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浅谈湿法烟气脱硫改造工艺技术分析摘要：近年来，由于 SO2的大量排放，对生态环境、社会经济以及人类带来了严重损害。
我国的火力发电厂大多数采用石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺脱除烟气中的 SO2。
但随着经济和工业的发展，国家对大气污染物排放标准的要求越来越严格，传统的石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺已经无法满足要求。
国内外的研究者们在对石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺在传质、流场及工艺优化研究的基础上，针对传统湿法烟气脱硫工艺的现状开发出了几种改造工艺。
关键字：湿法；烟气脱硫；改造工艺1石灰石—石膏湿法烟气脱硫技术的基本原理石灰石—石膏湿法烟气脱硫技术的基本原理是利用石灰石浆液与烟气中 SO2进行气液吸收反应，最终实现烟气脱硫的方法。
其工艺流程是烟气进入脱硫喷淋塔后，与喷淋层雾化后的石灰石浆液滴接触反应，石灰石浆液液滴吸收烟气中的SO2，生成亚硫酸钙，氧化风机打出的氧化风将亚硫酸钙氧化，生成石膏，从而实现烟气脱硫。
湿式石灰石—石膏法烟气脱硫工艺中会发生一系列的物理化学作用，主要的过程可分为以下三个步骤：SO2的溶解吸收过程、中和反应过程以及氧化反应过程，最终生成石膏，完成烟气脱硫。
石灰石—石膏湿法烟气脱硫过程发生的一系列的物理化学反应如下所示：首先，烟气中的 SO2的溶解在喷淋下来的浆液中，被石灰石浆液吸收。
过程中，SO2先发生溶解电离：SO2（气）+H2O↔H2SO3（液）（1）H2SO3（液）↔ H++ HSO3-（液）（2）HSO3-↔H++ SO32-（3）SO2在脱硫塔底进入塔内，与喷淋雾化后的石灰石浆液液滴接触，由于 SO2是一种易溶的酸性气体，则会溶解于水中生成 H2SO3；而后，H2SO3发生电离，从而生成氢根离子（H+）和亚硫酸氢根离子（HSO3-）；当溶液中的氢根离子含量减少时，亚硫酸氢根离子会促进生成氢根离子和亚硫酸根离子。
上述电离反应过程是可逆的，氢根离子（H+）的浓度是影响 H2SO3和 HSO3-电离生成方向的主要因素。
15万吨/年合成氨原料气净化脱硫工段设计1总论1.1概述氮肥尿素1.2文献综述1.2.1合成氨原料气净化的现状合成氨原料气(半水煤气)的净化就是清除原料气中对合成氨无用或有害的物质的过程..原料气的净化大致可以分为“热法净化”和“冷法净化”两种类型..原料气的净化有脱硫..脱碳..铜洗和甲烷化除杂质等..在此进行的气体净化主要是半水煤气的脱硫的净化。
煤气的脱硫方法从总体上来分有两种：热煤气脱硫和冷煤气脱硫。
在我国..热煤气脱硫现在仍处于试验研究阶段..还有待于进一步完善..而冷煤气脱硫是比较成熟的技术..其脱硫方法也很多。
冷煤气脱硫大体上可分为干法脱硫和湿法脱硫两种方法..干法脱硫以氧化铁法和活性炭法应用较广..而湿法脱硫以砷碱法、ADA、改良ADA和栲胶法颇具代表性。
煤气干法脱硫技术应用较早..最早应用于煤气的干法脱硫技术是以沼铁矿为脱硫剂的氧化铁脱硫技术..之后..随着煤气脱硫活性炭的研究成功及其生产成本的相对降低..活性炭脱硫技术也开始被广泛应用。
干法脱硫既可以脱除无机硫..又可以脱除有机硫..而且能脱至极精细的程度..但脱硫剂再生较困难..需周期性生产..设备庞大..不宜用于含硫较高的煤气..一般与湿法脱硫相配合..作为第二级脱硫使用。
