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【电厂化学】脱硫塔堵塔及如何减缓堵塔的过程

时间:2020-07-13 01:13

  北极星大气网讯:湿式氧法脱硫所配置的填料式脱硫塔,其填料段的堵塞,从广义而言具有普遍性。但近几年来,由于种种原因,较严重的堵塔逐年增多,而堵塔的周期又明显缩短,有的甚至不足一年就被迫停车清塔。这对生产连续性很强的合成氮肥及合成甲醇等厂家,所造成的各种损失是难以估量的。

  故此,从某种意义上讲,堵塔及其明显的潜在性,对生产系统所构成的制约,已成为不少企业关注的焦点之一,正引起管理层的高度重视,业内的有关专家及技术人员,称堵塔为生产系统的“第一危机”,其言也并不过分。

  填料脱硫塔运行中渐进式的塔阻力增长,是不可避免的正常现象。因此,如何减轻堵塔的程度,如何延缓堵塔的过程,并以此预防严重的恶性堵塔,才是应该认真探讨并有效解决的行业性难题。

  经风机加压后的半水煤气脱硫,塔阻力不超过10Kpa,一般对系统负荷、脱硫净化度要求、物料消耗、硫磺回收等不会造成什么影响,可视为一般性堵塔。

  较严重的堵塔,通常是指塔阻力已升至影响系统的正常负荷,生产过程已出现“三高一低二严重”的异常现象,即工艺违标率高,副盐生成率高,物料消耗高;硫磺回收率低;塔系拦液严重,出塔工艺气体夹带液严重。

  若按填料段测定其压力降,在段高相当的情况下,其压力降依序自上而下递增。从停车清塔过程可明显看到,上段堵塞物多为物理杂质,而下段则多为积硫积盐等混合物,且粘附积沉在填料的不同侧面、不同截面,往往下段较严重,填料段大多呈半干区,而局部的干区堵塞物层厚且板实。

  致使工艺气体流经填料段呈“S”变向,“慢快慢”变速,造成偏流、沟流、壁流甚至气液各行其道。分布严重不均,塔变径,气变速,液变向,填料的功能面严重减少。

  按堵塞物的性质分类,大致为(1)硫类物质;(2)盐类物质;(3)物理杂质;(4)填料破碎或变形,且多以硫类物质及其为主的混合物堵塔最为常见。

  依据生产的规模,处理工艺气体的硫负荷,对H2S的净化度要求,脱硫方法以及其他工艺参数,对脱硫塔的工程设计及塔内配装的填料,均有相应的调控弹性。

  生产过程工艺气体与脱硫液在塔内“气上液下”总体上的逆流接触方式,以及在填料段的折流、喘流、涡流、旋流等,为气液二相的传质过程提供了足够大的介面,足够长的时间,足够强的态势,可较好的满足工艺气体中脱除H2S的净化度要求。

  堵塔所造成的塔变径,气变速、液变向,填料总表面的严重不足,致使气液二相传质的介面、时间、态势三要素的严重受损。可见,堵塔的实质是从多方面破坏了脱硫塔及配装填料的总体功能。

  上段阻力偏高,多为物理杂质所致,往往出塔气夹带液。给后工序造成较烦,而下段阻力偏高,则会造成塔系拦液,造成本工序生产波动。

  上述“三高一低二严重”的进一步发展,终将导致严重的恶性堵塔。系统被迫减负荷甚至停车清塔。

  造成堵塔的因素很多且又十分复杂,但对各种类型的堵塔进行认真分析。总是有源可循有迹可查。

  (1)催化剂的不适用或用法用量不当,氧化再生的效率差,不能满足工艺要求,悬浮硫及副盐含量高,脱硫液长期恶性循环。

  (2)系统长期超负荷运行,工艺条件不适应,脱硫、再生、硫回收三大生产环节失调、失衡、失控,造成悬浮硫及副盐含量高,脱硫液长期恶性循环。

  (3)脱硫塔功能不足或脱硫泵功能不足,造成液气比值低,塔喷淋密度不足,填料段形成半干区或干区。

  (4)填科塔内件结构不合理或安装不规范,造成液气分布不均匀,形成偏流、沟流、壁流等,填料段形成半干区或干区。

  (5)填料选型不适用或装填不合理,总量太多,单段太厚,空隙率小,特别是结构严重滞液型填料,投运后塔阻会明显偏高。

  (6)填料破碎或变形,特别是规整格栅填料的倾伏或变形,塔阻会很快增高,甚至生产难以维持。

  (7)塔前未配置静电除尘设备或其功能不足,工艺气体质量差,焦油含量高,粉尘等杂质多。

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