塔盘式变脱塔的工艺与操作控制
内容提供：长春东狮科贸实业有限公司
0 前言
QYD型加压原料气脱硫塔专用气液复合传质装置是长春东狮气体净化设计研究中心研制开发的一种高效传质内件，该内件以其高效、节能、环保、彻底不堵塔而受到全国各煤化工企业的青睐。该内件自07年7月在青岛召开的脱硫技术协作网会议上推出以来，仅一年多的时间，就先后在河南、山东、河北、安徽、湖北等二十多家化工企业得到应用，均取得良好的成效。但是在应用过程中效果却差别较大，比如：在8㎏的变脱上，出口硫化氢最好的能达到0.1㎎/m3;在20㎏的变脱上，出口硫化氢最好的能达到0.0㎎/m3(用硫化氢测定管监测,未见变色)。但也有个别厂家效果却不尽人意，在8㎏的变脱上，出口硫化氢却达到20㎎/m3左右;在20㎏的变脱上，出口硫化氢却达到10㎎/m3左右。QYD型加压脱硫塔内件在应用效果上之所以会产生如此大的差异，下面本人从该内件的设计、安装及其系统装置的操作控制上谈几点个人看法，希望对读者有所裨益。
1 QYD型高效传质内件的结构与工作原理
1.1 QYD型高效传质内件的工作原理：
该内件由气体分布装置、气泡再布装置、降液管以及组装后形成的持液段等四个部分组成，它在塔内可分多层组装（一般为三到四层，根据气体中硫化氢的含量高低来确定使用层数）。该装置的气体走向是：首先气体从塔底部直接进入气体分布装置，气体从分布器出来以后，气体直接与从上而下的脱硫液在持液段内鼓泡接触，此时气体中的硫化氢迅速与脱硫碱液发生反应，同时,气体以小泡的形式在浮力作用下向上升腾，此时硫化氢的脱除率将达到50-60%。通过初步净化后的气体迅速进入第二层反应装置，同样完成第一层的反应，此时的气体脱硫效率已达到80-85%。最后依据净化度要求，气体进入第三（或四）层装置，再经除沫器除去气沫夹带的液滴后，气体出塔进入下道工序。该装置的液体走向是：液体从塔上部的进液管口直接打入塔上部的液体分布器，然后进入第三层持液段，吸收部分H2S后溢流至降液管，经降液管引入第二层持液段，脱硫液从底部进入持液段进行气液接触，吸收后的脱硫液再经降液管溢流引入第一层持液段，完成首次气液接触吸收。
1.2 该内件的结构示意图
下图是为山东某家企业所设计的塔内件简图
2 QYD型高效传质内件的设计与安装
2.1 安装方式
该装置的实施方式有两种；一种是用于新塔设计，再一种是用于旧塔改造。在用于旧塔改造时，极为便利，只是把原塔内填料扒出，将QYD型内件装置安装在原填料的支撑装置上即可。不改变原塔任何内外部结构，其安装极为简便，投资又少，且操作与填料塔大致相同。该装置用于新塔设计时，长春东狮公司提供整套装置，并配合和指导塔体生产厂家完成该装置的安装及负责该装置的开车与调试工作。
2.2设计与安装应注意的问题
（1）. 厂家提供的工艺参数应准确。一般工艺参数包括原料气流量、压力、进出口硫化氢含量及脱硫塔直径、高度及其再生槽有效容积、溶液循环量等参数，长春东狮公司将根据厂家提供的工艺参数来进行该内件的设计，故对工艺参数的提供要越准确越详细越好。比如有的厂家由于在提供原料气流量参数上偏小而导致系统开车后不能正常运行。
（2）. 我们知道，该内件的设计，一方面用于旧塔改造，另一方面用于新塔设计。对于旧塔改造，将原塔内填料扒出，在填料托箅上布置该内件即可。但是由于填料塔所配置的溶液循环量较大，再生系统就显得过于庞大，开车后易产生再生压力偏低，影响再生效果。而对于新塔设计，特别是新系统的设计，最好由长春东狮公司来做统筹设计，以避免不必要的投资。