湿法脱硫可以处理含硫量高的煤气..脱硫剂是便于输送的液体物料..可以再生..且可以回收有价值的元素硫..从而构成一个连续脱硫循环系统。
现在工艺上应用较多的湿法脱硫有氨水催化法、蒽醌二磺酸法（A.D.A法）及有机胺法。
其中蒽醌二磺酸法的脱除效率高..应用更为广泛。
改良ADA法相比以前合成氨生产中采用毒性很大的三氧化二砷脱硫..它彻底的消除了砷的危害。
基于此..在合成氨脱硫工艺的设计中我采用改良ADA法工艺。
1.2.2改良ADA的简述ADA 法是英国西北煤公司与克莱顿胺公司共同开发的, 于1959 年在英国建立了第一套处理焦炉气的中间试验装置, 1961 年初用于工业生产。
关于采用常温氧化铁对新中变半水煤气进行预脱硫的建议摘要：净化新中变由于原设计中干法脱硫采用中温氧化锌（ZnO）工艺，而半水煤气中含硫量较高，致使氧化锌使用时间较短，且氧化锌价格高，约3万/吨，造成新中变系统脱硫成本居高不下，本文提出了采用常温氧化铁对新中变半水煤气进行预脱硫的改进措施。
关键词：中温氧化锌常温氧化铁新中变系统水煤气一、项目概况化肥厂净化车间新中变系统作用是先将半水煤气干法脱硫后，再入中变炉进行一氧化碳变换。
由于原设计中干法脱硫采用中温氧化锌（ZnO）工艺，而半水煤气中含硫量较高，致使氧化锌使用时间较短，且氧化锌价格高，约3万/吨，造成新中变系统脱硫成本居高不下，成为一个技术难题。
二、现状分析随着科学技术的发展，常温精脱硫技术得到广泛的运用，以湖北省化学研究所气体净化研究中心为主的许多单位先后开发了新一代活性炭、氧化铁、水解催化剂等，在催化剂的性能及使用效果上有了长足的进展。
以常温氧化铁脱硫剂为例，同以前相比其具有以下优点：硫容更大、脱硫精度更高、空速大大增加、强度高、水煮不粉化等，其缺点是有机硫脱除率低，一般在其前面用水解催化剂进行有机硫转化（因我公司有机硫含量还需多级水解，且反应在60℃左右进行，流程较复杂，此处暂不考虑），但由于其价格仅为3000-5000元/吨，约为氧化锌价格的1/6-1/4，而硫容却与氧化锌相近（特别是有少量氧气时脱硫与再生可同时进行，硫容更大，另外再生操作也较方便），因半水煤气中有部分无机硫（又有少量氧气），可考虑先用氧化锌将半水煤气中的无机硫脱除（同时可脱除少量有机硫），以减少脱硫费用。
三、实施方案1.脱硫原理常温氧化铁脱硫原理：Fe2O3+H2S→ FeSX+FeS+H2OFe2O3 脱硫剂与H2S作用，视气体中的氧含量多少，可生成硫化亚铁、二氧化硫、多硫化铁或单质硫。
2.常温氧化铁物化指标湖北省化学研究所气体净化研究开发中心T703（原EF—2）及河南长葛市乾元化工厂CEF—2氧化铁脱硫剂指标如下：三、工艺计算1.已知条件半水煤气平均硫含量：～100mg/Nm3 （其中H2S约17 mg/Nm3）半水煤气平均气量：6500Nm3/h新中变ZnO填装量：29tZnO平均使用时间：1年（以8000小时计）氧化铁脱硫剂容：15%（重量，下同）2.目前ZnO工作硫容计算总气量×硫含量6500×8000×100工作硫容= ZnO = 29×1000×1000000 =18%3.氧化铁脱硫剂填装量计算（以8000小时计）设氧化铁可脱除半水煤气中总硫约20mg/Nm3（主要为H2S）6500×8000×100氧化铁重量= 29×1000×1000000 =6.933t/h 年氧化铁脱硫剂堆密度约0.7t/ m3，故其填装体积：6.933÷0.7=9.9 m34.可替代ZnO脱硫剂量6.933×（15%÷18%）=5.778 t/年5.工艺流程及现场布置现场布置：主要是氧化铁脱硫槽布置，可考虑两个方案：5.1放在油、水分离器两侧（如果允许的话），优点是分离器不动，仅需氧化铁槽的土建及管道施工，缺点是设备布置过密；5.2放置在合成厂房北侧，此处比较宽松，但需将油水分离器也迁到该处。
