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3 溶液循环量与气体压降的关系
溶液循环量的变化会间接或直接的影响到气体通过填料塔的压力降,具体分以下两个方面。
(1)在脱硫的设计中,溶液的循环量(Q)是由单位时间内H2S的脱除量(G)和脱硫液的工作硫容(S)所确定。
但是,选择用填料塔进行吸收操作,还必须要用液气比,液体喷淋密度来校核该数据。也就是说,所确定的液体循环量,在不小于以上因素所求得的数据的基础上,同时还必须要满足液气比和液体喷淋密度的要求。循环量越大,喷淋密度越高,填料层越不容易积硫。循环量越小,有时容易间接的导致压差的增大。很多企业,在运行中气量或气体中H2S的含量要低于设计值,所以溶液循环量控制较低就可满足脱硫效率。但此时,脱硫塔的喷淋密度达不到要求,非常容易积硫,压差很快上涨。所以,生产中减负荷生产时,一般不宜减溶液循环量,可以调整溶液成份,降低生产成本。
(2)虽然溶液循环量减小能间接导致气体压差的增大,但另一方面,溶液循环量的加大也会直接导致气体压差的上涨。因为,在气速不变的情况下,随着喷淋量的增加,填料层所持有的液量也增加,气流通道随液量增加而减小,使气流通过填料层的压降亦随之增加。有些企业,在填料塔堵塔现象较为严重时,阻力上涨,气体带液严重。此时,减小溶液循环量,压差会立即下降,带液量也随即减少。不过,这种做法是非常不可取的,因为这样会使填料积硫越来越严重,使堵塔程度进一步加重。相反在堵塔时,我们要采取加大循环量的办法来处理,这时会短时间内压差增大,带液更为严重,但是,随着填料层积硫被慢慢清除,压差会逐渐下降。如果加大循环量导致带液过于严重而无法生产的话,也只能减量生产,同时再进行清塔降阻。
4 客观的控制脱硫液循环量,才能确保脱硫后H2S不超标
从整体上说,在一定的限度之内,溶液的循环量越大,脱硫效率会越高。无论是半水煤气、水煤气、焦炉煤气或其它煤气的常压脱硫,还是加压变换气脱硫,都有相应的最低液气比要求。但是,并不是所有脱硫系统的液气比达到最低要求以上即可保证出口H2S不超标;而且在同样的工艺条件下,有些系统液气比控制相对较低便可达到脱硫要求,而有些厂家,控制较高的液气比却脱硫的效果不十分理想。
(1)在吸收塔的操作中,全塔物料衡算式如下:
L为液体循环量;V为气体流量;Y1及Y2是气相初始和最终的吸收质浓度;X1、X2是液相出口和入口的吸收质浓度。
从上式可看出,在气量(V)和气体出口含量(Y2)及液相入口浓度(X2)不变的情况下,如果气相的初始浓度(Y1)增加,只有液体循环量(L)或液相出口浓度(X1)增加才能维持反应过程平衡,而液相出口浓度(X1)的提高不仅有一定的局限性,还会导致负面因素的产生,所以,提高溶液循环量才能最行之有效的使反应过程平衡。也就是说,不同的H2S含量,对液气比的要求不尽相同。
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