5.10湿法脱硫

5.10.1以煤或重油为原料所产生的人工煤气的脱硫脱氰宜采用氧化再生法。
5.10.2氧化再生法的脱硫液，应选用硫容量大、副反应小、再生性能好、无毒和原料来源比较方便的脱硫液。
5.10.3当采用氧化再生法脱硫时，煤气进入脱硫装置前，应脱除油雾。
当采用氨型的氧化再生法脱硫时，脱硫装置应设在氨的脱除装置之前。
5.10.4当采用蒽醌二磺酸钠法常压脱硫时，其吸收部分的设计应符合下列要求：
    1 脱硫液的硫容量，应根据煤气中硫化氢的含量，并按照相似条件下的运行经验或试验资料确定；
    注：当无资料时，可取0．2～0．25kg（硫）/m³（溶液）。
    2 脱硫塔宜采用木格填料塔或塑料填料塔；
    3 煤气在木格填料塔内空塔流速，宜取0.5m/s；
    4 脱硫液在反应槽内停留时间，宜取8～10min；
    5 脱硫塔台数的设置原则，应在操作塔检修时，出厂煤气中硫化氢含量仍能符合现行的国家标准《人工煤气》GB13612 的规定。
5.10.5蒽醌二磺酸钠法常压脱硫再生设备，宜采用高塔式或喷射再生槽式。
    1 当采用高塔式再生设备时，其设计应符合下列要求：
        1）再生塔吹风强度宜取100～130m³/(m²·h)。空气耗量可按9～13m³/kg（硫）计算；
        2）脱硫液在再生塔内停留时间，宜取25～30min；
        3）再生塔液位调节器的升降控制器，宜设在硫泡沫槽处；
        4）宜设置专用的空气压缩机。入塔的空气应除油。
    2 当采用喷射再生设备时，其设计宜符合下列要求：
        1）再生槽吹风强度，宜取80～145m³/（m²·h）；空气耗量可按3.5～4m³/m³（溶液）计算；
        2）脱硫液在再生槽内停留时间，宜取6～10min。
5.10.6脱硫液加热器的设置位置，应符合下列要求：
    1 当采用高塔式再生时，加热器宜位于富液泵与再生塔之间。
    2 当采用喷射再生槽时，加热器宜位于贫液泵与脱硫塔之间。
5.10.7蒽醌二磺酸钠法常压脱硫中硫磺回收部分的设计，应符合下列要求：
    1 硫泡沫槽不应少于2台，并轮流使用。硫泡沫槽内应设有搅拌装置和蒸气加热装置；
    2 硫磺成品种类的选择，应根据煤气种类、硫磺产量并结合当地条件确定；
    3 当生产熔融硫时，可采用硫膏在熔硫釜中脱水工艺。熔硫釜宜采用夹套罐式蒸气加热。
    硫渣和废液应分别回收集中处理，并应设废气净化装置。
5.10.8事故槽的容量，应按系统中存液量大的单台设备容量设计。
5.10.9煤气脱硫脱氰溶液系统中副产品回收设备的设置，应按煤气种类及脱硫副反应的特点进行设计。

条文说明

表19脱硫液在反应槽内停留时间

 按国外资料报道，对于不同硫容量和反应时间消耗氢硫化物的百分比见图1。

图1 不同硫容量和反应时间消耗氢硫化物的百分比图
硫容量：1-0.33kg/m³；2-0.25kg/m³；3-0.20kg/m³

    因此规定采用“在反应槽内的停留时间一般取8～10min”。
    5 原规范中考虑木格清洗时间较长，规定宜设置1台备用塔，本条中没写此项。考虑常压木格填料塔都比较庞大，木材用量也大，因此基建投资费用较高，平时闲置1台备品的必要性应在设计中予以考虑。是设置1台备用塔还是设计中做成2塔同时生产，在检修时一个塔加大喷淋强化操作，由设计时统一考虑。因此本条文中未加规定。
5.10.5 喷射再生槽在国内已有大量使用。但高塔式再生在国内使用时间较长，为较成熟可靠之设备。故本规范对两者均加以肯定。
    1 条文中规定采用9～13m³/kg（硫）的空气用量指标，来源于目前国内几个设计院所采用的经验数据。
    空气在再生塔内的吹风强度定为100～130m³/(m²·h)是参考“南京化工公司化工研究院合成氨气体净化调查组”在总结对鲁南、安阳、宣化、盘锦、本溪等地化肥厂的蒽醌法脱硫实地调查后所确定的。
    由表20可见“再生塔内的停留时间，一般取25～30min”是可行的。