半水煤气脱硫岗位操作要点一、任务用贫液吸收来自造气工段半水煤气中的硫化氢，使半水煤气得到净化。
吸收硫化氢的富液在催化剂的作用下，经氧化再生后循环使用，根据全厂的生产情况，调节罗茨机气量，以均衡生产负荷。
三、工艺流程流程简述：来自静电除焦器除去煤焦油等杂质的半水煤气，由罗茨机加压后送入脱硫塔，进入脱硫塔和塔顶喷淋下来的脱硫液逆向接触，半水煤气中的硫化氢被脱硫液吸收，脱硫后的半水煤气经清洗塔进一步降温至30～50℃以下，去压缩机一段进口总气水分离器。
吸收了硫化氢的富液，由富液泵打入喷射再生器，喷嘴向下喷射与喷射器吸入的空气进行氧化还原反应而得到再生，液体再进入再生槽继续氧化再生，再生后的贫液经液位调节器流入贫液槽再由贫液泵打入脱硫塔循环使用。
富液在再生槽中氧化再生所析出的泡沫，由槽顶溢流入硫泡槽贮罐，再进入熔硫釜，回收液体后由地池泵直接打到贫液槽回收使用，制得的硫磺作为成品售出。
脱硫过程中消耗的栲胶液，由定期制备的栲胶液补充。
四、主要设备一览表表2－6 湿法脱硫设备一览表序号设备名称详细规格数量/台1 脱硫清洗塔Φ4000×30000脱硫段：海尔环上层Φ50mm，H=4000下层Φ76mm，H=4000(100m)清洗塔：海尔环上层Φ50mm，H=500mm下层Φ50mm，H=4000mm(44.0m) 12 罗茨鼓风机2Q=346m3/min，△P=5000mmH2O柱 43 富液泵Q=280m3/min，H=63m 34 贫液泵Q=288m3/min，H=41.3m 35 清洗塔水封Φ600mm×6500mm，V=1.84m3 16 再生槽Φ6300mm/5000mm×6500mm 17 贫液槽Φ5000mm×5000mm 18 液位调节器Φ1200mm×2200mm 19 喷射器Φ250mm/Φ100mm×780mm16五、操作要点（一）保证脱硫液质量①根据脱硫液成分及时制备栲胶液，保证脱硫液成分符合工艺指标。
半水煤气脱硫系统技改小结念吉红【期刊名称】《小氮肥》【年(卷),期】2016(044)005【总页数】2页(P22-23)【作者】念吉红【作者单位】云南云天化股份有限公司云峰分公司云南宣威655413【正文语种】中文云南云天化股份有限公司云峰分公司合成氨装置始建于1966年，1971年12月建成投产。
1987年，合成氨装置年生产能力由45 kt增加至60 kt，增加1套2#变换系统。
1992年，合成氨装置年生产能力增至100 kt。
2004年8月，半水煤气脱硫系统由ADA脱硫改为栲胶脱硫；2005年5月，泡沫除尘器改为二次洗涤塔；2005年11月，气柜出口增加电捕焦油器，半水煤气脱硫系统由高塔再生改为喷射氧化再生。
一次风机送来压力为12～20 kPa的半水煤气，由脱硫塔底部自下而上与贫液泵送来的栲胶溶液逆流接触，吸收H2S，脱除H2S后的半水煤气由脱硫塔顶部经总管到复档式除沫器；二次加压风机将总管压力升至15～25 kPa，然后送至压缩机一段入口。
吸收H2S的栲胶溶液经脱硫塔底部至液封槽，然后去富液槽，再由富液泵加压至0.5～0.7 MPa，经溶液加热器升温至35～45 ℃，再送至喷射氧化再生槽的32组喷射器，通过喷射器吸入空气，使酚类物质经空气氧化成较高电位的醌态物质，醌态物质将低价钒氧化为高价钒，进而将吸收在溶液中的硫氢根氧化，析出单质硫。
析出的硫泡沫悬浮在喷射氧化再生槽的扩大部分，由溢流管送至泡沫罐；再生后的溶液经液位调节器至脱硫贫液槽，通过脱硫贫液泵送至脱硫塔，以脱除半水煤气中的H2S。
2008年11月，溶液组分失控，难以调节，化工原料损失，管道、设备受腐蚀后发生泄漏，进而污染环境。
