半水煤气脱硫塔设计
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１ ８
小氮 肥
第４ １卷
第 １期
２ ０ １ ３年 １月
半水 煤 气 脱 硫 塔 设 计
傅 贵 轩
（ 阜阳安固锅 炉压力容器制造有限公 司 安徽阜阳２ ３ ６ ０ ５ ５ ）
安徽 晋煤 中能化工 股份 有限公 司脱 硫前 半水 煤气 中 Ｈ ： ｓ质量 浓 度 一 般 在 ２ ． ０— ５ ． ０ ｇ ／ ｍ （ 标 态） ， 而 脱硫 装 置 的原 设 计 半 水 煤 气 中 的 Ｈ ｓ质 量 浓度 ≤１ ． ５ ｇ ／ １ １ １ （ 标态 ） ， 显然 原 装 置 已无法 满 足 生产 需求 。为 解 决 这 一制 约 生 产 的瓶 颈 ， 决 定 对 脱硫 系统 进行 技术改 造 和设备 更新 。新 设计 的 脱 硫塔 （ ６ ０ ０ ０ ｍ ｍ） 于２ ０ ０ ９年 ７月投 入 生 产 ， 至今运 行 ２年多 ， 取得 了理 想效果 。 则不 能保 证正 常生 产 。新半水 煤 气脱硫 塔选 用聚 丙烯 格栅 填料 ， 在生 产运 行 ２年 后 的检修 时 ， 没 有 发 现硫 膏在塔 内格 栅填 料 板 之 间 沉积 ， 保证 了长
基本 不做 功 。按 Ｄ ５ ０ ０型 风机 电机额 定 电机 功 率 ４ ０ ０ ｋ Ｗ、 年 运行 ７ ２ ０ ０ ｈ 、 电价 ０ ． ３ ８元／ （ ｋ Ｗ・ ｈ ）
参 数
０ ． ６ ０ （ 表压 ）
２ ８ ０
０ ． ０ ８ （ 表压 ）
１ ９ ５ ３ ０ ０ ０ ４ ５ ０ １ ０． ６
额定功率／ ｋ Ｗ
额 定 耗 汽 量／ （ ｔ ・ｈ ）
小氮肥
第４ １卷
第１ 期
２ ０ １ ３年 １月
１ ９
欢迎 订 阅 ２ ０ １ ３年《 化 肥工业》
《 化肥工业》 杂志是经原 国家科委、 原化工部批准 ， 由上海化工研究 院编辑 出版的全国性刊物， 主要报 道 内容有 ： 氮肥 、 甲醇 、 煤化工 、 磷肥 、 钾肥和复混肥 （ 专用肥 ） 企业 的技术改造 、 节能降耗 、 生产管理等方面 的经验 ； 国 内外 化 肥工 业现 状 和有关 的科 研成 果及 发 展趋 势 综述 ； 化肥 企业 开 展 多 种经 营 、 搞 活企 业 的成 功经验 ； 化工机械 、 仪器 仪表 、 计算 机应用 ； 化学分析 、 科学施肥 、 安全 生产、 三废 治理及其综合利 用等。 《 化肥工业》 是《 小氮肥》 的主刊 ， 连续多次被选列为全 国中文核心期刊和 中国科技核心期 刊。美 国《 化学
计， 每年 可 节 电 ８ ６ ４万 ｋ Ｗ ・ ｈ ， 每 年 可 节 约 电费 ３ ２ ８万元 ， 投资 回收 期 为 ６个 月 。运行 实 践 证 明 ： 热功 联产 汽轮 机适 用 范 围宽 ， 是 化肥 企 业 节 能 挖 潜 的有效 途径 。
（ 收稿 日期 ２ ０ １ １ — １ ２ ． ２ １ ）
