1 脫硫后煤氣帶硫沫
脫硫系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，脫硫塔作為氣液接觸裝置，普遍存在霧沫夾帶現(xiàn)象，只是嚴(yán)重程度不同而已。霧沫夾帶輕的系統(tǒng)，對(duì)后工序基本沒(méi)有影響。霧沫夾帶嚴(yán)重的話，硫沫會(huì)帶到后系統(tǒng)，出現(xiàn)壓縮機(jī)一段氣閥堵硫沫，一段水冷器換熱管被硫黃堵塞的現(xiàn)象。
脫硫塔的霧沫夾帶不同于其它的氣液接觸裝置。霧沫中攜帶的硫沫粘著性強(qiáng)而流動(dòng)性差。在霧沫分離的過(guò)程中，硫沫容易粘附在分離裝置等的表面上。
脫硫塔塔頂不安裝除沫器，如果發(fā)生霧沫夾帶的話，對(duì)后工序影響比較大。如果采用旋流板、絲網(wǎng)類除沫器的話，粘附硫沫后阻力會(huì)增大。在塔頂液體分布器上面加裝一段填料的話，有***的效果。需要注意的是，如果填料表面得不到液體的沖刷也存在硫堵的的問(wèn)題。如果使用折流板除沫器情況會(huì)相對(duì)好一些，但要根據(jù)脫硫塔的空塔氣速對(duì)折流板的間距和角度認(rèn)真核算。間距大而角度小了分離效果不好，間距小而角度大了阻力大且有吹翻的可能。在脫硫塔后加水洗塔，污水處理比較困難，含有脫硫液、硫沫的廢水沒(méi)辦法消化。而在脫硫后加一級(jí)電捕，確實(shí)能有效地除去夾帶的硫沫，但運(yùn)行周期偏短。一旦電暈極上粘附了硫沫，其除硫沫作用馬上消失，并且電極絲的清洗工作量也是很大的。
由此看來(lái)，被動(dòng)地應(yīng)付霧沫夾帶問(wèn)題，采用折流板除沫器還是***選擇。而要***解決帶硫沫問(wèn)題還得從源頭上想辦法。氣體中帶硫沫的原因有如下幾個(gè)：一是脫硫塔空塔氣速高，否則夾帶量就?。欢敲摿蛞焊丙}含量高，造成脫硫液易起泡；三是脫硫貧液的懸浮硫高，造成泡沫中含大量的硫沫。而這三種情況在大多數(shù)時(shí)候是同時(shí)存在的。而這一系列問(wèn)題的發(fā)生是由于整個(gè)系統(tǒng)存在先天不足造成的，與生產(chǎn)管理和工人的操作沒(méi)有多大關(guān)系。
2 副鹽的積累
脫硫液中的副鹽主要是NaSCN、Na2S2O3、Na2SO4，其中NaSCN是由于原料氣中含有在煤制氣過(guò)程中生成的HCN，在脫硫過(guò)程中生成NaSCN存在于脫硫液中，NaSCN的生成過(guò)程是不可控的。NaSCN還能進(jìn)一步氧化成Na2SO4。脫硫液在再生過(guò)程中有Na2S2O3生成，這一副反應(yīng)是脫硫過(guò)程中可控的副反應(yīng)。Na2S2O3進(jìn)一步氧化也生成Na2SO4，脫硫液中Na2SO4含量的高低與脫硫液中Na2S2O3、 NaSCN的生成量有關(guān)。
再有就是煤氣中的焦油除不盡，會(huì)與脫硫液發(fā)生皂化反應(yīng)，導(dǎo)致脫液起泡。這一點(diǎn)已引起大多數(shù)的廠家的注意，不再贅述。
脫硫液再生過(guò)程中生成Na2S2O3的副反應(yīng)與再生溫度、脫硫液的PH值、富液槽（有的叫反應(yīng)槽）停留時(shí)間有關(guān)。再生溫度高的原因是進(jìn)脫硫塔煤氣溫度高，需要考慮冷卻塔降溫效果。脫硫液實(shí)際上是Na2CO3-NaHCO3的緩沖溶液，PH值高了自然會(huì)多吸收煤氣中的CO2，因而脫硫液的PH值不會(huì)太高。反而是副鹽含量高了以后脫硫液的PH值會(huì)低。富液槽停留時(shí)間短說(shuō)明富液槽太小了，需要對(duì)富液槽進(jìn)行改造，增大富液槽容積。
