一、 概述

轻瓷梅花环填料等轻瓷规整填料（包括轻瓷梅花环、轻瓷带筋梅花环、轻瓷六棱孔环、轻瓷六棱多筋环、轻瓷旋转多齿环、轻瓷旋转多齿环、轻瓷六边形多孔环等）是针对化工、炼油、煤气等脱洗、萃取和精馏的特别要求所开发的新型高效填料，该填料为多棱形结构，所以增加了填料的组合强度和比表面积，并且在该填料单体和整体装填方面作了重大改进，基本上解决了折流和死点问题。使反应速率大幅提高。并且拓宽了操作范围。经改进后的单体重量大为减轻。塔内装填重量大幅下降，使生产效率和经济效益同步提高。

轻瓷填料在脱硫、洗萘、洗苯、洗氨、脱硫、脱碳以及热水饱和塔和直接式冷却塔中作填料具有其它填料不可比拟的显著特点和优异效果，从而获得广大用户的一致好评，许多用户曾主动撰文推荐使用该产品，并对轻瓷梅花环等轻瓷规整填料的卓越性能给予了充分证实。

在炼焦过程中，煤中约30%～35%的硫转化成H₂S等硫化物，与NH₃和HCN等一起形成煤气中的杂质，焦炉煤气中H₂S的含量一般为5g/m³～8g/m³，HCN的含量为1g/m³～2.5g/m³。要脱除H₂S和HCN，必须采用有碱性的脱硫液或脱硫剂，碱源可分为两类：(1)外加碱源，如乙醇胺、碳酸钠及氢氧化铁等分别是萨尔费班法、真空碳酸盐或改良A.D.A法及干法脱硫工艺的碱源，需不断向脱硫液(剂)中补充碱源，才能保持其碱度。(2)利用煤气中的氨作为碱源，如AS循环洗涤法、代亚毛克斯法、FRC法、TH法等。显然，利用煤气中的氨作为碱源是最为经济的，它不需要购入碳酸钠等碱源，并且在洗氨的同时可脱除煤气中的H₂S和HCN，具有工艺合理性和运行经济性，因此成为研究焦炉煤气脱硫脱氰工艺的主题，受到焦化行业广泛重视并获得普遍应用

由于干法脱硫工艺及功能的局限性较大，制约了其在焦化生产中的应用，而湿法脱除H2S和HCN的技术则早已被国内外大中型焦化厂所广泛采用。湿法脱硫脱氰技术包括湿式吸收法、湿式氧化法和综合法等，通过与脱硫脱氰废液处理技术相结合，即可组成一系列的焦炉煤气脱硫脱氰工艺流程。

我国近年来开发的HPF法脱硫工艺［3］也属于湿式氧化法。该法是以焦炉煤气中的氨为碱源，以对苯二酚、PDS(酞箐钴磺酸盐)、硫酸亚铁为复合催化剂进行脱硫脱氰的，其废液处理采用混入配煤中并在炼焦过程 高温分解，所生成的H2S又转入煤气。该工艺具有脱硫效率高，废液量少，投资省，消耗低的特点，但硫的回收利用需进一步完善，有关工艺技术还有待更大工业规模生产实践的检验。

不论哪种工工艺都有其特点，应从下列四个方面对工艺进行选择

即根据需要选择脱硫工艺、根据可持续发展战略和客观条件选择脱硫工艺、根据生产运行的经济性选择脱硫工艺、根据生产管理的科学性和简便性选择脱硫工艺。

表1几种主要脱硫工艺的技术经济指标

目前国内普遍采用的脱硫工艺为HPF法和PDS法，因它具有脱硫效率高、投资省、运行费用低等特点。

二、脱硫塔轻瓷梅花环等规整轻瓷填料的选用

填料塔中的填料的选用按装填方式分为散装填料、规整填料、

混合装填方式。现代塔器理论认为在大直径的塔中，以规整填料为优，当FP=0.02~0.1时，（FP= (ρg/ρL)1/2 L/V  L=Kmol/s）规整填料高于颗粒填料效率50%，当FP=0.1~0.3时规整填料高于颗粒填料效率20%，而当FP=0.3~0.5时填料优于规整颗粒填料效率。

