湿法脱硫系统堵塔的原因分析

气体脱硫作为现代煤化工、煤焦化、天然气制备等诸多工业领域中不可或缺的一个关键应用技术正在不断的被越来越多的企业所重视，根据不同的工况各个企业所选定的脱硫工艺路线也各有不同，常见的脱硫技术有干法、湿式氧化法、醇胺法等，目前业内最被广泛应用的是以Na2CO3或NH3.H2O做碱源的湿式氧化法脱硫技术，本文就湿式氧化法脱硫（以下简称湿法）经常出现的堵塔问题，谈一下常见的一些原因及解决措施。

1、再生不好积硫堵塞

再生系统是湿法脱硫工硫化氢的艺吸收、再生以及硫回收三大重要环节中的重要关键所在，再生系统开好与否直接影响着整个脱硫系统的正常稳定运行。再生空气量太小，硫泡沫层不能很好的形成，而空气量太大又容易造成泡沫层被吹翻打散，所以对风量的控制要恰到好处，从而才能保证硫泡沫的正常浮选再生；

对于喷射再生来讲，喷射器在再生槽内的分布状况及开启状况要保证均匀，避免出现局部翻腾过大而另一部分没有得到有效再生，日常维护时保证不能堵塞喷头和尾管从而造成无法正常吸气，浮选出的硫泡沫要保证能够正常溢流；

脱硫液再生效果差，贫液中硫含量高。再生不好，溶液中的HS-未被全部氧化为硫单质并被浮选收集到泡沫槽，而被带入了脱硫塔，在塔上段才完成氧化反应，生成单质硫，随即附着于填料表面，这就是脱硫塔上段出现积硫堵塔的主要原因。

2、工艺指标管控及催化剂的选型不合理形成盐堵

   在湿法脱硫工艺中常见的副盐有硫酸盐、硫代硫酸盐、硫氰酸盐，除此之外还有一种往往容易被大家所忽视——NaHCO3或NH4HCO3；副盐的增长与工艺既与工艺指标管控有关系又与催化剂的选择或催化剂的质量有关系。

工艺指标方面主要体现在以下几个方面：

①溶液温度控制过高副盐的增长速率就会随之增加，研究数据表明，当溶液温度达到45℃以上后脱硫液中的硫酸盐增长趋势呈直线型增长；

②催化剂浓度及再生风量控制的不太合适，主要体现在贫液的氧化还原电位上，贫液电位偏低往往硫代硫酸盐呈上升趋势、电位过高硫酸盐呈上升趋势，一般排除其它干扰因素的情况下，贫液电位控制在-70—-100mv相对比较合适。

③溶液中的悬浮硫较高或HS-含量较高，这两种物质在溶液中大量存在未被及时的氧化成稳定态S8或未被及时的浮选出来可以增大副反应生成的推动力，促使副反应的反应方程式从反应物向生成物不断转化，以至于最后形成溶液中副盐大量积聚；

④脱硫塔内的喷淋密度控制的偏小，部分企业为了节约电耗或本身设计缺陷导致脱硫塔的喷淋密度很低，这种情况往往会造成填料层内形成干区、偏流等现象，最终形成堵塔；根据实际生产需求，脱硫塔内的喷淋密度一般控制在45—60m3/m2.h较为合适；

⑤溶液中碱度控制过高，尤其是在高CO2含量的气源中，碱度控制过高不但会造成传统的副盐含量增长较快，同时还会造成碳酸氢盐在脱硫塔顶部捕雾器处或脱硫塔气体出口管处形成结晶，形成堵塞现象；

⑥入脱硫塔前的煤气洗涤、电捕运行的不好，造成大量焦油、煤灰等杂质带进系统，这类杂质粘附性较强，黏附到脱硫塔内的填料上以后往往也会造成堵塔；

催化剂的选择及催化剂的质量造成堵塔主要体现在以下几个方面：

①催化剂的选型没有针对具体工况而有针对性的选择，例如在气源含油量较大或硫负荷较大的情况下，传统的酞菁钴类催化剂使用起来就很容易出现力不从心的状况，催化氧化能力不能完全满足生产需求，此时就会造成溶液中的HS-积聚，再生效果差难以形成泡沫，最终造成副盐增长形成盐堵的状况。这里推荐东狮牌DSH高硫容抑盐脱硫催化剂，可以有效避免该种情况的发生；

②催化剂自身质量较差，催化氧化能力弱。目前市场上脱硫催化剂乱象横生，五花八门的催化剂到处都是，质量难以得到保障，尤其是近年来市场上谈论最多的络合铁催化剂，部分企业由于没有自己的专利及研发技术保障，Fe3+与所选择的络合剂（部分企业叫螯合剂）没有很好的形成络合态，造成Fe3+、Fe2+被降解出来被溶液中碱源所电离出来的OH-所捕获，形成了Fe（OH）2、Fe（OH）3沉淀，这部分沉淀较溶液在填料层内形成沉积形成堵塞。这也是市面上大部分使用过络合铁催化剂的厂家经常出现堵塔现象的主要原因；

3、脱硫塔自身设计存在缺陷造成堵塔风险增大

   ①脱硫塔的一次液体分布器喷头及结构设计不合理，这种情况比较溶液造成脱硫泵循环量达不到设计要求，喷淋密度偏小等现象，增大堵塔风险；

   ②填料层与填料层之间的气液再分布器设计不合理，出现气液抢通道的现象，从而出现塔阻升高的情况；

③脱硫塔设计能力偏小、空速较大。塔内空速越接近设计时的泛点气速越容易出现液泛，液泛的出现随之就会带来填料塔的阻力升高现象；一般情况下脱硫塔内的操作气速达到泛点气速的60%—80%比较合适（波纹填料塔一般取75%）；

④脱硫塔填料选型不合理，部分设计单位为了提高填料层内气液接触面积，选用公称尺寸较小的填料，填料的孔隙率较低也较容易出现塔阻升高的现象；一般填料的选型不但要考虑气液接触面积，还需要考虑堆积密度（γD/（kg/m3））、干填料因子（α/ε3）/m-1、湿填料因子（φ/m-1）等诸多因素。

4、硫泡沫的处理能力对堵塔造成影响

硫回收作为湿法脱硫最后一个环节也不容忽视，部分企业均出现了不同程度的因硫泡沫处理能力不足而造成影响生产正常运行的现象。硫泡沫不能及时处理会对再生系统造成影响、时间久了会进一步影响脱硫效率及填料塔阻力的上升。

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