１ 半水煤气脱硫塔设计参数及工作原理
半水煤气脱硫塔设计参数 ： 操作压力 ０ ． ０ ６ Ｍ Ｐ ａ ， 操作温度 ４ ０℃ ， 主要 材料 Ｑ ２ ３ ５ 一 Ｂ ， 容积 １ ０ ３ ８ ｍ 一 。 原半 水煤气 脱硫 塔 ５ ０ ０ ０ ｍｍ， 采用 散堆 填
， 护
４ 改造 方案
新 增 ３台 ４ ５ ０ ｋ ｗ 汽 轮机并配置部分管路 ， 由于造 气 风机 的异 步 电机 后端 有 输 出轴 ， 因此 改 造 只需 将 汽 轮 机 安 装 在 该 电机 的后 端 输 出 轴 即
５ 改造效果
本 工程 改造 后不 需 要 增 加定 员 ， 不 需 要 消 耗
痧 驴 移 驴 驴
高度的溢流孔 ， 通过调节溢流孔高低来调整脱硫 液 的流量 。
（ ３ ） 格 栅填料 是 以塑料 板 片作 为 主要 传 质 构 件， 板 片垂 直 于塔 截 面 ， 与 气 流和 液 流方 向平行 ， 上、 下层呈 ４ ５ 。 旋转 ， 整塔 内的气 流 和液流 逆 向旋
周期 稳 定生 产 。
（ １ ） 半水煤 气 脱 硫 塔 选 用 聚丙 烯 格 栅 填 料 ，
填料高度 １ ８ ０ ０ ０ ｍ ｍ， 由 Ｇ Ｓ － ３ ， Ｇ ｓ ４， Ｇ Ｓ 一 ５ ， Ｇ Ｓ 一 ６
及Ｇ Ｓ 一 ５ Ｘ等型号组 成。格栅填料 板间隔从大逐
渐 缩小 ， 比表 面 积 由小 增 大 ， 气体中 Ｈ ， Ｓ浓 度 和 推 动力 自高 （ 大） 逐 渐 降低 （ 小） ， 保 证最 佳操作 。 （ ２ ） 选用槽 盘 式液 体 分 布器 和 下 开 口式 气体 分布 器 ， 气液 分 布 均 匀 。槽 盘 式液 体 分 布 器 在槽 中保 持一定 的液 位 ， 即使在 安装 过程 中略有 偏差 ， 液位 的高度 也 使槽 中液 体 均 匀分 布 ； 侧 面有 不 同
项 目
进 汽 压 力／ ＭＰ ａ 进 汽 温度 ／ ℃ 排 汽 压 力／ ＭＰ ａ 排 汽 温度 ／ ℃ 额 定 转 速／ （ ｒ・ ｍ ｉ ｎ ）
等， 每台汽轮机投 资 ５ ０万元 ， ３台共 １ ５ ０万元。
改造后 ， 汽 轮 机 的转 速控 制 在 ３ ０ ０ ０ ｒ ／ ａ ｒ ｉ ｎ ， 电机
额外能 源 ， 只需 将 增 加 的 汽 轮机 安 装 在 风 机 电机 输 出轴 并配 置 部 分 管道 即可 ， 改 造 时 间短 。改造 投资 主 要包 括 汽轮 机 主 机 、 设备基础 、 管道 、 阀 门
可。新增工业汽轮机主要技术参数来自表 １ 。 表ｌ 工业 汽 轮 机 主 要技 术 参 数
料（ ７ ６ ｍ ｍ和 ５ ０ ｍ ｍ聚丙烯阶梯环） ， 脱硫效 率较低 ， 半水煤气脱硫塔进 口气体 中 Ｈ ｓ 质量浓
度为 １ ． ０ ｇ ／ ｍ （ 标态） ， 出 口气 体 中 Ｈ ｓ质量 浓度 为 １ ０ ０ ｍ ｇ ／ ｍ （ 标态） ； 半 水 煤 气 脱 硫 塔 阻 力 大 （ ３ ． ４ ７ ｋ Ｐ ａ ） ， 硫 膏堵 塞 严 重 ， 需 经 常 进行 清 洗 ， 否
