濕式氧法脫硫所配置的填料式脫硫塔，其填料段的堵塞，從廣義而言具有普遍性。但近幾年來，由于種種原因，較嚴(yán)重的堵塔逐年增多，而堵塔的周期又明顯縮短，有的甚至不足一年就被迫停車清塔。這對(duì)生產(chǎn)連續(xù)性很強(qiáng)的合成氮肥及合成甲醇等廠家，所造成的各種損失是難以估量的。
故此，從某種意義上講，堵塔及其明顯的潛在性，對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)所構(gòu)成的制約，已成為不少企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)之一，正引起管理層的高度重視，業(yè)內(nèi)的有關(guān)專家及技術(shù)人員，稱堵塔為生產(chǎn)系統(tǒng)的“第一危機(jī)”，其言也并不過分。
1、堵塔的狀況
填料脫硫塔運(yùn)行中漸進(jìn)式的塔阻力增長(zhǎng)，是不可避免的正?，F(xiàn)象。因此，如何減輕堵塔的程度，如何延緩堵塔的過程，并以此預(yù)防嚴(yán)重的惡性堵塔，才是應(yīng)該認(rèn)真探討并有效解決的行業(yè)性難題。
經(jīng)風(fēng)機(jī)加壓后的半水煤氣脫硫，塔阻力不超過10Kpa，一般對(duì)系統(tǒng)負(fù)荷、脫硫凈化度要求、物料消耗、硫磺回收等不會(huì)造成什么影響，可視為一般性堵塔。
較嚴(yán)重的堵塔，通常是指塔阻力已升至影響系統(tǒng)的正常負(fù)荷，生產(chǎn)過程已出現(xiàn)“三高一低二嚴(yán)重”的異?，F(xiàn)象，即工藝違標(biāo)率高，副鹽生成率高，物料消耗高;硫磺回收率低;塔系攔液嚴(yán)重，出塔工藝氣體夾帶液嚴(yán)重。
若按填料段測(cè)定其壓力降，在段高相當(dāng)?shù)那闆r下，其壓力降依序自上而下遞增。從停車清塔過程可明顯看到，上段堵塞物多為物理雜質(zhì)，而下段則多為積硫積鹽等混合物，且粘附積沉在填料的不同側(cè)面、不同截面，往往下段較嚴(yán)重，填料段大多呈半干區(qū)，而局部的干區(qū)堵塞物層厚且板實(shí)。
致使工藝氣體流經(jīng)填料段呈“S”變向，“慢—快—慢”變速，造成偏流、溝流、壁流甚至氣液各行其道。分布嚴(yán)重不均，塔變徑，氣變速，液變向，填料的功能面嚴(yán)重減少。
按堵塞物的性質(zhì)分類，大致為(1)硫類物質(zhì);(2)鹽類物質(zhì);(3)物理雜質(zhì);(4)填料破碎或變形，且多以硫類物質(zhì)及其為主的混合物堵塔最為常見。
2、堵塔的危害
依據(jù)生產(chǎn)的規(guī)模，處理工藝氣體的硫負(fù)荷，對(duì)H2S的凈化度要求，脫硫方法以及其他工藝參數(shù)，對(duì)脫硫塔的工程設(shè)計(jì)及塔內(nèi)配裝的填料，均有相應(yīng)的調(diào)控彈性。
生產(chǎn)過程工藝氣體與脫硫液在塔內(nèi)“氣上液下”總體上的逆流接觸方式，以及在填料段的折流、喘流、渦流、旋流等，為氣液二相的傳質(zhì)過程提供了足夠大的介面，足夠長(zhǎng)的時(shí)間，足夠強(qiáng)的態(tài)勢(shì)，可較好的滿足工藝氣體中脫除H2S的凈化度要求。
堵塔所造成的塔變徑，氣變速、液變向，填料總表面的嚴(yán)重不足，致使氣液二相傳質(zhì)的介面、時(shí)間、態(tài)勢(shì)三要素的嚴(yán)重受損?？梢?，堵塔的實(shí)質(zhì)是從多方面破壞了脫硫塔及配裝填料的總體功能。
上段阻力偏高，多為物理雜質(zhì)所致，往往出塔氣夾帶液。給后工序造成較大麻煩，而下段阻力偏高，則會(huì)造成塔系攔液，造成本工序生產(chǎn)波動(dòng)。
上述“三高一低二嚴(yán)重”的進(jìn)一步發(fā)展，終將導(dǎo)致嚴(yán)重的惡性堵塔。系統(tǒng)被迫減負(fù)荷甚至停車清塔。
3、堵塔的成因
造成堵塔的因素很多且又十分復(fù)雜，但對(duì)各種類型的堵塔進(jìn)行認(rèn)真分析?？偸怯性纯裳雄E可查。
(1)催化劑的不適用或用法用量不當(dāng)，氧化再生的效率差，不能滿足工藝要求，懸浮硫及副鹽含量高，脫硫液長(zhǎng)期惡性循環(huán)。
