“堵塔”— 脱硫塔的常见病和解决办法

2020-07-15

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脱硫塔是对工业废气进行脱硫处理的塔式设备。脱硫塔最初以花岗岩砌筑的应用的最为广泛，其利用水膜脱硫除尘原理，又名花岗岩水膜脱硫除尘器，或名麻石水膜脱硫除尘器。优点是易维护，且可通过配制不同的除尘剂，同时达到除尘和脱硫（脱氮）的效果。随着玻璃钢技术的发展，脱硫塔逐渐改为用玻璃钢制造。相比花岗岩脱硫塔，玻璃钢脱硫塔成本低、加工容易、不锈不烂、重量轻，因此成为今后脱硫塔的发展趋势。另外316L不锈钢具有耐腐蚀、耐高温、耐磨损三大优势，也是脱硫塔发展重要趋势之一。经过多年的改进，已发展成文丘里型、旋流板型、旋流柱型、浮球型、筛板型、气动乳化型等各种类型的脱硫塔，设备技术日趋成熟，各有优点和不足，企业可依自身需要选用不同类型。

“堵塔”是脱硫塔在使用过程中经常会遇到的问题；脱硫塔阻力上升，严重时发生气体带液，是脱硫系统不可避免的问题，也是脱硫行业较普遍关注的问题。虽然随着催化剂技术的发展，许多新型催化剂已具备清除硫堵的功能，使得堵塔问题有所缓解，但由于各企业的工艺状况、操作及管理等方面的原因，堵塔问题依然是脱硫行业中的关注焦点。伊小编今天就和各位看官老爷聊聊这个话题

说到塔堵，主要分为硫堵和盐堵，究其原因，主要有以下几个方面：

1.进脱硫塔的气体成分不好，杂质含量较高?(如粉煤灰、煤焦油及其他固体颗粒)?进入填料层堵塞。

2、脱硫塔在进行脱硫反应时，也伴随发生氧化再生析硫反应，若析出的硫(特别是入口H2S含量较高时)不能及时随脱硫液带出脱硫塔，就很容易在填料表面，导致出现局部堵塞、偏流，严重时形成堵塔。

3、脱硫塔喷淋密度不够。一般要求在50～60m3╱m2?/span>h，较低的喷淋密度不仅会使塔内填料容易形成干区，造成硫堵，而且会大大降低脱硫塔的净化度。特别对于直径较大的塔，一定要保证足够的贫液量。

4、再生空气量不够，吹风强度低(一般要求在50～80?m3╱m2?/span>h)或再生设备不配套，这种现象必然造成再生槽内硫泡沫浮选困难，使贫液中悬浮硫较高，若长时间运行很容易形成堵塔。

5、脱硫塔的脱硫设备结构本身有问题。如填料选择不当或塔的液体分布器、再分布器结构或安装不合理，这种现象很容易使溶液偏流或分布槽本身积硫而造成堵塔。

6、副反应物生成的各种物质盐类浓度高，温度低时析出来堵塔，在正常工况下，特别对于管理比较好的厂家(现场没有什么跑、冒、滴、漏)，脱硫液中副盐增加是可以理解的，因为脱硫液在吸收H2S的反应过程中，同时伴随副反应的发生，这是不可避免的，当副盐增加时，要及时采取措施(排放或引出部分降温结晶析出)，以防盐堵。供热信息网了解到至于多少含量为超标，各企业因工况不一样，具体指标有所不同。我们认为副盐不要超过250g╱L,特别是溶液中Na2SO4的含量一般不超过40 g╱L，这种超标不仅仅是盐堵的问题而重要的是将引起设备严重腐蚀。

7、熔硫生产管理认识不足，由热供蒸气紧张，停止溶硫设备运行，或操作不当或熔硫装置本身有问题，造成残液中夹带的硫颗粒及泡沫增加，未经沉淀，过滤、分离处理又返回系统内，最终带至塔内堵塞填料。

8、脱硫液的组份控制不当，如栲胶、钒的比例失调，形成S—O—V沉淀，或是栲胶预处理不当，补入系统等。造成脱硫液粒度增大，使硫更易在填料上挂壁。

9、水质的影响。有的企业补硬水，或是其它硬水流入沉淀池，流入系统，形成钙、镁、盐类堵塞。

10、催化剂选用不当，我们知道不同种类的催化剂在催化氧化过程起作用不尽相同，特别是氧化后形成的单质硫晶体结构不一样，它的粘度和颗粒大小就不一样，如果自身析出的单质硫粘度比较大，在塔内析出的硫粘附在填料或分布器的时候，一定要周密考虑，切不可顾此失彼。

