QYD型加壓原料氣脫硫塔氣液復(fù)合傳質(zhì)裝置是東獅氣體凈化設(shè)計(jì)研究中心zui近研制開發(fā)的高效、節(jié)能、環(huán)保型傳質(zhì)內(nèi)件，該裝置是集傳統(tǒng)的諸多塔內(nèi)件的優(yōu)點(diǎn)于一身，更加強(qiáng)化氣液傳質(zhì)過程，它充分利用了脫硫反應(yīng)機(jī)理---H₂S和堿溶液快速的化學(xué)反應(yīng)的原理，采用氣液直接接觸，并依據(jù)H₂S含量高低設(shè)置特殊的氣液接觸裝置、氣泡再布裝置，使氣液之間動(dòng)態(tài)接觸，湍動(dòng)傳質(zhì)。這不僅大大增加了氣液接觸面積，使氣體在極短的時(shí)間內(nèi)與液體充分混合接觸，*的提高了氣體的凈化度，而且以此傳質(zhì)裝置取代填料，*解決了行業(yè)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(shí)間大大縮短，使脫硫原料氣中CO₂對(duì)堿溶液選擇性吸收H₂S的影響將得到*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(zhì)量，降低了溶液循環(huán)量。該內(nèi)件結(jié)構(gòu)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(yīng)于舊脫硫塔改造，更適用于新塔設(shè)計(jì)。該技術(shù)已申請(qǐng)了國家，號(hào)為：200710055816.4，它是目前加壓原料氣脫硫塔內(nèi)件中zui有推廣價(jià)值和使用價(jià)值的傳質(zhì)內(nèi)件。它的成功應(yīng)用必將是脫硫塔內(nèi)件的一次革命。

一、技術(shù)背景：

目 前絕大多數(shù)濕法脫硫的脫硫塔基本采用填料塔，由于采用的填料規(guī)格型號(hào)不一樣，所以傳質(zhì)面積有所不同，但在設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)計(jì)部門都能夠依據(jù)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(chǎn)需要。然而，隨著企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大、高硫煤的應(yīng)用以及后工序產(chǎn)品多樣化的調(diào)整，企業(yè)對(duì)脫硫要求越來越嚴(yán)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(huán)量越來越高，就連凈化度也越來越不能滿足生產(chǎn)需要（主要是由于塔徑越大，氣液分布越難造成 的）。更讓企業(yè)頭疼的是，填料塔堵塔的現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，有的已經(jīng)嚴(yán)重影響了企業(yè)的正常生產(chǎn)。因此對(duì)于脫硫塔內(nèi)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(diào)查研究和多次實(shí)驗(yàn)室模擬實(shí)驗(yàn)，在長春工業(yè)大學(xué)、東北師范大學(xué)的大力支持下，zui后研究開發(fā)了中、高壓原料氣脫硫塔氣液分布傳質(zhì)裝置，該裝 置的應(yīng)用不僅大大提高了氣體凈化度，擴(kuò)大了生產(chǎn)能力，而且根本上解決了脫硫塔堵塔的問題。同時(shí)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(yè)生產(chǎn) 運(yùn)行周期。

二、該裝置的結(jié)構(gòu)及工作原理

1．結(jié)構(gòu)示意圖

2．工作原理：

該 裝置在塔內(nèi)分多層組裝（一般為三到四層，可依據(jù)氣體中硫化氫含量高低來確定使用層數(shù)）。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(gè)部分組成。首先氣體從塔低部直接進(jìn)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(nèi)鼓泡接觸，此時(shí)氣體中的硫化氫迅速 與脫硫堿液發(fā)生反應(yīng)，同時(shí)氣體以小泡形式在浮力作用下向上升騰，為了加強(qiáng)氣泡與堿液充分接觸，我們?cè)跉馀萆v過程中，二次增加氣泡再布裝置，使氣泡經(jīng)過破 碎再布時(shí)再次形成無數(shù)的氣泡群，進(jìn)一步加大了氣液接觸面積，從而大大強(qiáng)化了氣液傳質(zhì)過程，經(jīng)過該層傳質(zhì)接觸反應(yīng)后，此時(shí)硫化氫的脫除率將達(dá)到50-60%，通過初步凈化后的氣體迅速進(jìn)入第二層反應(yīng)裝置，同樣完成*層的反應(yīng)，此時(shí)的氣體脫硫效率已達(dá)到80-85%，zui后依據(jù)凈化度要求，氣體進(jìn)入第三（或四）層裝置，再經(jīng)除沫器除去氣沫夾帶的液滴后出塔，進(jìn)入下工序。液體走向是：液體從上部進(jìn)液管口直接打進(jìn)上層液體分布裝置，然后進(jìn)入*層持液段，吸收部分H₂S后溢流至降液管，經(jīng)降液管引入第二層持液段，脫硫液從底部進(jìn)入持液段進(jìn)行氣液接觸，吸收后的脫硫液再經(jīng)降液管溢流引入第三層持液段，完成氣體進(jìn)塔后的*氣液接觸吸收。