(2)系統(tǒng)長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)行，工藝條件不適應(yīng)，脫硫、再生、硫回收三大生產(chǎn)環(huán)節(jié)失調(diào)、失衡、失控，造成懸浮硫及副鹽含量高，脫硫液長(zhǎng)期惡性循環(huán)。
(3)脫硫塔功能不足或脫硫泵功能不足，造成液氣比值低，塔噴淋密度不足，填料段形成半干區(qū)或干區(qū)。
(4)填科塔內(nèi)件結(jié)構(gòu)不合理或安裝不規(guī)范，造成液氣分布不均勻，形成偏流、溝流、壁流等，填料段形成半干區(qū)或干區(qū)。
(5)填料選型不適用或裝填不合理，總量太多，單段太厚，空隙率小，特別是結(jié)構(gòu)嚴(yán)重滯液型填料，投運(yùn)后塔阻會(huì)明顯偏高。
(6)填料破碎或變形，特別是規(guī)整格柵填料的傾伏或變形，塔阻會(huì)很快增高，甚至生產(chǎn)難以維持。
(7)塔前未配置靜電除塵設(shè)備或其功能不足，工藝氣體質(zhì)量差，焦油含量高，粉塵等雜質(zhì)多。
(8)塔前未配置洗氣冷卻設(shè)備或其功能不足，氣溫高液溫高，不能滿足工藝要求，脫硫效率低，氧化再生的效率差，析出的單質(zhì)硫顆粒小，懸浮硫及副鹽含量高。
(9)塔頂分布器或段間分布器，開孔率不足或孔徑偏小，升氣管通徑偏小或高度不足以及安裝不規(guī)范，負(fù)荷大壓力高時(shí)瞬間的負(fù)荷變化，往往會(huì)形成塔系攔液，液位突升漫入氣管的增阻現(xiàn)象。
(10)平板塔盤開孔率不足或孔徑偏小;全開孔或局部開孔的駝峰式塔盤的谷底，則更容易造成積硫積鹽積雜質(zhì)堵塞。
(11)塔頂配置的氣液分離裝置，特別是絲網(wǎng)式除沫裝置較容易堵塞，而測(cè)塔阻或停車清塔，往往會(huì)被忽視。
(12)再生槽容積偏小或再生泵功能不足，氧化再生的效率差，不能滿足工藝要求，貧液質(zhì)量差，脫硫液長(zhǎng)期惡性循環(huán)。
(13)再生槽結(jié)構(gòu)不合理，分布孔板的開孔率不足或孔徑偏小，易堵塞，造成槽底內(nèi)阻大，影響空氣吸入量，若孔徑大，液面翻騰嚴(yán)重，單質(zhì)硫不易聚合浮選。貧液出口到硫泡沫溢流堰位差不足，均會(huì)將硫泡沫帶進(jìn)貧液槽，造成貧液質(zhì)量差，懸浮流含量高。
(14)噴射器功能不足或裝配布局不合理，吸入空氣量不足或分布不均勻，氧化再生的效率差，或局部液面翻騰嚴(yán)重，單質(zhì)硫難以聚合浮選從液相中分離，造成貧液質(zhì)量差，懸浮硫高含量。
(15)壓力管式噴頭堵塞，噴淋密度不均勻，造成填料段的半干區(qū)或干區(qū)。
(16)硫回收過濾的濾液或熔硫殘液，回收前處理不達(dá)標(biāo)，液溫高、雜質(zhì)多，影響吸收與再生，造成貧液質(zhì)量差，懸浮硫高含量。
(17)吸收劑質(zhì)量差、雜質(zhì)多，催化劑殘留物多，特別是栲膠法脫硫，膠釩比不合適，予處理不完全，熟栲膠夾生，造成氧化再生效率差，脫硫液粘度大，貧液質(zhì)量差，懸浮硫含量高。
(18)系統(tǒng)加減負(fù)荷頻繁，脫硫液也隨之加減，或是較長(zhǎng)時(shí)間的低負(fù)荷低液量生產(chǎn)，也易造成填料段的半干區(qū)或干區(qū)。
(19)工藝條件不合適，工藝管理不到位。工藝操作不規(guī)范，操作隨意性大。小問題也會(huì)積成大問題。
(20)多溶質(zhì)在脫硫液中的溶解度，較其單一在水中的溶解度，均有不同程度的降低，因此，濃度高或溶解度低的副鹽，在液溫低的情況下，往往會(huì)形成混合性過飽和析出結(jié)晶而堵塔，有一廠家變脫系統(tǒng)冬季停車，一夜之間再開車時(shí)，發(fā)生惡性的“塔梗阻”，被迫通蒸汽加溫而延誤開車。
總之，堵塔往往是多因素多過程促成的，因此進(jìn)行處理也十分麻煩。
4、堵塔的處理
較為嚴(yán)重的堵塔可采用具有“清硫洗塔”功能的催化劑，逐漸降低塔阻力。嚴(yán)重的惡性堵塔，則必須依據(jù)具體情況，制訂更為穩(wěn)妥的應(yīng)用方案，以防堵塞物大量松泄又不是同步下移，而未能脫離填料段，導(dǎo)致塔通徑突縮或堵塞物重疊增厚，塔阻力嚴(yán)重反彈?；蛘呤撬尚刮锎罅窟M(jìn)入脫硫液中，而未能較好的從液相中分離，導(dǎo)致懸浮物突然增多，脫硫液粘度增大，造成工藝嚴(yán)重超標(biāo)。
