脱硫设备：东狮无填料高效传质内件

无填料高效传质内件

技术背景

新型煤化工的发展尤其是洁净煤气化技术的进步，合成气呈现出：“高压、高CO₂、高H₂S、高净化度”等特点。合成气在高CO₂分压条件下煤气中的CO₂对脱硫液组分，吸收再生和硫泡沫的聚合浮选等影响很大。在高压、高H₂S、高CO₂、高净化度的“四高”工况下的脱硫设计对技术要求比较特殊，利用硫化氢快速反应和高选择性吸收的特点采用高效的传质技术，在吸收过程减少在塔内气液接触的时间从而减少高CO₂分压对脱硫液组分的影响，完成快速吸收；脱硫塔是脱硫系统的主要设备，是吸收气相中H₂S及其它酸性气体的主要场所。

东狮公司适应市场开发的无填料传质技术，应用于合成气“四高”的工况下取得了很好的效果。

1.1无填料传质技术与常规吸收技术的对比特点

与传统板式吸收塔的传质结构不同，（比如泡罩、浮阀、鼓泡、垂直筛板等结构），它可以使塔盘上面的液体高度达1米左右，使气液交换时间延长，一层塔板的作用相当于传统塔盘的数倍至数十倍，使得塔结构紧凑，能减少塔盘层数，降低塔的有效高度，并提高硫容，降低循环量。持液层中设置扰动装置，能起到破泡的作用，使大气泡破碎变小，气泡的表面不断更新，有效地提高了传质效率，同时也降低了气泡上升速度，增加了气液反应时间，又使得持液层中气体容量增加，液体量减少，能有效地降低液体的静压力，从而降低系统阻力。

1.2 无填料传质技术的设计作用原理

无填料传质技术包括气体均布装置；气液湍动装置，气汽传质装置组成具有如下特点：

1.2.1 采用了模块化设计，每层塔板都包含有大量的微型气泡发生器，这些微型气泡发生器在塔盘上呈三角形均匀分布，无死角，这样更有利于气体均布。

1.2.2 在持液层内增加气液湍动装置强化传质。

1.2.3 无填料脱硫塔利用高二氧化碳分压及二氧化碳易发泡的的特点，采用专有技术控制在液面以上的气汽传质区，大幅提高了脱硫精度，含硫气体经过无填料脱硫塔的吸收后，气体中H₂S含量可以达到3mg/nm³以下；总硫可达到5mg/nm³以下。

1.3、无填料传质技术优势特点：

1.3.1 如果用于新塔设计，在直径缩小的情况下，塔的高度要比填料塔降低1/3左右。

1.3.2 无论用于新塔设计还是旧塔改造，该装置投入运行后，脱硫液的硫容要增加一倍以上，溶液的循环量要比填料塔降低50%左右。

1.3.3 该装置在用于新塔设计时，由于塔的高度大幅度降低，在选取泵的扬程时比原来低10米左右，这样大大降低了脱硫系统的动力消耗。

1.3.4 由于接触时间短脱硫原料气中CO₂对脱硫液组分的影响得到有效的改善，更加有利于脱硫液对硫化氢的选择性吸收、溶液的再生、硫泡沫的浮选以及降低NaHCO₃的生成率。

1.3.5 如果用于旧塔改造，装置投入运行后，该塔的生产操作弹性将提高30%以上。

1.3.6 如果用于新塔设计，与填料塔相比，可节省30～50%的一次性投资费用。