新裝置設計中,無論是變脫塔的高度,再生槽的容積,還是泵的選型都要比填料塔投資要少的多,這樣綜合算下來,無填料變脫塔內件用于新裝置設計效益就更為可觀。因此有理由相信,作為脫硫行業目前最為新穎實用的適用技術,無填料脫硫塔技術必將得到更為廣泛的普及,必將給更多的企業帶來豐厚的經濟效益。

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