上述兩種情況的發(fā)生，均會(huì)造成被迫減負(fù)荷，甚至系統(tǒng)停車，若只需減負(fù)荷就可維持生產(chǎn)，切不可減少循環(huán)量，反之，若設(shè)備條件允許，盡可能加大液量，短時(shí)間就可見效而恢復(fù)正常生產(chǎn)。此外“清硫洗塔”過程，也多有如下情況。
(1)堵塞物層厚且板實(shí)的部位，脫硫液只能“蠶食狀”從邊緣滲透，而不能從填料上部穿透，降阻效果很慢，甚至看不到效果。
(2)塔阻稍有降低，而后很長(zhǎng)時(shí)間再?zèng)]有下降，基本上可排除硫類物質(zhì)的堵塞，則多為物理雜質(zhì)，填料破碎，本體變形或規(guī)整柵格填料的傾伏所致。
上述兩種情況及特別嚴(yán)重的堵塔，先停車清塔而后更換適用的催化劑或適用的填料，則更為有效也更為穩(wěn)妥，同時(shí)也避免了被迫停車所承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)。
5、如何減緩堵塔
堵塔是多因素多過程造成的，因此減緩堵塔也應(yīng)從多力位考慮，采取綜合性預(yù)防措施。
(1)多數(shù)堵塔與催化劑不適用或用法用量不合理有關(guān)，因此，在維持生產(chǎn)的情況下，更換適用的，特別是具有“清硫洗塔”功能的催化劑，是目前減輕及延緩堵塔最簡(jiǎn)便也最有效的方法。
(2)選好用好脫硫催化劑是至關(guān)重要的，選用復(fù)合式二無(wú)或多元的催化劑，其合理的配比十分關(guān)鍵，某一種的過量不單是造成物料的浪費(fèi)，還會(huì)對(duì)生產(chǎn)造成負(fù)面影響。可見，使用要嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)規(guī)程。
(3)噴射器是單系功能體，要保持良好的工作狀況，若吸入空氣量不足，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行清理，以滿足氧化再生的空氣用量。
(4)貧液槽出口配置并聯(lián)過濾器(方便清理)，以防止各種物理雜質(zhì)帶入脫硫塔。
(5)設(shè)備允許的情況下，采用“循環(huán)大液量，吸收劑，催化劑低含量”的運(yùn)行方式，增大液氣比及噴淋密度。
(6)脫硫塔工藝氣體入口一出口之間配置副線，系統(tǒng)減負(fù)荷時(shí)，采用副線調(diào)控H2S含量，而不必減液量，并可借此機(jī)會(huì)強(qiáng)化氧化再生，優(yōu)化貧液質(zhì)量。
(7)系統(tǒng)短時(shí)間停車，不停泵，長(zhǎng)時(shí)間停車，后停泵，優(yōu)化貧液質(zhì)量，強(qiáng)化對(duì)填料段的沖洗。
(8)合理配置設(shè)備，合理改進(jìn)設(shè)備，合理使用設(shè)備，發(fā)現(xiàn)塔堵及進(jìn)行有效處理。
(9)回收濾液或熔硫殘液，處理必須要達(dá)標(biāo)，且液溫不易太高。以免影響氧化再生及單質(zhì)硫聚和浮選。
(10)吸收劑、催化劑配制要達(dá)標(biāo)，補(bǔ)加量要合適，采用多次補(bǔ)充，每次少量補(bǔ)充，按要求方式補(bǔ)充，保持其濃度的相對(duì)穩(wěn)定。
(11)發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)分析及時(shí)處理，總之，只有早預(yù)防、早發(fā)現(xiàn)、早處理小問題才不會(huì)釀成大禍。
畢竟脫硫液是多組分有粘度且含有懸浮物的渾濁液，而工藝氣體及脫硫液也難免將焦油及其它物理雜質(zhì)帶入塔內(nèi);畢竟生產(chǎn)過程不正常的現(xiàn)象不可避免，而從不堵塔可借鑒的廠家少之又少，因此，如能將停車清塔的周期控制在2一3年.相信多數(shù)企業(yè)是可以接受的。
此外，堵塔的因素十分復(fù)雜，所以，不能一發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，就單從工藝上，設(shè)備上以及脫硫催化劑上找原因，而在很多情況下卻是人為造成的，因此，依據(jù)本廠的情況，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)真吸取教訓(xùn)，提高管理水平，應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)，才是搞好脫硫生產(chǎn)的根本。