小氮 肥
第４ １卷
第 １期
２ ０ １ ３年 １月
半水 煤 气 脱 硫 塔 设 计
傅 贵 轩
（ 阜阳安固锅 炉压力容器制造有限公 司 安徽阜阳２ ３ ６ ０ ５ ５ ）
安徽 晋煤 中能化工 股份 有限公 司脱 硫前 半水 煤气 中 Ｈ ： ｓ质量 浓 度 一 般 在 ２ ． ０— ５ ． ０ ｇ ／ ｍ （ 标 态） ， 而 脱硫 装 置 的原 设 计 半 水 煤 气 中 的 Ｈ ｓ质 量 浓度 ≤１ ． ５ ｇ ／ １ １ １ （ 标态 ） ， 显然 原 装 置 已无法 满 足 生产 需求 。为 解 决 这 一制 约 生 产 的瓶 颈 ， 决 定 对 脱硫 系统 进行 技术改 造 和设备 更新 。新 设计 的 脱 硫塔 （ ６ ０ ０ ０ ｍ ｍ） 于２ ０ ０ ９年 ７月投 入 生 产 ， 至今运 行 ２年多 ， 取得 了理 想效果 。 则不 能保 证正 常生 产 。新半水 煤 气脱硫 塔选 用聚 丙烯 格栅 填料 ， 在生 产运 行 ２年 后 的检修 时 ， 没 有 发 现硫 膏在塔 内格 栅填 料 板 之 间 沉积 ， 保证 了长
基本 不做 功 。按 Ｄ ５ ０ ０型 风机 电机额 定 电机 功 率 ４ ０ ０ ｋ Ｗ、 年 运行 ７ ２ ０ ０ ｈ 、 电价 ０ ． ３ ８元／ （ ｋ Ｗ・ ｈ ）
参 数
０ ． ６ ０ （ 表压 ）
２ ８ ０
０ ． ０ ８ （ 表压 ）
１ ９ ５ ３ ０ ０ ０ ４ ５ ０ １ ０． ６
额定功率／ ｋ Ｗ
额 定 耗 汽 量／ （ ｔ ・ｈ ）
小氮肥
第４ １卷
第１ 期
２ ０ １ ３年 １月
１ ９
欢迎 订 阅 ２ ０ １ ３年《 化 肥工业》
《 化肥工业》 杂志是经原 国家科委、 原化工部批准 ， 由上海化工研究 院编辑 出版的全国性刊物， 主要报 道 内容有 ： 氮肥 、 甲醇 、 煤化工 、 磷肥 、 钾肥和复混肥 （ 专用肥 ） 企业 的技术改造 、 节能降耗 、 生产管理等方面 的经验 ； 国 内外 化 肥工 业现 状 和有关 的科 研成 果及 发 展趋 势 综述 ； 化肥 企业 开 展 多 种经 营 、 搞 活企 业 的成 功经验 ； 化工机械 、 仪器 仪表 、 计算 机应用 ； 化学分析 、 科学施肥 、 安全 生产、 三废 治理及其综合利 用等。 《 化肥工业》 是《 小氮肥》 的主刊 ， 连续多次被选列为全 国中文核心期刊和 中国科技核心期 刊。美 国《 化学
计， 每年 可 节 电 ８ ６ ４万 ｋ Ｗ ・ ｈ ， 每 年 可 节 约 电费 ３ ２ ８万元 ， 投资 回收 期 为 ６个 月 。运行 实 践 证 明 ： 热功 联产 汽轮 机适 用 范 围宽 ， 是 化肥 企 业 节 能 挖 潜 的有效 途径 。
（ 收稿 日期 ２ ０ １ １ — １ ２ ． ２ １ ）
１ 半水煤气脱硫塔设计参数及工作原理