三、開發(fā)QYD型脫硫塔復(fù)合傳質(zhì)內(nèi)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(jìn)一步穩(wěn)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(huán)量。

（4）解決再生負(fù)荷大的問題，提高貧液質(zhì)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(nèi)部結(jié)構(gòu)更加科學(xué)、簡潔、明了。

四、QYD型脫硫塔復(fù)合傳質(zhì)內(nèi)件的技術(shù)特性

（1）、如果用于新塔設(shè)計(jì)，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(shè)計(jì)還是舊塔改造，該裝置投入運(yùn)行后，脫硫液的硫容要增加一倍左右，這樣溶液的循環(huán)量要比填料塔降低30-50%左右。

（3）、該裝置在用于新塔設(shè)計(jì)時(shí)，由于塔的高度大幅度降低，因此在選取泵的揚(yáng)程時(shí)也要比原來低10米左右，這樣大大降低了脫硫系統(tǒng)的動(dòng)力消耗。

（4）、由于氣液接觸時(shí)間大幅度降低（25S左右，三層裝），這樣脫硫原料氣中CO₂對(duì)脫硫液的影響將得到有效的改善，這更加有利于脫硫液對(duì)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(yùn)行后，該塔的生產(chǎn)能力將提高10%以上。

（6）、如果用于新塔設(shè)計(jì)，與填料塔相比，可節(jié)省50%的一次性投資費(fèi)用。

五．該裝置實(shí)施方式：

該 裝置實(shí)施方式有兩種；一種是新塔設(shè)計(jì)，另一種是舊塔改造。該裝置在舊塔改造時(shí)，極為便利，在原裝置不動(dòng)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?cè)魏蝺?nèi)外部結(jié)構(gòu)。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(shè)計(jì)，則我公司提供整套裝置，配合和指導(dǎo)塔 體生產(chǎn)廠家完成該裝置的一次性安裝。并負(fù)責(zé)該裝置的投入生產(chǎn)后的生產(chǎn)調(diào)試工作。

六、應(yīng)用事例

本技術(shù)自2007年7月1日在青島召開的第四次脫硫協(xié)作網(wǎng)會(huì)議上向外界公布以來，好多企業(yè)對(duì)該技術(shù)相當(dāng)感興趣，zui后我們通過友好協(xié)商，選取了山東寧陽飛達(dá)化工有限公司做工業(yè)化實(shí)驗(yàn)，使用至今，取得了十分滿意的效果，具體實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:

（1）改造前該公司變脫原始工藝技術(shù)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(huán)量：280-400m³/h。

（2）改造后的工藝技術(shù)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(huán)量：150m³/h。

經(jīng)過改造，該塔運(yùn)行十分穩(wěn)定，在滿負(fù)荷條件下，出口硫化氫在10mg/ Nm³左右，而溶液循環(huán)量僅為150m³/h，比改造前降低了50%以上，從而大大節(jié)省了動(dòng)力消耗，降低了脫硫運(yùn)行成本。

該技術(shù)自2007年11月份在山東寧陽飛達(dá)化工有限公司使用以來，其理想的使用效果得到了行業(yè)界的普遍關(guān)注。其技術(shù)的新穎性、實(shí)用性得到*的發(fā)揮，其節(jié)能、環(huán)保、防堵塔的技術(shù)特性更贏得了許多企業(yè)的青睞，我公司于2007年12月份在一次氮肥會(huì)議正式推廣這個(gè)技術(shù)，引起強(qiáng)烈的反響，也得到了許多行業(yè)脫硫?qū)＜业恼J(rèn)可，zui近，該內(nèi)件先后與山東、河南、山西、河北等數(shù)十家化肥行業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用，均取得良好的效果。真誠的希望我們的技術(shù)能為廣大化肥企業(yè)帶來豐厚的經(jīng)濟(jì)效益。