湿式氧化法脱硫工艺中吸收器的开发方向-北极星环保网

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吸收器在湿式氧化法脱硫工艺中占有十分重要的地位，是该工艺中关键设备，吸收器的效率不仅直接显现到产品净化度，也涉及到能耗高低。付产品的生成量等主要的化工生产指标，因此伴随着湿式氧化法脱硫工艺的发展，吸收器也一直是该领域中非常活跃的研究课题。

1 湿式氧化法脱硫工艺中脱除H2S反应的特点

用湿式氧化法工艺脱除H2S时和胺法有显著的差别，因此工艺设计和吸收器的选型上呈现不同要求。在胺法中，H2S在液相中与醇胺的反应为质子反应，可按瞬时间可逆反应处理，依据这种反应机理，为了达到净化气质量要求，吸收塔要选用气液逆流设计。而在湿式氧化法脱硫工艺中，虽然碱液吸收H2S的过程和胺液相类似，但吸收H2S后产生的HS-被氧化为元素硫的反应打破了吸收平衡。从而使总的反应，即物理吸收和化学反应成为不可逆的。这一原理不仅使之可以获得比胺法更好的H2S净化度，而且提供了设计气液并流吸收器的可能性，为当今高效强化传质设备的应用，创造了一个平台，而这些强化设备的应用会使该工艺的面貌焕然一新，能耗和投资将大幅降低。

湿式氧化法脱硫工艺中，脱除H2S时吸收过程可以分为H2S吸收和HS-的氧化，前者的吸收时间是一个快速的过程，也可以说是瞬时的，在sufint法的报导中吸收H2S的时间在0.05秒内95%H2S吸收，而超重力反应器中气体在反应器中停留时间<1秒，而后者是一个慢反应。随着吸收液的不同，析硫时在15min～40min这种巨大的时间差为吸收器的设计提供了足够的思维空间。

当今用湿式氧化法处理的气体中无论是水煤气，天然气还是焦炉气均含有一定量的CO2，尤其是供尿素合成用的CO2，几乎全部为CO2，CO2存在会产生CO2和H2S的共吸收。溶液吸收CO2会引起溶液的PH值的波动，副产品增加，这是吸收器设计必须考虑的问题。

2 现有吸收器的概况

2.1 国内运用的吸收器

国内绝大多数湿式氧化法工艺装置均在常压下运行，采用吸收器的型式一般常见的有填料塔、喷淋塔、旋流板塔、喷旋塔等。在压力下操作的吸收器型式也很多，除上述塔型外，还有复合塔。这些塔型的设计均依据是通用的吸收塔理论设计的，吸收溶和被净化的气体体呈逆流运行，气体在吸收器中的停留时间要几十秒，边吸收边进行析硫反应，析出硫和其它杂质易沉淀在填料或塔板。多数的吸收塔往往会出现堵塔现象，这是目前使用厂家普遍出现要求解决的难题。

也有少数厂家用喷射塔，实现了气液并流式吸收的过程，由于设备强化过程设计达不到要求，单级脱硫效率不高(70%左右)，不能得到大量推广。

最近几年国内已将超重力吸收器应用于湿式氧化法脱硫工艺中，已有四台设备运行了几年，其中两台用于从焦炉煤气的粗脱硫，两台用于低温甲醇洗脱硫脱碳工艺中吸收尾气中除去H2S。下面实例是中北大学的山西省超重力化工工程技术研究中心为山西某集团合成氨厂设计的超重力吸收器的运行数据：

① 原料气组分： V01%

CO2 CnHm H2S Σ

98.97% 0.35 0.68 100.00

单台气量(Nm3/h) 21000 Nm3/n

②系统运行温度～32℃，液气比～10L/m3，超重力因子>106.2，溶液中Na2CO3浓度～12g/L，酞菁钴浓度15PPm时，出口气体中H2S含量<50mg/m3。

③运行中脱硫率≥99%时，进出口CO2浓度的变化<0.5%。

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