半水煤气脱硫塔设计参数 ： 操作压力 ０ ． ０ ６ Ｍ Ｐ ａ ， 操作温度 ４ ０℃ ， 主要 材料 Ｑ ２ ３ ５ 一 Ｂ ， 容积 １ ０ ３ ８ ｍ 一 。 原半 水煤气 脱硫 塔 ５ ０ ０ ０ ｍｍ， 采用 散堆 填
， 护
４ 改造 方案
新 增 ３台 ４ ５ ０ ｋ ｗ 汽 轮机并配置部分管路 ， 由于造 气 风机 的异 步 电机 后端 有 输 出轴 ， 因此 改 造 只需 将 汽 轮 机 安 装 在 该 电机 的后 端 输 出 轴 即
５ 改造效果
本 工程 改造 后不 需 要 增 加定 员 ， 不 需 要 消 耗
痧 驴 移 驴 驴
高度的溢流孔 ， 通过调节溢流孔高低来调整脱硫 液 的流量 。
（ ３ ） 格 栅填料 是 以塑料 板 片作 为 主要 传 质 构 件， 板 片垂 直 于塔 截 面 ， 与 气 流和 液 流方 向平行 ， 上、 下层呈 ４ ５ 。 旋转 ， 整塔 内的气 流 和液流 逆 向旋
周期 稳 定生 产 。
（ １ ） 半水煤 气 脱 硫 塔 选 用 聚丙 烯 格 栅 填 料 ，
填料高度 １ ８ ０ ０ ０ ｍ ｍ， 由 Ｇ Ｓ － ３ ， Ｇ ｓ ４， Ｇ Ｓ 一 ５ ， Ｇ Ｓ 一 ６
及Ｇ Ｓ 一 ５ Ｘ等型号组 成。格栅填料 板间隔从大逐
渐 缩小 ， 比表 面 积 由小 增 大 ， 气体中 Ｈ ， Ｓ浓 度 和 推 动力 自高 （ 大） 逐 渐 降低 （ 小） ， 保 证最 佳操作 。 （ ２ ） 选用槽 盘 式液 体 分 布器 和 下 开 口式 气体 分布 器 ， 气液 分 布 均 匀 。槽 盘 式液 体 分 布 器 在槽 中保 持一定 的液 位 ， 即使在 安装 过程 中略有 偏差 ， 液位 的高度 也 使槽 中液 体 均 匀分 布 ； 侧 面有 不 同
项 目
进 汽 压 力／ ＭＰ ａ 进 汽 温度 ／ ℃ 排 汽 压 力／ ＭＰ ａ 排 汽 温度 ／ ℃ 额 定 转 速／ （ ｒ・ ｍ ｉ ｎ ）
等， 每台汽轮机投 资 ５ ０万元 ， ３台共 １ ５ ０万元。
改造后 ， 汽 轮 机 的转 速控 制 在 ３ ０ ０ ０ ｒ ／ ａ ｒ ｉ ｎ ， 电机
额外能 源 ， 只需 将 增 加 的 汽 轮机 安 装 在 风 机 电机 输 出轴 并配 置 部 分 管道 即可 ， 改 造 时 间短 。改造 投资 主 要包 括 汽轮 机 主 机 、 设备基础 、 管道 、 阀 门
可。新增工业汽轮机主要技术参数来自表 １ 。 表ｌ 工业 汽 轮 机 主 要技 术 参 数
料（ ７ ６ ｍ ｍ和 ５ ０ ｍ ｍ聚丙烯阶梯环） ， 脱硫效 率较低 ， 半水煤气脱硫塔进 口气体 中 Ｈ ｓ 质量浓
度为 １ ． ０ ｇ ／ ｍ （ 标态） ， 出 口气 体 中 Ｈ ｓ质量 浓度 为 １ ０ ０ ｍ ｇ ／ ｍ （ 标态） ； 半 水 煤 气 脱 硫 塔 阻 力 大 （ ３ ． ４ ７ ｋ Ｐ ａ ） ， 硫 膏堵 塞 严 重 ， 需 经 常 进行 清 洗 ， 否