（3）. 在该内件的安装上，长春东狮公司将派工程技术人员现场指导。从本人对众多厂家的塔内件安装情况来看，大致都做得很好。厂家委派专人配合塔内件安装，并对塔内情况进行全面了解，作到心中有数，即使开车后出现不正常现象，也能够进行调节。但有个别厂家，安装从始到终，却从未见厂家有关技术人员进塔了解内件布置情况，因此,对系统开车后所发生的不正常现象不能及时处理而使生产受到影响。
3 工艺操作的调节与控制
3.1 根据企业实际情况，制定好脱硫工艺指标
因为工艺指标制定的合理与否，直接关系到系统能否长周期稳定运行，所以要不断优化操作条件，因地制宜，制定出切实可行的工艺指标。
3.2 该内件脱硫塔投入运行后，需要摸索出适宜的溶液循环量
采用QYD型高效传质内件脱硫塔的特点，就是溶液循环量较填料塔溶液循环量大幅度降低，因此，在该内件塔投入运行后需要摸索出最佳的溶液循环量，既要保证脱硫效率，又要保证溶液再生效果。从QYD型高效传质内件脱硫塔的结构和反应基理上，我们不难看出，其对硫化氢的强化吸收，主要是靠三或四层隔板上的 600-800mm高的溶液量，因此，对吸收硫化氢所需的溶液循环量要减少许多，若溶液循环量过大，会形成各层隔板上的液位过高，造成塔阻上升。通过本人对众多使用厂家的开车调整后发现，该内件塔加大溶液循环量对脱硫效率影响不大，只会白白增加电耗。所以，该内件塔溶液循环量的选取，需根据气体硫化氢含量的高低和生产负荷的大小，来调节、摸索出一个最佳的溶液循环量。
3.3 在系统开车时，导气速度要缓慢进行
因每层的隔板上除泪孔外，无筛孔，因此在系统开车时，导气速度不能过快，否则会将塔板上的持液段液面冲翻，破坏其吸收液面的稳定，造成液位波动大，影响脱硫效率，严重时还会产生出塔气体雾状带液,这在不少厂家就发生过类似现象;在系统停车时，应先停泵再切气，否则液体会由气体分布器的出气孔倒入气体进口总管,从而影响开车进度。
3.4 经常检查塔内件
利用系统大修机会，检查各层塔盘及气体分布器出气孔的积硫情况，有则清理疏通之,防止因气体分布器出气孔堵塞而影响使用效果。
3.5 优化再生系统工艺，加强日常管理，保证再生效果
我们知道，氧化再生槽是脱硫系统至关重要的部分，直接决定着脱硫效率和脱硫塔阻力的控制，操作中应保证浮选的硫泡沫溢流均匀，既要防止硫泡沫夹带清液过多，又要防止硫泡沫积累时间过长，发生反复浮选、沉淀，使悬浮硫升高。生产过程中应根据脱除硫化氢量的高低及生产负荷来调节自吸空气量，采取控制适宜的再生压力和喷射器开的数量进行调节,工作中的喷射器要分布均匀，并根据其自吸空气量大小或反喷情况及时检查清理喷嘴、喉管的堵塞物，确保其运行良好。一般喷射器的入口压力控制在0.4-0.45MPa。
3.6 减轻熔硫残液对再生系统的干扰
众所周知，熔硫残液回收不当,会干扰再生时单质硫的浮选与分离，甚至会造成硫泡沫浮选不出来，短则1-2个小时，多则2-3个班。建议采用DS硫泡沫专用过滤机，将硫泡沫中的清液在进入熔硫釜前被过滤出来，硫膏送入熔硫釜作成硫黄，清液可直接返回系统使用。
4 采用QYD型高效传质内件脱硫塔存在问题
QYD型高效传质内件通过近二十多家企业的应用，大都收到了较好的效果。但也有个别厂家效果不佳，这主要是由于各个化工企业的加压脱硫系统的生产负荷及其设备的置配均不一样，特别只对于旧填料塔的改造，基于QYD型高效传质内件的特点，会形成脱硫再生系统的设备不太匹配,比如氧化再生槽就显得过于庞大,而对于新上加压脱硫系统,由于是统筹设计采用该内件，就可避免这个问题。长春东狮气体净化技术研究中心根据用户反馈信息，始终不断研究和完善这项技术，使QYD型高效传质内件为我国越来越多的化工企业带来丰厚的经济效益。长春东狮将竭诚为广大客户服务,共谋发展!
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