表20脱硫液在再生塔内的停留时间统计表

    “宜设置专用的空气压缩机”是根据大多数煤气厂和焦化厂的操作经验制定的。湿法脱硫工段如果没有专用的空气压缩机而与其他工段合用时，则容易出现空气压力的波动，引起再生塔内液面不稳定现象，因而硫泡沫可能进入脱硫塔内。例如南化公司合成氨气体净化组有下列报告记载：“安阳、宣化等化肥厂其压缩空气要供仪表、变换、触媒等部门使用，因此进入再生塔的空气很不稳定，再生的硫不能及时排出，大量沉积于循环槽及脱硫塔内造成堵塔”。在编制规范的普查中，很多煤气厂都反映发生过类似情况。
    规定“入塔的空气应除油”的理由在于避免油质带入脱硫液与硫粘合后堵塞脱硫塔内的木格填料，所以一般都设有除油器。如采用无油润滑的空气压缩机就没有设置除油装置的必要了。
    2 蒽醌二磺酸法常压脱硫再生部分的设计中对喷射再生设备的选用已逐渐增多，本条所列举数据是根据广西大学以及广西、浙江的化肥厂使用经验汇总的。喷射再生槽在制气厂、焦化厂已被普遍采用，经实际使用效果良好。
5.10.6脱硫液的加热器除与脱硫系统的反应温度有关以外还取决于系统中水平衡的需要。
    在以往采用高塔再生时该加热器宜设于富液泵与再生塔之间。而再生塔与脱硫塔之间的溶液靠液体之高差，由再生塔自流入脱硫塔，若在此间设加热器，一则设置的位置不好放置（在较高的平台上），二则由于自流速度较小使其传热效率较低。当采用喷射再生槽时该加热器可以设于贫脱硫液泵与脱硫塔之间或富液泵与喷射再生槽之间，由于喷射再生槽目前大多是自吸空气型，则要求泵出口压力比脱硫液泵出口压力高。在富液泵后设加热器还应增加泵的扬程，故不经济。另外加热器设于富液管道系统较设于贫液管道上容易堵塞加热器，因此加热器宜设于贫脱硫液泵与脱硫塔之间。
5.10.7本条规定了蒽醌二磺酸钠法常压脱硫回收部分的设计要求。
    1 设置两台硫泡沫槽的目的是可以轮流使用，即使在硫泡沫槽中修、大修的时候，也不致影响蒽醌脱硫正常运行；
    2 煤干馏气、水煤气、油煤气等硫化氢含量各不相同，处理气量也有多有少，所以不宜对生产粉硫或融熔硫作硬性规定。在气量少且硫化氢含量低的地方以及如机械发生炉煤气中所含焦油在前工序较难脱除，因此不宜生产融熔硫；
    3 多年来上海焦化厂等厂采用了取消真空过滤器而硫膏的脱水工作在熔硫釜中进行，先脱水后将水在压力下排放并半连续加料最后再熔硫，这样在不增加能耗情况下可简化一个工序，提高设备利用率。
    由于对废液硫渣的处理方法很多，因此在本条中仅规定“硫渣和废液应分别回收并应设废气净化装置”。
5.10.9各种煤气含氰化氢、氧等杂质浓度不同，并且操作温度也不相同，所以副反应的生成速度不同。有的必须设置回收硫代硫酸钠、硫氰酸钠等副产品的设备，以保持脱硫液中杂质含量不致过高而影响脱硫效果和正常操作。有的副反应速度缓慢，则可不设置回收副产品的装置。
    在设置中对硫代硫酸钠，硫氰酸钠等副产品的加工深度应是以保护煤气厂或焦化厂的脱硫液为主，一般加工到粗制产品即可，至于进一步的加工或精制品应随市场情况因地制宜确定。