问题：浅谈堵塔的原因分析与预防
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时间：2022-05-30 08:21:55 编辑加入/取消收藏订制/取消短消息举报该贴

湿式氧化法脱硫以其效率高，成本低以及建设投资相对较少而广泛应用，笔
者通过三年的走访，对百余家的化工企业进行了解，这些化工企业普遍性都
存在着一个不可避免且又无法回避的客观事实，即脱硫塔经过一段时间运行
之后，塔的运行阻力开始上升，脱硫塔运行阻力的上升是引起生产过程不稳
定及生产不正常的最主要的因素。堵塔似乎是脱硫（包括变换）系统常见的
问题，引起脱硫塔阻力上升有诸多的因素，堵塔问题仍然是困扰脱硫运行过
程中的关键，虽然引起堵塔的原因很多且复杂。究其原因可归结有三大方
面，硫堵、副盐堵、机械杂质堵。一般情况下硫，副盐及机械杂质堵塔同时
并存，只要我们认真地去了解分析现有的设备、工艺、操作管理等技术条
件，只要我们通过努力就不难发现硫、副盐还是机械杂质引起堵塔，它们之
间还是有区别的，我们必须了解掌握形成堵塔的原因，为预防堵塔，稳定生
产打下坚实的基础。现将其原因分析如下，供同行参考，不当之处请予以纠
正。

1 硫堵

众所周知，在生产过程中单质硫及硫的化合物至始至终存在脱硫液循环系统
中，必须想方设法加以清除，否则将会产生硫堵。现将产生硫堵的原因分析
如下；

（1）再生空气量不够，再生设备偏小，再生槽内硫泡沫浮选不好，再生和
分离效果差，HS-含量高，致使贫液中的悬浮硫增高。悬浮硫高是堵塔的最
直接的原因。因此，贫液中的悬浮硫含量应严格控制在500mg/Nm3以内。

（2）脱硫液在脱硫塔脱硫全过程可分为吸收加再生,然而脱硫塔内的再生过
程是一个析硫过程，且时间非常短。正因为如此，脱硫塔喷淋密度是关键。
笔者曾在2011年11月于河南焦作某厂进行了解到，该厂曾因限电被迫降低生
产负荷，脱硫液的循环量随之降低一半（脱硫泵、再生泵各停一台），经过
一个月运行，脱硫塔的阻力开始上升，生产不到两个月就停车扒塔处理。以
上事故案例更进一步说明，不管生产负荷大小，必须要保持足量的溶液循环
量和喷淋密度，才能使附着在填料表面的硫泥冲洗下来。因此，填料塔的喷
淋密度应控制在35～45m3/m2·h。减量生产时，不宜调小循环量，可以适当
降低循环液中的碱度。

（3）其中部分化工企业的湿法脱硫系统在设计中没有贫液槽，而是利用再
生槽上部外环取代贫液槽，正常生产连续运行时问题不是太大，但在脱硫系
统遇到停车或停电时，脱硫液中的悬浮硫会自动地全部沉降底部。当脱硫系
统投运，脱硫泵将沉降底部的硫泥送到脱硫塔的上部填料层，极容易形成硫
堵，停车频率越高，脱硫塔堵的越快。

（4）脱硫塔部件结构设计及制作标准或安装出现偏差等，都会造成气液偏
流。尤其是填料规格过小，质量差的填料在生产运行中极容易出现破碎，填
料表面制造粗糙，层装填高度大，最容易发生堵塔。填料规格要求：半脱一
般要求不得小于Ф76mm，变脱一般要求不得小于Ф45。对那些质量差，制造
粗糙的产品经因堵塔后清洗要谨慎使用。否则极容易产生再次堵塔。

（5）应用在湿法脱硫上的催化剂产品有多种，尽管它们各有千秋，然而不
同种类的催化剂在催化氧化过程中所起的作用不尽相同，特别是氧化后形成
的单质硫颗粒大小及粘度不一样。长春东狮公司生产的东狮牌“888”产
品，应用范围广、活性高、脱硫全面、再生时浮选的硫颗粒大，副反应生成
率低，用量少，同时还可脱除有机硫，既可单独使用又可与其它催化剂混合
使用，是目前在应用在湿法脱硫中贫液悬浮硫含量最低的一种产品，其悬浮
硫含量≤0.5g／L

2 副盐堵

在碱性水溶液脱除硫化氢的过程中，每时每刻总有一些对脱硫过程有害
无益的反应发生，这些反应称为副反应，副反应将会随着温度的升高而加
快。副反应生成物多以盐的形式存在于溶液中。用碳酸钠配置脱硫液在脱硫
过程中伴随副反应如下：

