脱硫塔阻力上涨因素的交流

湿法脱硫中脱硫塔阻力问题是每个厂家都会遇到的问题。从理论上讲，湿式氧化法脱硫工艺介质就伴有阻力上涨的可能。众所周知，从气相中脱除H2S的过程，首先是依靠碱性溶液对H2S的吸收溶解，便发生飞速的化学反应，产生新的化合物，随之氧化析硫，***终把H2S转化为单质硫。在此过程中，H2S的吸收与HS-氧化，几乎同时在脱硫塔中进行，既增大了吸收推动力，也******了分子状态的H2S在脱硫液中富集，同时也就形成了多相系共存的格局。若不能及时将单质硫分离转移出系统，自然就滞留在设备填料中，日积月累，势必形成阻塞堵塔。对于生产连续性很强的化肥企业来说，阻力压差增长过快或积硫堵塔，危害性极大，轻者成为生产瓶颈，重则被迫全厂停车扒塔清理（劳民伤财）。然而，现实中有的厂几年不堵，有的厂一年内清堵扒塔好几次；用同一种催化剂，在甲厂不堵而在乙厂就堵；还有的厂以前不堵现在频频堵塔……说明造成堵塔原因很复杂，影响因素众多，但可防可控。如何防止堵塔规避风险，很值得大家深入调查研究，分析探讨，并对相关联因素和工艺环节进行梳理，从中总结规律，寻找对策，制定措施，预防或遏制堵塔。下面谈谈个人的见解。

1堵塔的成因及预防措施

堵塔为脱硫生产之大忌，涉及面广，成因复杂。主要原因有：工艺设备配置与生产不相适应；选择脱硫方法与催化剂不佳；溶液组分控制不当；副盐浓度太高；溶液循环量低，喷淋密度不够；温度控制不宜；再生不好，悬浮硫高；硫回收及残液处理不到位；甚至配碱及催化剂补充方法不正确等等，都会引起阻塞堵塔。堵塞物主要是硫、盐、机械杂质等。一般情况多为硫堵。其预防措施主要有：

1.1做好气体入塔前的净化，排除干扰

入塔气体要洗涤、除尘、静电除焦、******掉杂质及降温等过程必不可少。煤气中焦油呈雾滴状，悬浮在脱硫液中，与溶液中的硫连在一起，使硫的浮选聚合发生困难，且有消泡作用。当焦油在系统中累积到一定浓度时，可将吸收剂和催化剂包裹起来，无法参于化学反应（溶液被污染中毒）。机械性杂质，如一些灰尘、细小煤颗粒、油污杂质等，不但影响洗涤效果，而且这些机械性物质带进塔后，很难再出来，会沉积在塔内件和填料里发生堵塞。因此，进塔气体一定要经过除尘、除焦、洗涤、降温、气水分离等预净化处理，以减少对脱硫的干扰。

1.2脱硫塔防堵措施

(1)为避免堵塔或压差增长过快，首先应考虑选择适合本厂脱硫的工艺流程和脱硫方法。制定既科学又有可操作性的工艺指标，做到工艺配套完整，设备配置科学合理。脱硫塔的生产能力要留有适度余量，使用效果会更好。塔径大小以生产工艺条件而定。

(2)强化再生，再生槽操作管理至关重要。喷射氧化再生槽是脱硫***关键设备，其功能不单是将单质硫浮选起来，分离出去，还要让催化剂吸氧再生恢复活性，同时，也是******随气体带入的杂质和生产反应物，废弃物排出系统外。（，因此，一定要选择规范先进的设备和附件。操作时要特别注意喷射器与液位调节器的控制。重点是对硫泡沫浮选聚合，形成稳定丰富的泡沫层，提高贫液质量。影响浮选再生的因素主要是再生空气、温度、溶液在再生槽的停留时间、硫泡沫层形成与分离回收等。要善于观察溶液的色泽和泡沫状态。以调节再生空气***难，即吹风强度太低，溶液不湍动，则硫浮选不出来，反之液面翻腾跳跃会将硫泡沫打碎，不易形成硫泡沫层，颗粒硫又重新被卷入溶液中。一般喷射氧化再生槽吹风强度为40—80 m3/m2·h即可（高塔再生80—110 m3/m2·h，变脱槽35—50 m3/m2·h，文中所有数据，均为经验数，仅供参考）。此外，硫泡沫的分离，也有讲究，若硫泡沫分离太彻底，则泡沫层不易形成，集硫少且泡沫发虚。适当保留部分泡沫层，粘硫会更多更实（因为有依托，聚集力亲和力更强）。分离量太少，或长时不溢流，则表面得不到更新，也容易造成返混，悬浮硫增多。

