東獅QYD型加壓原料氣脫硫塔復合高效傳質內件脫硫脫硝脫硫設備脫硫催化劑的簡單介紹

東獅QYD型加壓原料氣脫硫塔復合高效傳質內件脫硫脫硝脫硫設備脫硫催化劑的詳細信息

QYD型加壓原料氣脫硫塔專用氣液復合傳質裝置是東獅氣體凈化設計研究中心最近研制開發的高效、節能、環保型傳質內件，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，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對堿溶液選擇性吸收H₂S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，降低了溶液循環量。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。該裝置不僅適應于舊脫硫塔改造，更適用于新塔設計。該技術已申請了國家專利，專利號為：200710055816.4，它是目前加壓原料氣脫硫塔內件中最有推廣價值和使用價值的傳質內件。它的成功應用必將是脫硫塔內件的一次革命。

一、技術背景：

目前絕大多數濕法脫硫的脫硫塔基本采用填料塔，由于采用的填料規格型號不一樣，所以傳質面積有所不同，但在設計時設計部門都能夠依據氣量大小、硫化氫含量高低等工藝條件來選取合適的填料滿足生產需要。然而，隨著企業生產規模的不斷擴大、高硫煤的應用以及后工序產品多樣化的調整，企業對脫硫要求越來越嚴格。而填料脫硫塔所帶來的弊病也越來越突出，不僅塔越做越大，循環量越來越高，就連凈化度也越來越不能滿足生產需要（主要是由于塔徑越大，氣液分布越難造成的）。更讓企業頭疼的是，填料塔堵塔的現象越來越嚴重，有的已經嚴重影響了企業的正常生產。因此對于脫硫塔內件及填料的改造已迫在眉睫。在此形式下，我公司通過大量的調查研究和多次實驗室模擬實驗，在長春工業大學、東北師范大學的大力支持下，最后研究開發了中、高壓原料氣脫硫塔專用氣液分布傳質裝置，該裝置的應用不僅大大提高了氣體凈化度，擴大了生產能力，而且根本上解決了脫硫塔堵塔的問題。同時也減少了因堵塔造成停車檢修的幾率，從而大大延長了企業生產運行周期。

二、該裝置的結構及工作原理

1．結構示意圖

2．工作原理：

該裝置在塔內分多層組裝（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）。它由氣體分布裝置、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。首先氣體從塔低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來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，同時氣體以小泡形式在浮力作用下向上升騰，為了加強氣泡與堿液充分接觸，我們在氣泡升騰過程中，二次增加氣泡再布裝置，使氣泡經過破碎再布時再次形成無數的氣泡群，進一步加大了氣液接觸面積，從而大大強化了氣液傳質過程，經過該層傳質接觸反應后，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出塔，進入下工序。液體走向是：液體從上部進液管口直接打進上層液體分布裝置，然后進入第一層持液段，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三層持液段，完成氣體進塔后的首次氣液接觸吸收。

三、開發QYD型脫硫塔復合傳質內件的目的。

（1）解決多年來懸而未決的問題——填料脫硫塔堵塔問題。

（2）進一步穩定和提高氣體凈化度。

（3）提高脫硫液的硫容，降低溶液的循環量。

（4）解決再生負荷大的問題，提高貧液質量。

（5）它把填料塔的四大主件融于一體，減少了一次性投資，使脫硫塔的內部結構更加科學、簡潔、明了。

四、QYD型脫硫塔復合傳質內件的技術特性

（1）、如果用于新塔設計，在直徑不變的情況下，塔的高度要比填料塔降低1/3左右。

（2）、無論用于新塔設計還是舊塔改造，該裝置投入運行后，脫硫液的硫容要增加一倍左右，這樣溶液的循環量要比填料塔降低30-50%左右。

（3）、該裝置在用于新塔設計時，由于塔的高度大幅度降低，因此在選取泵的揚程時也要比原來低10米左右，這樣大大降低了脫硫系統的動力消耗。

（4）、由于氣液接觸時間大幅度降低（25S左右，三層裝），這樣脫硫原料氣中CO₂對脫硫液的影響將得到有效的改善，這更加有利于脫硫液對硫化氫的選擇性吸收、溶液的再生、硫泡沫的浮選以及降低NaHCO₃的生成率。

（5）、如果用于舊塔改造，該裝置投入運行后，該塔的生產能力將提高10%以上。

（6）、如果用于新塔設計，與填料塔相比，可節省50%的一次性投資費用。

五．該裝置實施方式：

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。該裝置如果用于新塔設計，則我公司提供整套裝置，配合和指導塔體生產廠家完成該裝置的一次性安裝。并負責該裝置的投入生產后的生產調試工作。

六、應用事例

本技術自2007年7月1日在青島召開的第四次脫硫協作網會議上向外界公布以來，好多企業對該技術相當感興趣，最后我們通過友好協商，選取了山東寧陽飛達化工有限公司做工業化實驗，使用至今，取得了十分滿意的效果，具體實驗結果如下:

（1）改造前該公司變脫原始工藝技術條件:

1．變換氣流量：52000Nm³/h，

2．壓力：0.80MPa，

3．入口H₂S：150-250mg/ Nm³，

4．出口H₂S：要求小于20mg/ Nm³

5．脫硫塔直徑： Ф 3000高 H：30500Ф 50的散裝填料共3層,每層填料高5米，各層都有液體分布裝置。

6．溶液循環量：280-400m³/h。

（2）改造后的工藝技術條件:

1．變換氣流量：52000Nm³/h，

2．壓力：0.80MPa ，

3．入口H₂S：150-250mg/ Nm³，

4．出口H₂S：10mg/ Nm³左右

5．溶液循環量：150m³/h。

經過改造，該塔運行十分穩定，在滿負荷條件下，出口硫化氫在10mg/ Nm³左右，而溶液循環量僅為150m³/h，比改造前降低了50%以上，從而大大節省了動力消耗，降低了脫硫運行成本。

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，其理想的使用效果得到了行業界的普遍關注。其技術的新穎性、實用性得到淋漓盡致的發揮，其節能、環保、防堵塔的技術特性更贏得了許多企業的青睞，我公司于2007年12月份在一次氮肥會議正式推廣這個技術，引起強烈的反響，也得到了許多行業脫硫專家的認可，最近，該內件先后與山東、河南、山西、河北等數十家化肥行業生產應用，均取得良好的效果。真誠的希望我們的技術能為廣大化肥企業帶來豐厚的經濟效益。

長春東獅科貿實業有限公司（脫硫專家，脫硫催化劑，脫硫設備）

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