無填料高效傳質技術（專利號：2.1）技術背景

無填料高效傳質技術

（專利號：2.1）

技術背景

新型煤化工的發展，特別是潔凈煤氣化技術的進步，呈現出合成氣“高壓、高CO2、高H2S、高凈化”等特點。 合成氣 在高CO2分壓條件下，煤氣中的CO2對脫硫液組分、吸收再生以及硫泡沫的聚合和浮選都有很大的影響。 高壓、高H2S、高CO2、高凈化“四高”工況下的脫硫設計有特殊的技術要求。 它利用硫化氫反應快速、選擇性吸收高的特點，采用高效傳質技術。 該工藝減少了塔內氣液接觸時間，從而減少高CO2分壓對脫硫液組分的影響，完成快速吸收； 脫硫塔是脫硫系統的主要設備，是吸收氣相中H2S及其他酸性氣體的主要場所。

東石公司適應市場開發的無填料傳質技術，應用于合成氣“四高”工況時取得了良好的效果。

1、無填料傳質技術與常規吸收技術的特點對比

與傳統板式吸收塔的傳質結構（如泡罩、浮閥、氣泡、立式篩板等）不同，它可以使塔盤上液體的高度達到1米左右，延長了氣液體交換時間。 一層塔板的作用相當于傳統塔板的幾倍至幾十倍，使塔結構緊湊，減少塔板層數，降低塔的有效高度，提高硫容量，減少循環量。 持液層內安裝擾動裝置，可將氣泡打碎，將大氣泡打碎成較小的氣泡，并不斷更新氣泡表面，有效提高了傳質效率，同時也降低了氣泡上升速度，提高了傳質效率。氣液反應。 隨著時間的推移，持液層中的氣體容量增大，液體體積減小，可以有效降低液體的靜壓，從而降低系統阻力。

2 無填料傳質技術設計原理

無填料傳質技術包括氣體均勻分布裝置、氣液紊流裝置、氣汽傳質裝置，具有以下特點：

2.1 采用模塊化設計，每個托盤內裝有大量微氣泡發生器。 這些微氣泡發生器呈三角形均勻分布在托盤上，無死角，更有利于氣體分布均勻。

2.2 在持液層增設氣液湍流裝置，增強傳質。

2.3無填料脫硫塔利用二氧化碳分壓高、易起泡的特點，采用專有技術控制液面以上氣體-蒸汽傳質面積，大大提高了脫硫精度。 含硫氣體通過無填料脫硫塔。 吸收后氣體中H2S含量可達3mg/nm3以下； 總硫可達5mg/nm3以下。

1.3. 無填料傳質技術的優點和特點：

1.3.1 如果用于新的塔設計，當直徑減小時，塔的高度將比填料塔降低約1/3。

1.3.2無論用于新塔設計還是舊塔改造，裝置投入運行后，脫硫液含硫量將增加一倍以上，溶液循環量相比減少約50%與填充塔。

1.3.3本裝置用于新建塔設計時，由于塔的高度大大降低，所以選擇水泵揚程比原塔低10米左右，大大降低了電耗脫硫系統的。

1.3.4由于接觸時間短，有效改善了脫硫原料氣中CO2對脫硫液成分的影響，更有利于脫硫液選擇性吸收硫化氫，脫硫劑的再生溶液，硫泡沫的浮選，降低NaHCO3生成率。

1.3.5如用于舊塔改造，裝置投運后，塔的生產運行靈活性可提高30%以上。

1.3.6 若用于新建塔設計，與填料塔相比，一次性投資成本可節省30～50%。

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