11、脱硫塔除沫器积硫堵塞。这种堵塞往往被企业所忽视，也最不容易被测定出来。一般厂家在测定脱硫塔阻力时，仅测定进出塔的压差。当然也有的厂家能测出每段填料压差。一般发现一段填料有压差时，就会判定一段填料或分布器受堵。殊不知当除沫器堵塞的原因，一方面是长时间得不到清理，另一方面气沫夹带严重，从而造成积硫堵塞。

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。总是有迹可循有迹可查。伊小编总结的原因还有以下一些：

（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）填料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，造成残液质量差，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，预处理不完全，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。

总结了这么多原因，那如何才能解决问题呢？？

伊小编的敲黑板时间又到了~bang~bang~bang

脱硫塔堵塔的解决方案：

（1）做好气体入塔前的净化，气体入塔前要洗涤除尘和静电除焦，并加强气水分离，防止煤焦油、粉煤灰等杂物带入脱硫系统。

（2）认真查找堵塔的根本原因，是设备设计安装问题的，找机会进行技术改造，比如脱硫塔在填料的装填和选用上，宜按三层装填，每层高度5-6米，填料总高15-18米，填料以散装聚丙烯￠50-70㎜为主，下段填料宜选大规格以防堵；气液分布器、再分布器、除沫器等部件设计应合理，气液分布面要适当；填料托架多为驼峰板，各企业或多或少都发生过驼峰堵塞，严重时驼峰槽被堵满，不得不停车清理填料，建议将驼峰板改为格子板；氧化再生槽内应设1-2层分布板，孔板的作用是使气液混合物通过孔板时再经混合搅动，以利再生效率提高，孔径过大，混合搅动作用减弱；保证检修质量，在塔内填料扒出后，应对塔内进行一次全面检查，发现问题及时处理。

（3）严格控制工艺指标，做好再生槽硫泡沫的浮选和溢流，再生压力（一般在0.40-0.45MPa）,以及液位要稳定,防止大幅度波动而将沉淀泛起带入塔内；控制好再生温度，再生温度过高则副反应加快，产生副盐多,副盐结晶，造成堵塔.

(4)保证足够的循环量和喷淋密度,使附在填料表面的积硫得到冲刷,减量生产,不宜调节循环量,应以降低溶液总碱度为手段。重视熔硫回收及加工，熔硫残液要经逐级沉淀、过滤、冷却、氧化并将杂质清除后再返回到系统。

（5）选用质量过硬的催化剂。由于催化剂特殊的化学结构而具有极强的吸氧载氧能力，在脱硫过程中，不断地释放出具有很强活性的原子态氧，能迅速将H2S和部分有机硫转化为单质硫，从而大大提高脱硫效率，脱除有机硫可达50%以上，氧化再生时析出的硫颗粒大，易分离回收，使脱硫液粘度降低，悬浮硫减少，溶液清亮。另外，质量过硬的催化剂不但能吸附氧，活化氧，还能形成多硫化物，多硫化合物被再生时会析出硫，以致溶液中的悬浮硫逐渐降低，填料上粘附着的硫也逐渐松懈下来，故具有一定的清洗塔的作用。

（6）对塔堵后，阻力上升，出塔气体出现带液现象的处理。据笔者多年的操作和管理经验，一方面可加大循环量来冲塔，另一方面可加入一定量的植物油，以消除塔内沉积在填料上的硫泡及积硫，一般植物油一次加入量在200-300mL为宜，加入量过多，则在塔阻下降后，脱硫效率会有所降低，主要原因是植物油是高分子有机化合物，是一种消泡物质。需特别注意的是，在加植物油来清洗塔期间，硫泡会大量增多，宜加强再生槽硫泡的浮选，保证正常溢流，同时要加强熔硫回收工作。

综上所述，脱硫塔堵塞的原因很多，要认真查找原因，对症下药，采取有效措施，才能从根本上解决问题，希望伊小编今天的内容能够帮助到各位看官老爷们解决根本问题。说的不对的地方，欢迎大家指正！如果各位看官老爷有不同意见，欢迎给伊小编留言评论，大家一起探讨！如果大家喜欢伊小编的内容，欢迎评论点赞加关注哦！

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