再一個(gè)就是熔硫過(guò)程，在熔硫過(guò)程中到底發(fā)生了什么反應(yīng)，目前還沒(méi)***的文獻(xiàn)發(fā)布可信的分析。但大家可以達(dá)成的共識(shí)是熔硫后的廢液補(bǔ)入系統(tǒng)后對(duì)系統(tǒng)的沖擊很大，并且補(bǔ)入貧液槽和補(bǔ)入富液槽變化不大。因此不少?gòu)S家都在熔硫廢液的處理上想辦法，什么沉淀、過(guò)濾、降溫等，效果也是喜憂參半。
以上這些做法只能控制副反應(yīng)的發(fā)生量，并不能***副反應(yīng)的發(fā)生。即使堿液脫硫裝置設(shè)備相互配套了，生產(chǎn)運(yùn)行控制好了，只能是把副反應(yīng)的量降低，并不能做到不發(fā)生副反應(yīng)。并且按照物質(zhì)不滅的原則，脫硫液中的副鹽只會(huì)越積越多，不會(huì)消失。有的單位副鹽積累到***程度，采取相應(yīng)的措施后，用一段時(shí)間的調(diào)整就能使系統(tǒng)恢復(fù)正常，試問(wèn)副鹽去哪兒了？如果沒(méi)有提取副鹽的裝置的話。結(jié)論應(yīng)該是彼此心照不宣吧！
至于如何控制住副鹽的積累，無(wú)非是帶出系統(tǒng)。有幾家脫硫運(yùn)行比較穩(wěn)定，沒(méi)有副鹽的積累的單位，有一點(diǎn)共性的東西值得大家思考，他們不煉硫黃，而是將硫膏過(guò)濾后直接賣掉了。其實(shí)這也是變相的一種置換。
即使不考慮賣硫膏，也應(yīng)該考慮把硫沫過(guò)濾后再進(jìn)行熔硫。這樣廢液量大大減少了，處理起來(lái)也好辦一些。鍋爐有煙氣脫硫裝置的可以噴到燃料煤上燒掉，有煤球裝置的也可以加在原料煤里回爐，污水處理裝置能力夠的話也可送污水處理。
副鹽的積累會(huì)造成脫硫液的比重增加，新鮮的脫硫液比重一般的1.1g/L以下，比重超過(guò)1.2g/L脫硫的運(yùn)行狀況就會(huì)惡化。用普通的比重計(jì)就可測(cè)量，也比較方便。
3 硫容與富液槽/再生槽容積
硫容高低能夠反映出脫硫液狀況的好壞，但目前認(rèn)識(shí)上可能存在一個(gè)誤區(qū)，即片面地追求高硫容。脫硫的目的是把煤氣中的硫化氫降到設(shè)定的指標(biāo)，比方說(shuō)氮肥肥行業(yè)半水煤氣脫硫出口H2S的指標(biāo)是0.068g/Nm3，達(dá)到指標(biāo)是主要的。不能僅僅為了提高硫容而提高堿度、提高催化劑濃度，因?yàn)檫@樣做***保證有相應(yīng)的富液槽停留時(shí)間與之相匹配。高硫容意味著富液中的高NaHS含量，如果沒(méi)有相應(yīng)的富液槽停留時(shí)間與之相匹配，富液中的NaHS不能在富液槽中充分氧化，在經(jīng)過(guò)噴射再生時(shí)接觸大量的空氣，就會(huì)發(fā)生生成Na2S2O3的副反應(yīng)。
另外當(dāng)富液槽停留時(shí)間條件較好的話，可以控制脫硫液的高硫容，這樣可以降低脫硫液的循環(huán)量，但是這又存在一個(gè)液氣比和噴淋密度是否滿足要求的問(wèn)題，如果噴淋密度太小，不能將脫硫過(guò)程中形成的硫沫以及貧液帶入的懸浮硫沖刷下去，日積月累就會(huì)導(dǎo)致堵塔現(xiàn)象的發(fā)生。
富液槽停時(shí)間重視程度不夠，如果富液槽容積太小，導(dǎo)致副反應(yīng)大量發(fā)生。就會(huì)造成脫硫效率下降，為了保證脫硫指標(biāo)，只能被迫增加循環(huán)量，這樣一來(lái)富液槽停留時(shí)間更短，形成惡性循環(huán)。富液槽的改造投資并不大，但卻能夠解決大問(wèn)題。
再生槽是脫硫劑恢復(fù)攜氧量和HS-氧化成S的設(shè)備，同時(shí)實(shí)現(xiàn)硫泡沫的浮選。如果再生槽偏小的話，不僅脫硫液再生不好，而且會(huì)造成貧液懸浮硫高。另外再生槽的體積指的是純粹氣液接觸的體積。對(duì)于噴射再生槽，不包括環(huán)形槽貧液的體積。
