【电厂化学】脱硫塔堵塔及如何减缓堵塔的过程

湿式氧法脱硫所配置的填料式脱硫塔，其填料段的堵塞，从广义而言具有普遍性。但近几年来，由于种种原因，较严重的堵塔逐年增多，而堵塔的周期又明显缩短，有的甚至不足一年就被迫停车清塔。这对生产连续性很强的合成氮肥及合成甲醇等厂家，所造成的各种损失是难以估量的。

故此，从某种意义上讲，堵塔及其明显的潜在性，对生产系统所构成的制约，已成为不少企业关注的焦点之一，正引起管理层的高度重视，业内的有关专家及技术人员，称堵塔为生产系统的“第一危机”，其言也并不过分。

1、堵塔的状况

填料脱硫塔运行中渐进式的塔阻力增长，是不可避免的正常现象。因此，如何减轻堵塔的程度，如何延缓堵塔的过程，并以此预防严重的恶性堵塔，才是应该认真探讨并有效解决的行业性难题。

经风机加压后的半水煤气脱硫，塔阻力不超过10Kpa，一般对系统负荷、脱硫净化度要求、物料消耗、硫磺回收等不会造成什么影响，可视为一般性堵塔。

较严重的堵塔，通常是指塔阻力已升至影响系统的正常负荷，生产过程已出现“三高一低二严重”的异常现象，即工艺违标率高，副盐生成率高，物料消耗高;硫磺回收率低;塔系拦液严重，出塔工艺气体夹带液严重。

若按填料段测定其压力降，在段高相当的情况下，其压力降依序自上而下递增。从停车清塔过程可明显看到，上段堵塞物多为物理杂质，而下段则多为积硫积盐等混合物，且粘附积沉在填料的不同侧面、不同截面，往往下段较严重，填料段大多呈半干区，而局部的干区堵塞物层厚且板实。

致使工艺气体流经填料段呈“S”变向，“慢—快—慢”变速，造成偏流、沟流、壁流甚至气液各行其道。分布严重不均，塔变径，气变速，液变向，填料的功能面严重减少。

按堵塞物的性质分类，大致为(1)硫类物质;(2)盐类物质;(3)物理杂质;(4)填料破碎或变形，且多以硫类物质及其为主的混合物堵塔最为常见。

2、堵塔的危害

依据生产的规模，处理工艺气体的硫负荷，对H2S的净化度要求，脱硫方法以及其他工艺参数，对脱硫塔的工程设计及塔内配装的填料，均有相应的调控弹性。

生产过程工艺气体与脱硫液在塔内“气上液下”总体上的逆流接触方式，以及在填料段的折流、喘流、涡流、旋流等，为气液二相的传质过程提供了足够大的介面，足够长的时间，足够强的态势，可较好的满足工艺气体中脱除H2S的净化度要求。

堵塔所造成的塔变径，气变速、液变向，填料总表面的严重不足，致使气液二相传质的介面、时间、态势三要素的严重受损。可见，堵塔的实质是从多方面破坏了脱硫塔及配装填料的总体功能。

上段阻力偏高，多为物理杂质所致，往往出塔气夹带液。给后工序造成较大麻烦，而下段阻力偏高，则会造成塔系拦液，造成本工序生产波动。

上述“三高一低二严重”的进一步发展，终将导致严重的恶性堵塔。系统被迫减负荷甚至停车清塔。

3、堵塔的成因

造成堵塔的因素很多且又十分复杂，但对各种类型的堵塔进行认真分析。总是有源可循有迹可查。

(1)催化剂的不适用或用法用量不当，氧化再生的效率差，不能满足工艺要求，悬浮硫及副盐含量高，脱硫液长期恶性循环。

(2)系统长期超负荷运行，工艺条件不适应，脱硫、再生、硫回收三大生产环节失调、失衡、失控，造成悬浮硫及副盐含量高，脱硫液长期恶性循环。

(3)脱硫塔功能不足或脱硫泵功能不足，造成液气比值低，塔喷淋密度不足，填料段形成半干区或干区。

(4)填科塔内件结构不合理或安装不规范，造成液气分布不均匀，形成偏流、沟流、壁流等，填料段形成半干区或干区。

(5)填料选型不适用或装填不合理，总量太多，单段太厚，空隙率小，特别是结构严重滞液型填料，投运后塔阻会明显偏高。

(6)填料破碎或变形，特别是规整格栅填料的倾伏或变形，塔阻会很快增高，甚至生产难以维持。

(7)塔前未配置静电除尘设备或其功能不足，工艺气体质量差，焦油含量高，粉尘等杂质多。

(8)塔前未配置洗气冷却设备或其功能不足，气温高液温高，不能满足工艺要求，脱硫效率低，氧化再生的效率差，析出的单质硫颗粒小，悬浮硫及副盐含量高。

(9)塔顶分布器或段间分布器，开孔率不足或孔径偏小，升气管通径偏小或高度不足以及安装不规范，负荷大压力高时瞬间的负荷变化，往往会形成塔系拦液，液位突升漫入气管的增阻现象。

(10)平板塔盘开孔率不足或孔径偏小;全开孔或局部开孔的驼峰式塔盘的谷底，则更容易造成积硫积盐积杂质堵塞。

(11)塔顶配置的气液分离装置，特别是丝网式除沫装置较容易堵塞，而测塔阻或停车清塔，往往会被忽视。

(12)再生槽容积偏小或再生泵功能不足，氧化再生的效率差，不能满足工艺要求，贫液质量差，脱硫液长期恶性循环。

(13)再生槽结构不合理，分布孔板的开孔率不足或孔径偏小，易堵塞，造成槽底内阻大，影响空气吸入量，若孔径大，液面翻腾严重，单质硫不易聚合浮选。贫液出口到硫泡沫溢流堰位差不足，均会将硫泡沫带进贫液槽，造成贫液质量差，悬浮流含量高。