为什么硫泡沫有时不好呢？不少人为此犯愁，处理棘手。造成再生不好，硫泡沫浮选困难，原因复杂，各厂程度不一

(1)工艺指标或工艺条件发生变化，而使再生液的组分浓度波动，导致溶液的比重、粘度、表面张力都发生了较大改变，从而使再生液与空气共存的格局被破坏，使硫泡沫赖以浮选的条件改变，影响了硫泡沫浮选聚合，难以形成硫泡沫层。

(2)气相或液相混入一些对浮选不利物质，如：气相中大量带入焦油、油污、杂质或煤质变化。液相中混入一些影响硫聚集或诱导硫颗粒分离变细或消泡物质，如氨水脱硫补充了加有添加剂的碳化氨水，被铜液污染的氨水，水处理除藻剂等活性有机大分子物质，或溶液被严重污染。

(3)再生氧化槽喷射器工作不稳定，如有堵，反喷致使空气量过小，使再生条件失衡，或浮选条件改变影响硫泡沫浮选困难。

(4)再生与吸收的平衡关系被打破，如碱度过低或过高，催化剂浓度过低或过高，循环量过大或过小，空气量过大或过小，温度过高或过低等等都会影响硫浮选，难以形成硫泡沫层，甚至恶性循环。

(5)大量补碱和残液回收处理不到位，致使硫浮选困难。有的消泡，有的增泡（形成皂泡飞泡），时间长短不一。

(6)再生氧化槽内件不规范，或腐蚀等原因使其工作不正常，形成不了泡沫层或溢流量过大，

以上种种状况有的潜伏期较长，或非单一因素，不易判断，给处理增加了难度，要防患于未燃。

1．3维护生产正常稳定，优化脱硫溶液技术管理

(1) 溶液总碱度和PH值的控制

湿式氧化法脱硫实质上就是一个伴有氧化反应的酸碱中和过程。因此，溶液中总碱度是影响吸收过程的主要因素。气体净化度，溶液的硫容量，总传质系数都随碱度的增加而增大。但在实际生产中，只要能满足气体净化指标要求，总碱度控制低一些，会对减少副盐，降低阻力及碱耗都有好处。

(2)控制副盐的增长速率。

副盐高影响H2S的平衡分压，而且由于它们在溶液中积累降低了有效组分的浓度，且易从溶液中析出，致使溶液粘度增加，碱度下降，影响吸收和再生，增加消耗，减少硫黄产量，造成系统局部堵塞（硫酸盐结晶腐蚀设备）。其反应机理主要是由于溶液中HS-与O2接触而发生的不完全氧化形成的产物及气体中的CO2和HCN的存在而生成的。大部分在氧化再生槽中生成。要想降低其产率，控制其增长速率，必须注意调整优化以下几点：⑴必须使脱硫塔中的H2S中和反应后迅速完全的解析成单质硫，尽量减少富液中HS-含量。⑵严格控制脱硫再生液温度不能太高（纯碱液脱硫35—42℃，氨水脱硫25—35℃）超过45℃副反应明显加快。48℃以上便急剧上升。过高温度还会影响泡沫，硫结晶增大和硫泡沫浮选聚合及溶液溶解氧的能力下降，不利于催化剂再生。⑶控制适宜的碱度，不能太高。合理调节溶液组分，不要突击加碱。⑷强化再生，保证再生槽内的再生空气平稳适量，硫泡沫保持溢流，泡沫层不宜控制太厚，及时转移泡沫硫。