富液槽/再生槽停留時(shí)間參考值15±5min，這一點(diǎn)可能與通常的看法不太一致。
4 堵塔
采用堿液脫硫后，當(dāng)前比較普遍存在的問(wèn)題是堵塔。可是，我們回顧一下，在九十年代初這一矛盾并不突出，一方面是部分廠家還在采用氨水脫硫，采用堿液脫硫的廠家少。另一方面是當(dāng)時(shí)堿液脫硫的廠家堵塔的問(wèn)題也確實(shí)不像現(xiàn)在這么突出。
脫硫塔堵塔成為普遍問(wèn)題是在2000年前后，由于化肥行業(yè)的大發(fā)展，無(wú)煙煤供應(yīng)開(kāi)始緊張，價(jià)格開(kāi)始上漲?；势髽I(yè)為了降低生產(chǎn)成本，造氣燒高硫煤成為主流。再加上一些企業(yè)對(duì)脫硫重視不夠，生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大卻未對(duì)脫硫系統(tǒng)做相應(yīng)的改造。最終導(dǎo)致了脫硫系統(tǒng)高負(fù)荷甚至超負(fù)荷運(yùn)行。因而脫硫堵塔現(xiàn)象也逐漸成為“主流”，不堵塔的反而成為少數(shù)了。
最近幾年各方面在如何解決堵塔問(wèn)題上也做了大量了償試。熔硫殘液處理、液體分布器改造、塔填料由規(guī)整填料改成散裝填料、換催化劑等等，最終該堵還是堵。目前一些廠采用了空塔噴淋的脫硫塔，是不用考慮堵塔的問(wèn)題，但脫硫效率不高，只能做為預(yù)脫硫使用。
某單位的一塔250規(guī)整填料，Ф4200的塔過(guò)20000m3/h的氣量，進(jìn)口H2S=1.0~1.5g/Nm3。用了兩年阻力沒(méi)有明顯變化。后來(lái)氣量加到30000m3/h，進(jìn)口H2S=2.0~2.5g/Nm3。換成125規(guī)整填料，基本上也堅(jiān)持不了一年。再后來(lái)?yè)Q成了Ф76的塑料階梯環(huán)，情況也沒(méi)有明顯的改善。
脫硫塔負(fù)荷小時(shí)作業(yè)周期長(zhǎng)有如下幾方面的原因：1、塔本身有余量，即使發(fā)生堵塔傾向，在帶入物***的情況下，塔的通量維持的時(shí)間也較長(zhǎng)。2、塔有余量的情況下，脫硫液的循環(huán)量也有相應(yīng)的余量，可以定期大循環(huán)量對(duì)填料進(jìn)行沖洗。3、進(jìn)口H2S高的話，在脫硫塔內(nèi)析硫就多，相應(yīng)增加硫堵的機(jī)率。4、在貧液懸浮硫***的前提下，脫硫系統(tǒng)循環(huán)量較滿，帶入塔內(nèi)的硫相對(duì)也多。
另外，脫硫系統(tǒng)在高負(fù)荷下運(yùn)行，再生不好、副鹽高、懸浮硫高的情況也更容易發(fā)生。這類情況出現(xiàn)后，對(duì)脫硫塔也造成不利影響。比如熔硫殘液處理不好等造成的懸浮硫高，容易堵液體分布器，造成填料局部液量小，起不到應(yīng)有的沖刷作用，也就很快堵掉了。
再有，如果脫硫塔在超負(fù)荷的情況下生產(chǎn)，溶液循環(huán)量超過(guò)了液體分布器的設(shè)計(jì)液量，會(huì)造成液體分布不均，不僅起不到?jīng)_刷作用，還會(huì)因局部液量小而很快發(fā)生堵塞。
脫硫塔的阻力正常情況下與塔徑、塔負(fù)荷有關(guān)。新塔阻力上漲一般經(jīng)歷一個(gè)先慢后快再慢的過(guò)程。塔阻力有了明顯的變化以后，此時(shí)塔內(nèi)的氣液分布已經(jīng)發(fā)生了變化，部分填料已經(jīng)出現(xiàn)了堵塞。脫硫塔開(kāi)始在比較大的負(fù)荷下工作，如上一節(jié)所述，阻力就會(huì)明顯地上漲。一般脫硫塔的阻力到80mmHg后系統(tǒng)運(yùn)行就很困難了，電耗升高不說(shuō)，羅茨風(fēng)機(jī)出口壓力升高伴隨著溫度升高，如果風(fēng)機(jī)出口的冷卻塔能力不足的話，連整個(gè)工藝狀況也會(huì)惡化。阻力到100~120mmHg以上就***扒塔了。
