1问题的提出

广西河池化工股份有限公司是广西重点化肥骨干企业，是河池市目前唯一一家上市公司。公司以生产合成氨、尿素和高浓度复合肥为主，年生产能力为总氨20万吨、高浓度复合肥20万吨、尿素30万吨，同时生产液体二氧化碳、硫磺等化工产品。公司历来十分重视硫化物的脱除控制，但由于随着生产能力的扩大和原料煤种的变化，变换气中H2S含量明显升高，变换气脱硫系统H2S控制时有超标，而且由于变脱塔负荷加重，导致堵塔较频繁，被迫停车扒塔清洗填料，影响生产十分严重。

2改造方案的确定

为此，公司成立了由技术开发中心、机动部、精炼分厂、生产技术部等单位组成的项目论证组，到兄弟厂家进行详细考察。经过反复论证，公司决定对现有两套变换气脱硫系统的改造采用长春东狮科技（集团）有限责任公司（原长春东狮科贸实业有限公司）研制开发的无填料塔技术－QYD型气液传质装置，将系统的两台填料塔均改造为无填料塔。根据长春东狮科技（集团）有限责任公司（原长春东狮科贸实业有限公司）所提供的改造技术方案利用2010年末大修时间来实施。

3基本技术参数

进塔变换气流量：

¢3000塔 70000m3/h

¢3400塔 85000m3/h

进塔H2S含量：≤500mg/Nm3

出塔H2S含量：≤20mg/Nm3

进塔变换气温度： 35～45℃

脱硫贫液温度： 42～45℃

变脱泵3台（用现有泵），流量280 m3/h，扬程310米。

QYD型气液传质装置：

层数：四层布置；材质：碳钢；气体分布管：108×4；133×5；使用寿命≥6年。

变脱塔操作压力：1.8～2.1MPa

为提高操作弹性，在塔上部设置高效雾化反应器（内均布十八支高效雾化喷头）。

4 QYD型气液传质装置的结构与工作原理

该内件由气体分布装置、气泡再布装置、降液管以及组装后形成的持液段等四个部分组成。该装置的气体走向是：首先气体从塔底部直接进入气体分布装置，气体从分布器出来以后，气体直接与从上而下的脱硫液在持液段内鼓泡接触，此时气体中的硫化氢迅速与脱硫碱液发生反应，同时,气体以小泡的形式在浮力作用下向上升腾，此时硫化氢的脱除率将达到50%左右。通过初步净化后的气体迅速依次进入第二、三、四层反应装置，同样完成第一层的反应，此时的气体脱硫效率已达到90%左右。最后气体与上部高效雾化反应器所雾化的脱硫液进行逆向传质吸收后，再经除沫器除去气沫夹带的液滴后，气体出塔进入下道工序。该装置的液体走向是：液体由进液管直接进入塔上部的高效雾化反应器，经雾化的脱硫液与气体进行逆向传质反应后，进入第四层持液段，吸收部分H2S后溢流至降液管，经降液管引入第三层持液段，脱硫液从底部进入持液段进行气液接触，吸收后的脱硫液再经降液管溢流引入依次进入第二层、第一层持液段，完成首次气液接触吸收。

5改造方案的实施

2010年11月底，利用年度大修机会，分厂派专人配合东狮公司王工分别对两台变脱塔进行了改造。2010年12月3日，¢3000塔改造结束。改造基本情况，塔上部设置高效雾化反应器（内均布十八支高效雾化喷头），QYD型气液传质装置四层布置，每层12个¢133气体通道，持液段上三层分别为1米，下层为800mm。每层两根¢426降液管。12月7日系统开车，进塔变换气流量：50000m3/h。¢3000塔进塔H2S含量320～390mg/Nm3，出塔H2S含量2～7mg/Nm3。¢3400塔于12月11日投入运行。开车后由于溶液进口管没有加装过滤装置，加之变脱液内杂质较多，投用半个月后塔顶部雾化喷头堵塞严重，造成变脱液循环量加不上，趁停车机会将1#、2#塔顶溶液雾化喷头全部拆掉，待加装溶液过滤器后再用，虽然缺少塔顶部雾化喷头，但从开车运行情况果来看，还是取得了令人满意的效果。

6运行效果

6.1改造前后运行效果对比

改造前：

改造后：

6.2改造前后变脱系统溶液组分

6.3改造前后物料消耗对比

由于脱硫工段设备不足，半脱系统和变脱系统溶液无法分开，无法精确计算出变脱系统消耗的变化情况，但从整个脱硫系统来看，改造前后化工原料的消耗没有明显增加，电耗较改造前略有下降。

7结语

由以上检测数据不难看出，QYD型气液传质内件与传统填料塔对比，有以下优点：大大提高了气体净化度；而且以此传质装置取代填料，彻底解决了脱硫塔填料堵塞问题，杜绝了检修扒塔等系列工作，节约了人力物力；该内件结构简单，安装简便，易操作，操作弹性大，塔阻力小，投资小，见效快，节能显著。而且该内件特别适应于旧塔改造，改造后单塔生产能力得到大幅度提高。因此，QYD型气液传质脱硫塔内件有很好的使用价值和推广价值。