具体问题如下：系统进口气中H2S质量浓度在650～750 mg/m3时，出口气中H2S含量超标(指标为H2S质量浓度≤150 mg/m3)，最高时达到439.75 mg/m3。
溶液组分中硫酸根含量急剧上升，进而腐蚀设备、管道，使其发生泄漏，导致溶液污染环境，系统被迫停车检修。
多喷嘴对置式水煤浆气化炉烧嘴技改小结
1烧嘴头部保护
若合成气夹带的灰渣进入烧嘴室，会腐蚀烧嘴冷却水盘管，并导致烧嘴拆装困难。
对烧嘴头部冷却水盘管进行保护，使烧嘴室形成相对密闭的空间，可有效防止气化炉内灰渣进入烧嘴室，既减轻了烧嘴的腐蚀，又方便烧嘴的拆装，同时可延长冷却水盘管及外氧管的使用寿命。
由于烧嘴头部处于气化炉内高温区，用于头部保护的材料应为耐高温、易成型的材料。
2烧嘴冷却水盘管改造
改造烧嘴冷却水盘管布置和结构形式：烧嘴冷却水进水管与外氧喷头接管改为90ʎ弯头，冷却水进水管先盘绕半圈后经直管和90ʎ弯头进入端部冷却水夹套，以提高换热效率和缩小外形尺寸。
通过改进烧嘴冷却水盘管的布置和结构形式，保证进水管路具有良好的弹性伸缩量和在拆装过程中不被拉伤。
3烧嘴喷头间隙的优化
通过对模拟雾化装置的测试，寻找烧嘴的最佳雾化效果，据此对工艺烧嘴喷头部位各通道的安装尺寸进行调整后装配。
烧嘴头部间隙重新调整后，达到了最佳的雾化效果，提高了原料煤中碳的转化率。
4冷却水盘管焊缝保护
气化炉内反应温度一般约在1300ħ，在气化炉运行过程中，烧嘴头部盘管直接面对炉内高温气流冲刷、高温热辐射及合成气中硫、氢等腐蚀性气体的共同作用，影响了喷头部位使用寿命，尤其是烧嘴进、出口盘管焊缝处，由于属角焊，焊肉薄，国内暂时还没有检测方法，再加上其在恶劣的环境下工作，盘管使用寿命一般较短。
在烧嘴向火端面焊接1块金属挡板，目的是保护水冷盘管的焊缝，避免直接面对气化炉内高温流体的热辐射和烧蚀。
改进后，有效地保护了烧嘴冷却水盘管焊缝，其寿命得到有效提高。
5改造后效果
改造后的烧嘴已成功应用于兖矿国泰化工有限公司的3台多喷嘴对置式气化炉。
目前，烧嘴平均寿命已超过120d，最长运行时间达到150d，拆下的烧嘴情况良好；拱顶耐火砖使用寿命已超过10000h，减薄速率由原来的0．020mm/h降低至目前的0．014mm/h；碳转化率从原来的98%提高至99%。
(兖矿国泰化工有限公司
山东滕州277527孙西英朱敏)半水煤气湿法脱硫工艺改造
1存在问题
2011年，山西阳煤丰喜肥业（集团）有限责任公司平陆分公司（以下简称平陆分公司）综合氨产量75kt/a。
采用Φ2600/Φ2800mm高压锥形夹套固定层造气炉制气、PDS法脱硫，半水煤气流量为30000m3/h（标态），原料煤为阳泉粒度煤或阳泉块煤，其中1kg原料煤中硫含量约为2．0g。
由于入炉的原料煤中硫含量不稳定，造成气柜出口半水煤气中H2S质量浓度有时达到3g/m3；脱硫工段脱硫效率低，变换出口气中H
2
S 质量浓度有时高达600mg/m3，使经过变压吸附脱碳后气体仍含有少量H2S，进入压缩机三段进口后，造成三段进口腐蚀严重，需经常停机清理三段进口活门。
经分析，清理出来的脏物主要成分为FeS。
2脱硫工艺
2．1脱硫工段现状
脱硫工段设计参数：液气比≥20．0L/m3，脱硫塔喷淋密度40 60m3/（m2·h）；脱硫液再生时间理论计算值在15 20min，但生产实践经验数据一般为40 50min。
只要确保上述3个运行参数，脱硫工段运行比较正常。
目前，平陆分公司脱硫工段的液气比为21．5L/m3，脱硫塔喷淋密度为40．26m3/（m2·h），脱硫再生时间为18．5min。
因此，其液气比、脱硫塔喷淋密度的理论值与实际值比较接近，但脱硫液再生时间偏短。