H2S+Na2CO3=NaHS+NaHCO3 (1)

2NaHS+2O2=Na2S2O3+H2O (2)

2Na2S2O3+O2=2Na2SO4+2S↓ (3)

当伴水煤气体含有HCN时脱硫副反应如下：

Na2CO3+2HCN=NaCN+CO2↑+H2O (4)

2NaCN+2H2S+O2=NaCNS+2H2O (5)

随着生产持续的进行，副反应带来的副盐也不断的进行积累增加，将会使脱
硫液的粘度增加，比重增大，当副盐含量达到250g/L时，不仅直接影响气液
传质吸收，脱硫效率下降，而且因副盐含量居高不下由此产生的副盐结晶析
出形成堵塔。2012年7月上旬湖南某厂告知笔者半脱塔阻力已经上升到
7KPa，笔者随即赶到，经现场了解并查阅相关的分析化验报告。该厂自5月
中旬总碱度开始下降16g/L以下，脱硫液中的碳酸钠的含量降到零，入脱硫
塔的半水煤气温度已经达到42℃。溶液循环系统中再生出现虚泡，泡沫少，
不易分离，为了恢复溶液碳酸钠含量，纯碱的用量由原来每日500kg 猛增到
1000kg。从6月上旬开始脱硫塔的阻力显示上升，直到7月中旬脱硫塔阻力升
到12KPa时被迫停止生产,此时脱硫液中碳酸钠含量仍然为零，入脱硫塔的半
水煤气温度达到50℃。

脱硫液在脱硫塔脱硫全过程可分为吸收加再生，通过再生过程则析出单质
硫，在脱硫塔中完成的主要化学反应如下：

H2S+Na2CO3=NaHS+NaHCO3 （1）

再生过程中的主要化学反应如下：

NaHS+1/2O2=NaOH+S↓ （2）

NaHCO3+NaOH= Na2CO3+H2O （3）

当纯碱消耗增加一倍时，为什么脱硫液中的碳酸钠仍然为零，人们知道在正
常生产过程中气体对脱硫液的夹带，跑、冒、滴、漏量是一定（排除因人为
因素或设备原因跑料），带着纯碱的生成物是什么，生成物又到哪里等问
题，我们可以从上述吸收与再生的化学反应找到答案。因此，要想溶液中碳
酸钠含量符合工艺要求，就必须从溶液再生开始，尽可能的使NaHS中HS-还
原成单质硫，得道更多的NaOH，才能保证溶液中的碳酸钠含量。所以说该厂
脱硫堵塔是一个典型的副盐引起的堵塔。经过停车检查后发现入脱硫塔前的
降温洗涤除尘塔的液体分布器周边严重堵塞，冷却水分布极不均匀且水量
小，入塔半水煤气温度高是导致大量副盐生成的直接原因，也是脱硫塔堵塔
的主要原因（其中脱硫塔槽式液体分布器脱落一只）。

3 焦油及机械杂质堵塔

入塔前的气体必须经过静电除焦器进行除油、除尘、还要进行洗涤、降温等
工序，清除所有的机械杂质。近年来已经引起了各个企业高度重视，在扩建
改造时加大改造力度。然而仍然有少部分企业因资金或重视程度不够等其它
方面的原因没有进行改造或改造不到位。河南某厂处理堵塔时发现该厂生产
硫黄有粉煤灰，且熔硫过程中排出的废液含有一定油污。是笔者从未曾遇见
过的。

4 预防

堵塔的原因是多方面，且堵塔形成的因素又十分复杂。脱硫液成分的控制，
催化剂的选择，循环液的温度，入塔的半水煤气气体温度及气体净化度等任
何一个环节控制不好都会产生堵塔，引起堵塔大多是以单质硫、硫代硫酸盐
和硫酸盐的混合物。近年来不少厂家在正常生产过程中预防堵塔上积累了一
定的经验，除了提高管理水平，还进一步完善设备、工艺技术等条件。从气
柜出来的半水煤气到出脱硫系统，从脱硫循环液在脱硫塔的吸收到循环液的
再生槽内的再生等，实现了层层控制，严格把关。例如河南某厂在脱硫塔段
层间安装测压点随时进行检测，依据压力的变化，准确的判断是硫及其副盐
还是气体携带的机械杂质或油污所产生的堵塔。因此，各个企业要依据本厂
的实际情况，认真总结经验，应用先进技术，提高管理水平，才是搞好湿法
脱硫生产的根本。

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