5 扒塔與洗塔
扒塔是一項(xiàng)很繁重的工作，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且脫硫液對(duì)皮膚尤其是眼睛刺激性很大，扒一次填料，施工作業(yè)人員的眼睛得紅腫疼痛兩叁天。所以塔能不扒盡可能地不扒，能少扒一次少扒一次。另外就是扒填料之前要做好準(zhǔn)備工作，要有詳細(xì)的施工方案和、勞動(dòng)保護(hù)措施。
大多數(shù)時(shí)候脫硫塔阻力大而被迫扒塔時(shí)，塔內(nèi)的填料還能用，并不用更新。這就要對(duì)塔內(nèi)填料進(jìn)行回收，清理一下重新裝到塔里。
有的單位扒塔工作做的很仔細(xì)，把填料扒出來(lái)后，用水沖洗后再裝到塔里。這樣一來(lái)必然要消耗大量的水，沖填料的水往哪兒去也是個(gè)大問(wèn)題。
對(duì)于脫硫塔如何扒填料，我想打個(gè)比方。家里的抽油煙機(jī)隔一段時(shí)間要清一次，擦得干干凈凈地，像新買的一樣，可是做完一頓飯后是不是還是這個(gè)樣子呢？
對(duì)于規(guī)整填料，可能現(xiàn)在用的很少了，首先明確一點(diǎn)就是不要按廠家要求的那樣新填料裝好后把打包帶剪斷，那樣的話扒塔的工作量就大了。在打包帶完好的情況下，塔內(nèi)用脫硫液邊沖邊扒，塔里的填料可以整塊地從人孔運(yùn)出來(lái)，少量散的也能分層規(guī)置規(guī)置單獨(dú)存放。扒出的填料不用水沖，直接放到一片干凈的場(chǎng)地晾干，摔打一下就行。用手提起來(lái)一塊感覺(jué)很輕，說(shuō)明硫沫基本掉干凈了。散了的重新組成塊用打包帶打包。將填料重新組圓，就可以往塔里裝了。
散裝填料的扒裝工作量相對(duì)小一些，但對(duì)環(huán)境影響較大，因?yàn)樘盍弦獜男读峡装浅鰜?lái)，這樣粘附的硫沫、帶出來(lái)的脫硫液要比扒規(guī)整填料多，弄得現(xiàn)場(chǎng)臟不說(shuō)，關(guān)鍵是這些脫硫液和硫沫要污染環(huán)境。卸出來(lái)的填料現(xiàn)場(chǎng)抖一下，只要填料不被硫沫粘在一起，填料上的孔隙基本出來(lái)就行，不用非得用水沖出填料的本來(lái)面目。然后將填料直接裝袋，就可以重新裝到脫硫塔里了。
扒出來(lái)的填料重新裝了以后，從開(kāi)車到系統(tǒng)加負(fù)荷這段時(shí)間可以大液量操作。此時(shí)氣量小，正適合大液量通過(guò)。通過(guò)大液量操作，可以使填料得到進(jìn)一步地清洗，這時(shí)候雖然氣量不大但再生槽硫泡沫很多。系統(tǒng)逐步加滿負(fù)荷后，對(duì)脫硫塔的阻力進(jìn)行認(rèn)真的測(cè)量，即驗(yàn)證了扒裝的效果，也為塔阻力的變化監(jiān)測(cè)留下了原始數(shù)據(jù)。
關(guān)于洗塔，脫硫塔阻力大了，現(xiàn)在也有一些不扒填料而對(duì)填料進(jìn)行塔內(nèi)清洗的做法，主要分二種。一種是不停車在線清洗，（當(dāng)然這種方法停車后也能用），但本人沒(méi)有做深入地了解，猜測(cè)可能是一種剝離劑、分散劑類的東西。另一種是停車后清洗，主要是利用硫化鈉溶解單質(zhì)硫的化學(xué)反應(yīng)：
Na2S+Sx=Na2Sx+1