轻瓷梅花环填料等轻瓷规整填料系列产品的开发，主要是取替塔内老式不理想的填充料，解决阻力大、寿命短、易腐蚀、破碎等问题。具有结构简单、处理能力大、操作弹性大、传质效率高和压降适中，装卸方便等优点。现广泛用于焦化煤气脱硫、洗苯、洗萘、洗氨塔；化肥热水饱和塔、脱碳、脱硫塔；

建龙集团、山西阳光、新余钢铁总厂、黑猫集团、攀钢、本钢等公司在脱硫、洗萘、洗苯中使用轻瓷填料的实践过程中，均一致认为轻瓷填料具有下面一系列特征：

1、轻瓷填料比重轻、阻力小

轻瓷填料的堆积重量远小于全瓷填料的堆积重量，从而具有操作重量轻的优点。

作为规整填料，轻瓷填料在煤气通量为50000米3/小时的洗萘塔中干塔阻力小于50毫米水柱、操作阻力小于100毫米水柱，从而不容易造成堵塞，克服了散装填料易破碎、易堵塞的缺点。

2、轻瓷填料传质系数大、有效面积大、使用效果好

通过天津大学对轻瓷填料性能的测定表明，轻瓷填料传质系数大，是全瓷填料的2.2倍。另外，轻瓷填料在装填好后其相邻填料只有6个支撑腿重叠为无效面积，而且气液相传的形式是‘面’接触，再加上轻瓷填料系微孔蜂窝陶瓷，具有微孔面积和空间液滴面积，从而使得轻瓷填料的有效面积大于99.5%，分离净化效果极佳。与之相反，全瓷填料、塑料填料以及金属填料由于没有微孔，吸附性能不好，液体在塔内直流不挂液，滞留时间太短，气液相传的形式是‘点’或‘线’接触，其使用效果明显不如轻瓷填料。

3、轻瓷填料耐老化、抗腐蚀性能强、寿命长

轻瓷填料耐热性能良好，耐火度高达1400℃，且耐急冷急热；另外，轻瓷填料的耐酸耐碱性能也非常优越，使用寿命长，不易老化。与之相比，塑料填料的致命弱点在于不耐温、易老化、使用寿命短，而碳钢金属填料不适用于有腐蚀介质的场合，若改用不锈钢金属填料则又造价昂贵。

4、轻瓷填料结构新颖、可切割、装填方便

轻瓷填料系规整填料，可切割拼装成圆，不仅装填方便，而且能使整个填充平面得到100%的利用，其他规整填料由于不可切割，塔四周不可避免地有大小不等的空洞，壁流、沟流现象严重，不同程度地会影响使用效果。

总之，轻瓷填料成功地解决了空隙率与比表面积两者之间的矛盾，既不易堵塔而使用效果又良好，是填料塔用户的极佳选择。

我公司的JDL系列新型微孔（超轻）陶瓷规整填料在同行业中具有堆积密度更低、微孔更为发达、比表面积更高等特点。新型微孔（超轻）陶瓷规整填料微孔发达，产品堆积空隙率≥72%，显气孔率≥15%，总空隙率高达85%以上，堆积密度只有280~320Kg/m3。

因为脱硫塔易堵，我们建议采用水平结构较为简单的填料，比如轻瓷梅花环填料、轻瓷多齿环填料等，该填料呈锥度，不易形成填料间紧贴，液相分布不易直流。

三、脱硫塔结构及填料分布器配置、用量设计等

   规整填料的使用，虽然能有效地消除空洞、壁流、沟流等现现象，但是它需要配置优良的进液分布和先进的收液、再分布器，目前主要是以槽式分布器更适合于大直径的塔，在安装中槽式分布器的水平度和齿形底部高度及开孔位置要特别引起注意。

结合多个厂家的塔结构和使用效果，我们认为在脱硫塔中，考虑到生产负荷的不稳定性，宜采用槽式分布器，分布效果好、抗堵性强。当然槽式分布器具有结构较为复杂的缺陷。

塔直径在选择上虽然是高空塔气速、高床层有利，它具有HTTP高，实际等板高等特点，但过高后也会产生阻力大的缺陷。我们建议采用0.8~0.9m/s的空塔气速设计为宜。

  在填料层高度选择上，虽然规整填料可允许6~8倍塔径或10块理论板高度，但考虑的脱硫塔在操作中硫泥、萘等堵塞严重，建议床高不能高于7米，最好按H/DT=1：1~1.5；液体分布器只在下段填料上设一个即可。填料层与层之间旋转60°并错开半孔位置。

     有关技术问题可与我公司探讨。