山東某生物能源有限公司，主要是生產(chǎn)沼氣、有機肥研發(fā)銷售，病死動物無害化處理的企業(yè)。沼氣脫硫采用Na₂CO₃水溶液為吸收劑的常壓濕式氧化脫硫法工藝。

1脫硫設(shè)備、工藝狀況

脫硫設(shè)備狀況：一臺脫硫塔直徑2m,散裝填料4層；上兩層裝填的是直徑50mm的階梯環(huán)，下兩層裝填的是直徑75mm的階梯環(huán)。一臺再生槽，6支24型自吸噴射器。貧液泵160m³/h兩臺，一開一備；富液泵160m³/h兩臺，一開一備。板框壓濾機過濾硫泡沫。

工藝狀況：投產(chǎn)運行后，因為各種原因沒有達到滿負荷連續(xù)運行，入塔沼氣流量約1000m³/h，H₂S含量在4000ppm濃度左右，塔后后硫化氫低于10mg/m³。采用長春東獅科技（集團）有限責任公司東獅牌DZS沼氣專用脫硫劑，在運行過程中，主要問題為脫硫塔硫堵塔。

2 原因分析

經(jīng)與該公司技術(shù)人員交流及現(xiàn)場調(diào)研了解：

2.1生產(chǎn)運行過程中，富液泵打液量僅為貧液泵的50%，從現(xiàn)場情況看，富液泵打液量過低原因有：a.泵的選型不對；b.泵進出口閥有堵塞現(xiàn)象；c.泵出口管道有太多的彎頭，阻力大；d.再生噴射器有堵塞。

2.2正常生產(chǎn)一臺滿負荷的貧液泵需要對應(yīng)兩臺富液泵。為了節(jié)省電耗，該公司只開一臺富液泵，減少貧液泵的打液量來平衡溶液循環(huán)，導致脫硫塔溶液循環(huán)量小，噴淋密度僅為25m³/h.m2。

2.3溶液循環(huán)量過低，再生壓力控制不當，硫泡沫浮選不正常，造成脫硫貧液中的懸浮硫高。

2.4生產(chǎn)運行不穩(wěn)定，經(jīng)常開開停停，造成設(shè)備內(nèi)沉積硫帶入循環(huán)溶液。

綜合上述情況造成脫硫塔硫堵的主要原因亦是噴淋密度過低，造成脫硫塔填料層脫硫液分布不均，有盲區(qū)、干區(qū)，產(chǎn)生硫淤積，久而久之就形成塔堵。

3 處理措施

3.1 檢查清理設(shè)備、管道、再生噴射器等淤堵問題，扒出清洗脫硫塔填料；

3.2 改造處理泵出口管道有太多的彎頭，減少管道阻力；

3.3 脫硫塔溶液噴淋密度控制在指標35~50m³/m².h，開兩臺富液泵；

4 生產(chǎn)管理

4.1 保證脫硫液懸浮硫低于1.0g/L，加強再生槽的浮選和溢流；

4.2加強催化劑的濃度，溶液的組份的控制；

4.3脫硫液再生溫度低。

化學反應(yīng)要在一定的溫度下進行，因為入塔沼氣溫度低，脫硫液溫度提不上來，再生溫度需控制在37~42℃為宜。建議在冬季脫硫液溫度低時，可以在貧液槽內(nèi)安裝加溫盤管；

4.4沼氣脫硫液中副鹽（Na₂SO₄+Na₂S₂O₃）小于250g/L；

4.4.1控制塔內(nèi)富液停留時間。

脫硫液中副鹽主要是Na₂SO₄、Na₂S₂O₃兩種，硫酸鈉的溶解度為４０，Ｎa₂Ｓ₂Ｏ_３為８０，溶液溶解度的大小是脫硫塔鹽堵的重要理論依據(jù)。副鹽形成化學反應(yīng)如下：

2NaHS+2O₂=Na₂S₂O₃+H₂O

2Na₂S₂O₃+O₂=2Na₂SO₄+2S

從以上的反應(yīng)式來看，Na₂S₂O₃的生成量主要取決于析硫的快慢和氧含量的多少，在脫硫塔中催化氧化析硫效果不好，就會造成溶液中的NaHS含量較高，若經(jīng)富液停留時間較短，到再生槽氧化再生還原過程中，溶液中的NaHS極易生成Na₂S₂O_3。若再生空氣量較大，停留時間太長，會進一步氧化成Na₂SO₄。硫酸鈉是最終副產(chǎn)物，會越積越多，達到一定濃度時，就會使溶液惡化，影響脫硫效果，使溶液腐蝕性加強。

4.4.2控制再生溶液溫度。

副鹽會造成原料消耗高，生產(chǎn)成本增加。每生成1克的Na₂SO₄耗純堿約0.37克；每生成1克的Na₂S₂O₃耗堿約0.75克；通過以上的數(shù)據(jù)就可以計算出脫硫里副鹽增加消耗的純堿數(shù)，所以副鹽的控制不可忽視。在生產(chǎn)實踐中，如能滿足脫硫后的工藝指標，應(yīng)盡量控制低堿度，減少副鹽的增長，降低系統(tǒng)阻力?？刂朴绊懜丙}的形成和溶液溫度的控制有密不可分的關(guān)系，當溫度達到45℃以上副反應(yīng)加快，50℃以上急劇上升。尤其夏天，應(yīng)盡量保證溶液溫度穩(wěn)定。

4.4.3選用好的脫硫催化劑。

催化劑的質(zhì)量對副鹽的影響也較大，催化劑的氧化能力及溶液的攜氧量對副鹽的生成也會起至關(guān)重要的作用。

4 初步改造后的運行情況

改造開車后，檢查脫硫塔底部、再生槽底部，都沒有積硫現(xiàn)象發(fā)生，噴射器檢修后也沒有發(fā)現(xiàn)管道硫堵，對泵出口管道改造，減少彎頭，富液泵循環(huán)量有好轉(zhuǎn)，但當開一臺富液泵時，貧液泵出口閥門還是不能全打開運行。為了保證脫硫塔的噴淋密度，目前，富液泵開兩臺，一臺滿負荷和一臺半負荷運行，脫硫效率正常，生產(chǎn)系統(tǒng)運行穩(wěn)定。

5 結(jié)語

當系統(tǒng)生產(chǎn)負荷穩(wěn)定或變化時，穩(wěn)定調(diào)整溶液循環(huán)量，穩(wěn)定脫硫塔噴淋密度。是確保脫硫塔填料不堵的主要手段。當系統(tǒng)停車時，脫硫塔停止進沼氣時，建議脫硫系統(tǒng)的循環(huán)泵還運行一段時間，確保將脫硫塔填料上的積硫溶入脫硫液中帶出，起到洗塔，清塔的效果。脫硫系統(tǒng)的脫硫、再生、硫回收這三個環(huán)節(jié)相互影響，各環(huán)節(jié)都要嚴格執(zhí)行工藝指標，若要保證脫硫系統(tǒng)長周期穩(wěn)定運行，脫硫的工藝指標的控制及現(xiàn)場操作和管理是密不可分的。

用大噴淋密度的方法預(yù)防填料積硫經(jīng)濟上不合理，采用無填料吸收設(shè)備是杜絕吸收塔硫堵的好辦法。

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