(14)喷射器功能不足或装配布局不合理，吸入空气量不足或分布不均匀，氧化再生的效率差，或局部液面翻腾严重，单质硫难以聚合浮选从液相中分离，造成贫液质量差，悬浮硫高含量。

(15)压力管式喷头堵塞，喷淋密度不均匀，造成填料段的半干区或干区。

(16)硫回收过滤的滤液或熔硫残液，回收前处理不达标，液温高、杂质多，影响吸收与再生，造成贫液质量差，悬浮硫高含量。

(17)吸收剂质量差、杂质多，催化剂残留物多，特别是栲胶法脱硫，胶钒比不合适，予处理不完全，熟栲胶夹生，造成氧化再生效率差，脱硫液粘度大，贫液质量差，悬浮硫含量高。

(18)系统加减负荷频繁，脱硫液也随之加减，或是较长时间的低负荷低液量生产，也易造成填料段的半干区或干区。

(19)工艺条件不合适，工艺管理不到位。工艺操作不规范，操作随意性大。小问题也会积成大问题。

(20)多溶质在脱硫液中的溶解度，较其单一在水中的溶解度，均有不同程度的降低，因此，浓度高或溶解度低的副盐，在液温低的情况下，往往会形成混合性过饱和析出结晶而堵塔，有一厂家变脱系统冬季停车，一夜之间再开车时，发生恶性的“塔梗阻”，被迫通蒸汽加温而延误开车。

总之，堵塔往往是多因素多过程促成的，因此进行处理也十分麻烦。

4、堵塔的处理

较为严重的堵塔可采用具有“清硫洗塔”功能的催化剂，逐渐降低塔阻力。严重的恶性堵塔，则必须依据具体情况，制订更为稳妥的应用方案，以防堵塞物大量松泄又不是同步下移，而未能脱离填料段，导致塔通径突缩或堵塞物重叠增厚，塔阻力严重反弹。或者是松泄物大量进入脱硫液中，而未能较好的从液相中分离，导致悬浮物突然增多，脱硫液粘度增大，造成工艺严重超标。

上述两种情况的发生，均会造成被迫减负荷，甚至系统停车，若只需减负荷就可维持生产，切不可减少循环量，反之，若设备条件允许，尽可能加大液量，短时间就可见效而恢复正常生产。此外“清硫洗塔”过程，也多有如下情况。

(1)堵塞物层厚且板实的部位，脱硫液只能“蚕食状”从边缘渗透，而不能从填料上部穿透，降阻效果很慢，甚至看不到效果。

(2)塔阻稍有降低，而后很长时间再没有下降，基本上可排除硫类物质的堵塞，则多为物理杂质，填料破碎，本体变形或规整栅格填料的倾伏所致。

上述两种情况及特别严重的堵塔，先停车清塔而后更换适用的催化剂或适用的填料，则更为有效也更为稳妥，同时也避免了被迫停车所承担的风险。

5、如何减缓堵塔

堵塔是多因素多过程造成的，因此减缓堵塔也应从多力位考虑，采取综合性预防措施。

(1)多数堵塔与催化剂不适用或用法用量不合理有关，因此，在维持生产的情况下，更换适用的，特别是具有“清硫洗塔”功能的催化剂，是目前减轻及延缓堵塔最简便也最有效的方法。

(2)选好用好脱硫催化剂是至关重要的，选用复合式二无或多元的催化剂，其合理的配比十分关键，某一种的过量不单是造成物料的浪费，还会对生产造成负面影响。可见，使用要严格执行有关规程。

(3)喷射器是单系功能体，要保持良好的工作状况，若吸入空气量不足，应及时进行清理，以满足氧化再生的空气用量。

(4)贫液槽出口配置并联过滤器(方便清理)，以防止各种物理杂质带入脱硫塔。

(5)设备允许的情况下，采用“循环大液量，吸收剂，催化剂低含量”的运行方式，增大液气比及喷淋密度。

(6)脱硫塔工艺气体入口一出口之间配置副线，系统减负荷时，采用副线调控H2S含量，而不必减液量，并可借此机会强化氧化再生，优化贫液质量。

(7)系统短时间停车，不停泵，长时间停车，后停泵，优化贫液质量，强化对填料段的冲洗。

(8)合理配置设备，合理改进设备，合理使用设备，发现塔堵及进行有效处理。

(9)回收滤液或熔硫残液，处理必须要达标，且液温不易太高。以免影响氧化再生及单质硫聚和浮选。

(10)吸收剂、催化剂配制要达标，补加量要合适，采用多次补充，每次少量补充，按要求方式补充，保持其浓度的相对稳定。

(11)发现问题及时分析及时处理，总之，只有早预防、早发现、早处理小问题才不会酿成大祸。

毕竟脱硫液是多组分有粘度且含有悬浮物的浑浊液，而工艺气体及脱硫液也难免将焦油及其它物理杂质带入塔内;毕竟生产过程不正常的现象不可避免，而从不堵塔可借鉴的厂家少之又少，因此，如能将停车清塔的周期控制在2一3年.相信多数企业是可以接受的。

此外，堵塔的因素十分复杂，所以，不能一发现异常现象，就单从工艺上，设备上以及脱硫催化剂上找原因，而在很多情况下却是人为造成的，因此，依据本厂的情况，不断总结经验，认真吸取教训，提高管理水平，应用先进技术，才是搞好脱硫生产的根本。

原标题：【电厂化学】脱硫塔堵塔及如何减缓堵塔的过程