對(duì)于這種方式，可以明確的是：1、此反應(yīng)不僅能溶解硫沫，而且對(duì)結(jié)晶硫即熔硫后硫黃也能溶解，只是溶解速度要慢一些。2、此反應(yīng)的發(fā)生是Na2S溶解硫，而不是NaHS溶解硫。而脫硫液中硫化物是以Na2S形態(tài)還是以NaHS的形態(tài)存在取決于脫硫液的PH值。
具體操作起來(lái)要注意：1、要向系統(tǒng)投加硫化堿（Na2S），市場(chǎng)價(jià)不高，企業(yè)完全承受的起。脫硫液中存有的少量NaHS不夠用。2、投加硫化堿后，根據(jù)系統(tǒng)的PH值投加少量NaOH以提高脫硫液的PH值，PH值高了有利于反應(yīng)的發(fā)生。3、如果脫硫液存在鹽堵，當(dāng)以NaHCO3為主，提高脫硫液的PH值，也能起到溶解NaHCO3的作用。4、溶液的顏色與Na2Sx+1溶解的硫分子多少（即
值大?。┯嘘P(guān)。隨x值升高，溶液顏色由橙色變?yōu)闂椉t?？捎纱伺袛嘞此Ч?。5、停車洗塔，在洗塔過(guò)程中脫硫液***。
6 濕式氧化法催化劑
當(dāng)前脫硫催化劑市場(chǎng)可謂是百花齊放，各有特色。
栲膠脫硫：栲膠一般配合V2O5使用，由于栲膠有攜氧能力，在脫硫的過(guò)程中可以將HS-氧化為S、將V3+氧化為V5+，所以栲膠法可以脫高硫，但對(duì)富液槽停留時(shí)間有明確的要求。栲膠補(bǔ)入系統(tǒng)前需要熟化，否則容易起泡?，F(xiàn)在的KCA—改良栲膠，在制作過(guò)程中已經(jīng)熟化，且變價(jià)金屬鹽已經(jīng)加入，使用起要方便多了。但是用于脫高硫時(shí)還是加V2O5脫硫效率高一些。但栲膠脫硫不能脫除有機(jī)硫，所以想同時(shí)脫除有機(jī)硫的話，要加入***量的PDS。
PDS脫硫：PDS脫高硫的效果不是很好，因?yàn)镻DS本身沒(méi)有攜氧能力，只是對(duì)脫硫液的再生過(guò)程有催化作用，所以PDS脫硫?qū)Ω灰翰弁Ａ魰r(shí)間沒(méi)有明確的要求。但是PDS脫有機(jī)硫的效果很明顯，用于半水煤氣脫硫，可以脫除40%左右的有機(jī)硫。如果脫硫負(fù)荷不高，采用PDS脫硫也是不錯(cuò)的選擇。
MSQ脫硫：MSQ法***早是用于氨水脫硫，是硫酸錳-水楊酸、對(duì)苯二酚的氨水溶液。目前已經(jīng)用于堿液脫硫，產(chǎn)品性能也得到了提升，脫硫效果也不錯(cuò)。但同樣沒(méi)有脫有機(jī)硫的作用。由于對(duì)苯二酚的攜氧作用，對(duì)再生停留時(shí)間也有要求。
A.D.A脫硫：該法堪稱堿液脫硫的經(jīng)典，所有的講解堿液脫硫的書(shū)籍都用它來(lái)舉例說(shuō)明。其反應(yīng)機(jī)理與栲膠脫硫是一致的。但現(xiàn)在用的好像不太多，可能是受堵塔一說(shuō)所累，實(shí)際上堵塔與用該催化劑沒(méi)多大關(guān)系。
DDS脫硫：DDS法脫硫開(kāi)始使用才十幾年的時(shí)間，該法凈化度高，但不適合脫高硫，按廠家的說(shuō)法是脫高硫時(shí)容易造成細(xì)菌死亡。用于變換氣脫硫或脫硫負(fù)荷不大的條件下是一種不錯(cuò)的選擇，可以將出口H2S降到10mg/Nm3左右。
888脫硫：888法的具體成份雖然廠家沒(méi)有公開(kāi)，但它實(shí)際上已經(jīng)不是單一的酞菁鈷催化劑，而是一種復(fù)合催化劑。因?yàn)樗袛y氧能力，所以能夠適應(yīng)脫高硫的要求。該催化劑使用前要求鼓空氣活化再補(bǔ)入系統(tǒng)。888法脫高硫的同時(shí)又能脫除有機(jī)硫，與栲膠配PDS的方法有異曲同工之妙，但又不用配合昂貴的V2O5使用，生產(chǎn)成本要低。目前888的用戶很多，為這一催化劑的推廣使用積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。
