无填料脱硫塔技术概述.ppt

QYD型气液传质装置的开发和应用
高志斗
长春东狮科贸实业有限公司
2007年7月1日
QYD型气液传质装置
目前绝大多数湿法脱硫的脱硫塔基本采用填料塔,由于采用的填料规格型号不一样,所以传质面积有所不同,但在设计时设计部门都能够依据气量大小、硫化氢含量多少以及所选填料的不同而设计不同的塔体,总之,均能够满足生产需要,即一般都能满足气体净化度的要求。然而,随着企业生产规模的不断扩大,以及后序产品多样化的调整,企业对脱硫要求越来越严格。而填料脱硫塔所带来的弊病也越来越突出,不仅塔越做越大,循环量越来越高,就连净化度也越来越不能满足生产需要。更不能让企业容忍的是,填料塔堵塔的现象越来越严重,有的已经严重影响了企业的正常生产。因此对于脱硫塔内件及填料的改造已迫在眉睫,在此形式下,我公司通过大量的调查研究和多次实验室实验,最后研究开发了脱硫塔专用气液分布传质装置,该装置的应用不仅大大提高了气体净化度,扩大了生产能力,而且根本上解决了脱硫塔堵塔的问题。
技术背景:
1、本技术概况
该装置是一个组合件,它集传统的鼓泡塔、泡罩塔、垂直筛板塔、悬流板塔、填料塔等诸多塔内件的优点于一身,更加强化气液传质过程,该内件充分利用了脱硫反应机理---H2S和碱溶液快速的化学反应的原理,采用气液直接接触,并依据H2S含量高低设置特殊的气液接触装置、气泡再布装置,使气液之间动态接触,湍动传质,这不仅大大增加了气液接触面积,使气体在极短的时间内与液体充分混合接触,极大的提高了气体的净化度,而且以此传质装置取代填料,从而彻底解决了脱硫塔堵塔问题。该内件结构简单,安装简便,操作弹性大,塔阻力降低,且投资小,见效快。特别适应于旧脱硫塔改造,经改造后脱硫塔单塔生产能力得到大幅度提高(提高30-50%),而且净化度也得到有效的改善。如果用于新塔设计,投资费用将节省1/3-1/2。它是目前所有脱硫塔内件中最有推广价值和使用价值的传质内件,必将是脱硫塔内件的一次革命.
2、该装置的结构及工作原理
该装置在塔内分三层组装,(可依据气体中硫化氢含量高低来确定使用
层数)。它由气体分布装置、气泡再
布装置、降液管以及组装以后形成的
持液段等四个部分组成。首先气体从
塔低部直接进入气体分布装置,气体
从分布器出来以后气体直接与从上而
下来的脱硫液在持液段内鼓泡接触,
此时气体中的硫化氢迅速与脱硫碱液
发生反应,同时气体以小泡形式在浮
力作用下向上升腾,为了加强气泡与
碱液充分接触,我们在气泡升腾过程中,二次增加气泡再布装置,使气泡
经过破碎再布时再次形成无数的气泡
群面积,从而大大强化了气液传质过程.
经过该层传质接触反应后,此时硫化氢的脱除率将达到60-70%,通过初步净化后的气体迅速进入第二层反应装置,同样完成第一层的反应,此时的气体脱硫效率已达到90-95%,最后依据净化度要求,气体进入第三层装置,再经除沫器除去气沫夹带的液滴后出塔。液体走向是这样的:液体从上部进液管口直接打进上层液体分布装置,然后进入第一层持液段,吸收部分H2S后溢流至降液管,经降液管引入第二层持液段,脱硫液从低部进入持液段进行气液接触,吸收后的脱硫液再经降液管溢流引入第一层持液段,完成首次气液接触吸收。整体装置情况,从附图中可以详细看出。
3、该装置实施方式:
该装置实施方式有两种;一种是新塔设计,另一种是旧塔改造。该装置在旧塔改造时,极为便利,在原装置不动的情况下,只把原填料扒出,再把本装置安装上就可以了,安装极为简便,投资又少。且改造后,塔的处理能力将提高30-50%,溶液循环量也将降低1/4-1/3,如果该装置用于新塔设计,则整体投资费用也将降低1/3-1/2。
4、示例分析
4、1、本装置用于新塔设计;
例如:变换气流量 40000Nm3/h,压力; , 入口H2S;150mg/ Nm3,出口H2S;小于10mg/ Nm3,
4、1、1、如果按照一般的填料塔设计,经核算,所选脱硫塔的情况如下:
4、1、1、1、脱硫塔直径: ￠3400 高 H:3250米
4、1、1、2、一般选聚丙烯阶梯环为填料, 填料共3层,每层填料高5米,总高15米,填料总共136立方.
4、1、1、3、溶液循环量:400m3/h
4、1、1、4、该塔要使用三层再布器,一个液体分布器。
该塔预计总投资:90万元。
4、1、2、如使用本装置作为传质内件,经核算所设计脱硫塔基本参数情况如下;
4、1、2、1、脱硫塔直径: ￠2200 高 H:2100米
4、1、2、2、无须用填料
4、1、2、3、溶液循环量:320m3/h
4、1、2、4、该塔使用我公司设计的三层特殊的传质装置。
该塔预计总投资:55万元。
4、2、本装置用于旧塔改造;
某氮肥厂变换气脱硫,其处理气量为35000Nm3/