2．2脱硫工艺改造
改造前脱硫工艺：从脱硫塔出来的碱液进入脱硫富液槽，经脱硫再生泵加压后碱液进入脱硫再生槽和变脱再生槽，再生后的碱液进入贫液槽，再经脱硫泵加压后进入脱硫塔；从脱硫再生槽和变脱再生槽出来的硫泡沫经硫泡沫机后，残液进
入贫液槽。
此次改造后，脱硫工艺残液经泵送至造气循环水系统，
3改造后效果
经过改造后，入炉煤种不变，半水煤气中的H
2
S和其他硫化物含量未发生变化，前、后各工段工况明显好转：①进脱硫塔的半水煤气中H2S质量浓度从原来的2．5 3．1kg/m3下降至1．5 2．1kg/m3；②需清理压缩机三段进口活门脏物次数明显减少（三段进口气体中H2S几乎未检测出）；③生产系统更加稳定；④彻底消除了甲醇催化剂因H2S而发生慢性中毒现象。
4结语
目前，造气循环水的主要工艺参数为：氧气在水中的溶解度为0．031，造气循环水碱度为2．3 3．0g/L，造气循环水循环一次时间为1h左右。
综上所述，半水煤气中部分H2S在造气洗气塔中被造气循环水脱除，造气循环水中的S2－在长达1h的循环中被溶解在造气循环水中的氧气氧化成单质硫，最后单质硫沉淀在造气循环水的沉淀池中。
改造后，进入脱硫塔半水煤气中的H2S含量明显降低，清理压缩机三段进口活门的脏物次数明显减少，生产更趋稳定，联醇工段的催化剂使用寿命延长。
(山西阳煤丰喜肥业〔集团〕有限责任公司
平陆分公司山西运城044300
王小宁崔文科郭仁义)废水管线沉积堵塞原因及处理措施
1存在问题
山东新能凤凰（滕州）能源有限公司采用四喷嘴水煤浆气化技术，对废水外排量要求严格。
原始开车时，Φ200mm的废水管线的外排量≥200m3/h，而近期废水外排量持续降低，仅为50m3/h，且无法提高，造成系统水平衡被破坏，直接影响系统的稳定运行。
经检测，发现废水管内存在沉积堵塞现象。
2堵塞原因分析
（1）气化车间的废水仅靠废水管线外排。
研磨水池检修时，为了方便，将研磨水池泵出口管线直接与废水管线连接，用于排出研磨水池内的水。
由于研磨水池内水中的含固量高，大量固体杂质被带入废水管线，造成堵塞。
（2）为减轻废水处理负荷，确保外排水达到环保要求，将废水外排流量控制较低，致使废水在管线内停留时间过长，灰渣自然沉降，逐渐沉积，造成废水管线堵塞。
（3）在气化车间外排废水管线上设有拦截废水中的灰渣的过滤袋，废水中的灰渣极容易积累，且不利于冲洗。
（4）废水换热器经常堵塞，使用周期多为1个月左右，频繁地采用高压水枪清洗，致使较多列管损坏，且采取两端堵塞的方式处理损坏的列管，导致废水管线阻力增大。
3处理措施
（1）提高废水管线压力。
配置了新管线，用于连接低压灰水泵出口与废水管线，废水泵和低压灰水泵同时运行，提高了废水管线压力，利用增大压差的方法将废水排出。
增大废水流量，既可缩短废水在管线内的停留时间而减少继续沉积，又可将已经沉积的灰渣带出管线，对减轻沉积堵塞有较积极作用。
（2）降低废水管线阻力。
同时投运2台废水换热器，在保证废水处理工段能接受的废水温度前提下，尽可能开大废水换热器旁路阀，全开废水处理入工段阀、废水流量调节阀及其旁路阀，以降低废水管线阻力。
（3）避免废水管线继续出现沉积。
确保废水泵入口分散剂管线畅通，并增大分散剂加入量。
禁止将研磨水池内的水直接送入废水管线。
新配临时管线，将系统内积累的灰水通过研磨水池泵直接排往污水井，确保正常的废水外排量和新鲜水补入量，保证系统水质和生产正常运行。
（4）新配废水管线，与旧废水管线并行。
新配置的废水管线不设过滤袋，外排废水可更顺畅地排至废水处理系统。
新配置的废水管线现已投入运行，废水流量已提高至≥200m3/h，系统运行恢复正常。
(山东新能凤凰〔滕州〕能源有限公司
山东滕州277500孔德升)。
