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关于脱硫塔填料如何选型

2024-06-04 [359]

1、脱硫技术:干法脱硫和湿法脱硫

脱硫技术分为干法脱硫和湿法脱硫两大类,由于干法脱硫(氧化铁、活性炭等)硫容低、更换频繁和净化度不高等缺点,故在我们氮肥企业现在都一般采用的是湿法脱硫,而湿法脱硫又可分为低温甲醇洗和湿式氧化法脱硫技术。据了解,目前只有少数大化企业采用低温甲醇洗技术脱硫,而大多数中、小氮肥企业均采用碱液湿式氧化法脱硫技术,这种技术工艺简单,操作方便在我们中、小氮肥企业得到广泛使用。 
但是,在湿式氧化法脱硫过程中,脱硫塔的塔堵问题一直是行业的一大难题。脱硫塔的堵塞轻则造成系统减量生产,重则停车扒塔清洗、更换填料,直接影响到企业的经济效益。而为了进一步降低生产成本,许多企业都选用硫化氢含量较高但价格相对低廉的原料煤。这就对脱硫工艺的合理性、脱硫塔的内件构造、填料的选择等提出了更高的要求。我们这篇文章着重从填料的传质效率及抗堵能力方面分析、探讨脱硫塔内填料的选型。

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2、填料类型及优缺点:  

1)、散堆填料:散堆填料有很多种,分为金属散堆填料和塑料散堆填料,其中主要包括:鲍尔环、拉西环、阶梯环、泰勒花环、环保球、多面空心球、高流环、矩鞍环、异鞍环、共轭环、雪花环、空心浮球、液面覆盖球、海尔环、带刺花环等。金属填料材质包括碳钢及不锈钢等。由于加工壁薄、空隙率大、通量大、阻力小,又耐热、耐腐蚀,分离效率高等特点,特别适用于真空精馏塔,处理热敏性、易分解、易聚合、易结碳的物料,从而广泛应用于石油化工、化肥、环保等行业等填料塔中,塑料散堆填料耐腐蚀性能好、空隙大、通量大、阻力小、能耗低、操作费用低、重量轻、易装卸、可重复使用。特别适用于石油、化工、氯碱、煤气、环保等行业的中低温(60-150度)提溜、吸收及洗涤塔中。

散堆填料因在塔内呈不规则堆放,刚刚投入使用时气、液湍动性能好,气、液接触比较充分,填料传质效果好。但使用一段时间后填料容易堵塞的缺点会逐渐显现,特别是在工艺环境较差的工况下,填料板片因呈不同夹角相互交错,填料板片上容易沉积硫膏、污垢,造成气液偏流,形成填料干区,导致塔内填料堵塞,影响系统正常稳定运行。

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2)、孔板波纹规整填料:孔板波纹规整填料因波纹板片呈45°和30°角度倾斜规整,气、液通过填料时,气、液接触比较充分,刚刚使用时传质效果较好,但使用一段时间后填料会逐渐沉积硫膏、污垢,在脱硫塔内很快会出现填料堵塞,造成液体偏流,影响脱硫效率。目前,很多企业在湿法脱硫/氨法脱硫项目上面都使用孔板波纹规整填料。 

规整填料相比散堆填料来说,相同的理论板数和处理量,规整填料的处理效率更高,成本更小,但是散堆填料比规整填料更抗堵。

所以在实际运用当中,一般下段塔节用散堆,上段用规整填料

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3)、塑料格栅填料:塑料格栅填料因板片全部垂直塔横截面,填料板片在液体冲刷下不易附着硫膏,抗堵能力强,但格栅填料是采用4mm厚的板片用定位管和钢筋固定,填料自身重量较大,一般为200—300kg/m3,且稳定性能不强,容易造成塔内下部填料不堪重负而垮塌,像百叶窗一样关闭塔内气、液通道,致使气、液流通不畅,只有停车处理。加之,格栅填料板片较厚,在塔内占用有效空间较大,填料比表面积一般不能超过85m2/m3,传质效果不太理想。如果要加大比表面积,就必须增加板片密度,这样又容易造成填料堵塞。 

综上所述,不管是选择哪种填料,都有其利弊,只有根据塔内的技术参数进行水力学计算,选择最合适这个塔的填料,才是合理的。