(3)严格控制悬浮硫含量

要将吸收贫液中悬浮硫含量控制在指标内。悬浮硫附着力强，含量太高，容易沉积附着在设备，填料，管道和泵内形成硫堵塞，造成阻力增大，动力消耗增加，而且影响气液接触，使脱硫效率降低，副反应物增多。影响悬浮硫的主要因素是：再生氧化槽操作控制不严格，再生不好，运行不稳定，氧化析硫结晶太细，再生温度控制不好，再生空气量不宜，硫泡沫层分离不及时，溢流量太小等，都会产生大量悬浮硫。此外，硫泡沫滤清及熔硫也会增加不少悬浮硫。控制好悬浮硫含量关键就是控制硫泡沫的浮选、分离、回收，加强再生槽操作。

1.4 控制好脱硫溶液循环量是防控关键

对于散装填料塔，选择液气比应大于保证填料所需的***小湿润流量的液气比，确保脱硫效率。保持足够的循环量和喷淋密度，能将反应产生的单质硫迅速转移，即解析的硫与随溶液带出的硫成正比。同时，使脱硫塔内传质面不断更新，不会造成偏流形成干区。而且能使附着沉积在填料表面硫膏得到及时的冲刷。故而，生产短时停车减量不要减小循环量。这也是预防堵塔或降阻非常实用的举措。在正常生产时，如果条件允许，也可以定期或不定期的增大循环量冲洗塔。

溶液循环量的确定，不单是以溶液工作硫容计算出来的，还应兼顾液气比，喷淋密度和溶液在再生槽内的停留时间等因素，来综合考虑，不能顾此失彼。正常生产时，喷淋密度应该维持在40—50 m3/m2·h，宜大不宜小。

1.5 重视硫回收加工及熔硫残液一定要处理到位

为维护生产正常稳定，防止堵塔及环保要求，回收熔硫工序不可缺少，而是要严格操作管理，加强协调配合，鼓励和奖励多出硫出好硫，硫黄回收率应大于85%。在回收熔硫过程中（特别是连续熔硫），若残液处理不好，会破坏脱硫溶液的良性循环，干扰再生和硫浮选分离回收。由于硫泡沫经过高温熔炼，发生分解、降解、脱氧、浓缩等反应，回收溶液（亦称残液或釜液）组分变化很大，副盐（包括杂质和不溶物）增长，电位下降，尤其是残液夹带的大颗粒硫（夹生硫，不能再熔炼）危害非常大，直接添堵。若不处理直接补入系统，再生槽硫泡沫立刻减少，甚至无硫泡沫，时间一长，贫液质量下降，悬浮硫上升，使工况恶化，脱硫效率下降，影响十分恶劣。若不回收，浪费大，物耗增加，污染环境卫生，也是环保所不能允许的。解决这些矛盾，对残液必须进行严格处理。首先控制好熔硫釜压力温度流量，特别要注意进熔硫釜硫泡沫液要滤清（可直接回系统），减少残液量。再采用多级沉淀、降温、过滤、澄清。不管是自然沉降还是机械过滤，一定要处理到位。至少要达到悬浮物＜1g/L，温度＜50℃，颜色鲜亮，有活性，方可回收返回系统。建议残液回收处理应纳入正规工艺设计。凡生产不正常，工况不稳定，系统压差增长过快或堵塔的厂家皆深受其害。

另外，一般常见事故的频频发生，长期指标控制不合理，不严格，副盐增长快，设备腐蚀严重等大都不是孤立的，而是彼此牵连，也许是堵塔的前兆，或许为增加阻力留下了隐患。总之，既有多种原因因素导致堵塔，就必须做到时时监控记录，发现塔内阻力上升异常，就应迅速查找原因，果断处理，要对症下药，方是万全之策。