無(wú)填料高效傳質(zhì)技術(shù)

（專利號(hào)：201820853534.1）

技術(shù)背景

新型煤化工的發(fā)展尤其是潔凈煤氣化技術(shù)的進(jìn)步，合成氣呈現(xiàn)出：“高壓、高CO2、高H2S、高凈化度”等特點(diǎn)。合成氣在高CO2分壓條件下煤氣中的CO2對(duì)脫硫液組分，吸收再生和硫泡沫的聚合浮選等影響很大。在高壓、高H2S、高CO2、高凈化度的“四高”工況下的脫硫設(shè)計(jì)對(duì)技術(shù)要求比較特殊，利用硫化氫快速反應(yīng)和高選擇性吸收的特點(diǎn)采用高效的傳質(zhì)技術(shù)，在吸收過(guò)程減少在塔內(nèi)氣液接觸的時(shí)間從而減少高CO2分壓對(duì)脫硫液組分的影響，完成快速吸收；脫硫塔是脫硫系統(tǒng)的主要設(shè)備，是吸收氣相中H2S及其它酸性氣體的主要場(chǎng)所。

東獅公司適應(yīng)市場(chǎng)開發(fā)的無(wú)填料傳質(zhì)技術(shù)，應(yīng)用于合成氣“四高”的工況下取得了很好的效果。

1、無(wú)填料傳質(zhì)技術(shù)與常規(guī)吸收技術(shù)的對(duì)比特點(diǎn)

與傳統(tǒng)板式吸收塔的傳質(zhì)結(jié)構(gòu)不同，（比如泡罩、浮閥、鼓泡、垂直篩板等結(jié)構(gòu)），它可以使塔盤上面的液體高度達(dá)1米左右，使氣液交換時(shí)間延長(zhǎng)，一層塔板的作用相當(dāng)于傳統(tǒng)塔盤的數(shù)倍至數(shù)十倍，使得塔結(jié)構(gòu)緊湊，能減少塔盤層數(shù)，降低塔的有效高度，并提高硫容，降低循環(huán)量。持液層中設(shè)置擾動(dòng)裝置，能起到破泡的作用，使大氣泡破碎變小，氣泡的表面不斷更新，有效地提高了傳質(zhì)效率，同時(shí)也降低了氣泡上升速度，增加了氣液反應(yīng)時(shí)間，又使得持液層中氣體容量增加，液體量減少，能有效地降低液體的靜壓力，從而降低系統(tǒng)阻力。

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2、無(wú)填料傳質(zhì)技術(shù)的設(shè)計(jì)作用原理

無(wú)填料傳質(zhì)技術(shù)包括氣體均布裝置；氣液湍動(dòng)裝置，氣汽傳質(zhì)裝置組成具有如下特點(diǎn)：

2.1 采用了模塊化設(shè)計(jì)，每層塔板都包含有大量的微型氣泡發(fā)生器，這些微型氣泡發(fā)生器在塔盤上呈三角形均勻分布，無(wú)死角，這樣更有利于氣體均布。

2.2 在持液層內(nèi)增加氣液湍動(dòng)裝置強(qiáng)化傳質(zhì)。

2.3無(wú)填料脫硫塔利用高二氧化碳分壓及二氧化碳易發(fā)泡的的特點(diǎn)，采用專有技術(shù)控制在液面以上的氣汽傳質(zhì)區(qū)，大幅提高了脫硫精度，含硫氣體經(jīng)過(guò)無(wú)填料脫硫塔的吸收后，氣體中H2S含量可以達(dá)到3mg/nm3以下；總硫可達(dá)到5mg/nm3以下。

1.3、無(wú)填料傳質(zhì)技術(shù)優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)：

1.3.1 如果用于新塔設(shè)計(jì)，在直徑縮小的情況下，塔的高度要比填料塔降低1/3左右。

1.3.2 無(wú)論用于新塔設(shè)計(jì)還是舊塔改造，該裝置投入運(yùn)行后，脫硫液的硫容要增加一倍以上，溶液的循環(huán)量要比填料塔降低50%左右。

1.3.3 該裝置在用于新塔設(shè)計(jì)時(shí)，由于塔的高度大幅度降低，在選取泵的揚(yáng)程時(shí)比原來(lái)低10米左右，這樣大大降低了脫硫系統(tǒng)的動(dòng)力消耗。

1.3.4 由于接觸時(shí)間短脫硫原料氣中CO2對(duì)脫硫液組分的影響得到有效的改善，更加有利于脫硫液對(duì)硫化氫的選擇性吸收、溶液的再生、硫泡沫的浮選以及降低NaHCO3的生成率。

1.3.5 如果用于舊塔改造，裝置投入運(yùn)行后，該塔的生產(chǎn)操作彈性將提高30%以上。

1.3.6 如果用于新塔設(shè)計(jì)，與填料塔相比，可節(jié)省30～50%的一次性投資費(fèi)用。