低速复喷技术在半水煤气脱硫中的应用
河南颍青化工有限公司 晁广钦 戴喜法
大多数的合成氨厂采用碱液吸收脱去半水煤气中的H2S。由于半水煤气中少量O2的存在，无论采用何种塔型（如填料塔、旋流板塔、喷淋塔等）和采用何种催化剂（如PDS、ADA、栲胶等），均不可避免的在吸收塔（或称脱硫塔）内析出少量单质硫，并以硫泡沫的形式存在。硫泡沫的比重小，易于被半水煤气夹带，所以一般在吸收塔后再设置一清洗塔（或称冷却塔），以清除其夹带的碱液和硫泡沫。如清除塔效率不高，硫泡沫就会被带到压缩等后续工序。硫、碱液和润滑油接触就会发生酯化反应，很容易积垢造成堵塞。所以，干净彻底地除去半水煤气中夹带的碱液和流泡沫，是保证合成氨装置能长时间稳定运行所必须完成的任务。就除雾而言，只有复喷、丝网和静电等3种技术有达到99%以上除雾效率的可能。丝网易堵塞，静电除雾器投资高，所以采用复喷除雾技术就成了首选。
复喷是常见的湿法除尘技术之一。它是指将液体雾化成多层和气流正交（或逆向）的液滴流（也称水幕），通过液滴的碰撞、粘附及凝集作用，以除去气流中夹带的尘粒或微细雾滴。复喷设计时一般要求喷嘴出口速度不能低于20m/s，这就要求喷嘴的进液压力不得低于0.6MPa.在这样高的压力下，液滴往往被雾化成微米级的雾滴，继而提高了复喷后的气液分离的要求和难度,，很难达到99%以上除雾效率。
低速复喷技术是武汉利德流体技术有限公司开发的新技术。它要求喷嘴液体出口速度低于8 m/s，供液压力不得高于0.25MPa，以确保组成水幕的液滴大小在毫米级，然后通过一般的重力沉降或旋流离心作用即能达到完全的气液分离。低速复喷技术应该是除去半水煤气中夹带的硫泡沫的最简单最可靠的方法。下列两家实际应用的结果也证明了这一点。
河南颍青化工有限公司是一家以无烟煤为原料的氮肥厂，目前生产能力为120kt/a合成氨+150kt/a尿素+30kt/a甲醇。其氢氮压缩一入活门经常发生堵塞，6M-180型压缩机每次开车运行4~7天，其一出压力就由最初的0.28 MPa降至0.22 MPa，经常要停车清理，严重影响生产。究其原因是半水煤气脱硫塔后的冷却塔未能完全除去半水煤气中夹带的硫泡沫，硫泡沫积集在压缩机一入活门处，并和润滑油反应，结垢而堵塞。2006年7月初停车检修时，采用了低速复喷技术，在冷却塔半水煤气出口管道垂直段装上多道低速水幕喷嘴。自7月10日开车以来，运行四个多月，未更换过一入活门，其间停车时检查，活门光洁如新，达到从未有过的效果。
湖北嘉鱼风华化工有限公司是一家年生产6万吨合成氨和10万吨尿素的氮肥厂，其半水煤气脱硫塔气体出口长期严重夹带硫泡沫，其后的冷却塔效果也不好，只好在压缩机一入前增加一台静电除雾器。静电除雾器的收尘板积硫严重，每月至少打开清理维修一次，并且硫垢坚硬，清理难度大。2006年9月底停车检修时，在脱硫塔后的半水煤气出口管道的垂直段上装上多道低速水幕喷嘴。运行至今，静电除雾器电流稳定，整个脱硫工段达到前所未有的稳定运行效果。
据武汉利德流体技术有限公司的工程技术人员介绍，其多层低速水幕喷嘴最好安装在吸收塔气体出口管垂直段，充入的液体最好是再生后的碱液。气液分离后的液体入吸收塔底部，这样能减少清洗（或冷却塔）的冷却水的污染。如采用其低速复喷技术除硫泡沫后，压缩一入前无需再安装静电除雾器了。如脱硫液温度不高，冷却塔可作为气液分离器用，这样改造的费用十分低廉。花小钱能解决大问题，且低速水幕喷嘴抗堵能力强，能保证长期可靠稳定运行，确实是十分实用的技术，值得推广。
