HPF法焦爐煤氣脫硫廢液的處理方法
時間：2021-03-20 來源：http://m.9tdixws.cn/
1 脫硫廢液處理方法
1.1 脫硫廢液直接回兌到煉焦煤
將脫硫廢液用槽車等送到煤場（多用于干旱少雨地區(qū)），灑入煤場等待配煤的煤中或用泵送至煤塔最后一段皮帶上噴淋。目前，采用HPF法脫硫工藝的焦化廠大多采用該方法處理脫硫廢液。其優(yōu)點是工藝簡單，配煤的水分僅增加0.4%～0.6%，其鹽類在爐內熱裂解產(chǎn)生的硫化氫絕大部分又進入煤氣，因此焦炭硫含量增加極少（一般為0.03%～0.05% )，焦炭強度和耐磨性無明顯變化，投資極少。其缺點是脫硫廢液直接灑到煤場或送入到煤塔，工人的操作環(huán)境很差，并且對其接觸到的設備或周邊環(huán)境產(chǎn)生污染和腐蝕。
目前，還有一種方法是將脫硫裝置產(chǎn)生的脫硫廢液蒸發(fā)濃縮，濃縮后的廢液直接回兌到煉焦煤中，產(chǎn)生的濃縮汽去負壓煤氣管道。濃縮過程不僅將脫硫廢液中的氨蒸出，并且減少了廢液中的水分，從而減少了脫硫廢液回兌煉焦煤后煤水分的增加，也降低了對周圍環(huán)境的影響。
1.2 脫硫廢液提鹽
脫硫廢液先在脫硫廢液槽貯存，再用泵送至脫色槽，焦爐熱修同時向脫色槽中加入適量活性炭（人工），經(jīng)過攪拌及蒸汽加熱升溫、保溫及降溫過程，對廢液進行脫色處理。脫色完成后，將脫色槽中的廢液引入離心機離心分離。廢液中的活性炭以固體形式排出，液相部分則進入脫色廢液中間槽，再經(jīng)過濾后進入脫色廢液槽中貯存，以供后續(xù)系統(tǒng)處理。
將脫色廢液用泵送至濃縮結晶器，開通真空系統(tǒng)及攪拌，利用蒸汽對濃縮結晶器加熱。焦爐熱修濃縮結晶器頂部抽出的水蒸汽、揮發(fā)氨等氣相介質，經(jīng)冷凝冷卻形成液體后送至脫硫裝置循環(huán)使用。濃縮結晶達到一定條件時，將濃縮器中的液體引入離心機進行離心分離。廢液中的多種銨鹽以混合鹽的形式從離心機以固相分離，液相則返回脫硫廢液槽。若要提取精鹽，即將硫代硫酸鹽和硫氰酸鹽分別提取出來，還需經(jīng)過二次或二次蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、水洗過濾等，從而提取高濃度的單品鹽類。由于單獨的硫代硫酸鹽產(chǎn)品沒有價值，可再將提取的硫代硫酸鹽進一步氧化為硫酸銨，增加產(chǎn)品價值。其優(yōu)點是工藝方案相對成熟，從根本上解決了HPF脫硫廢液中兩種副鹽的積累，保證了脫硫效率，處理后的廢液所產(chǎn)生的副鹽及廢水不外排，不會產(chǎn)生二次污染，設備投資較少，又可回收一定量的高附加值的硫代硫酸銨和硫氰酸銨產(chǎn)品。其缺點是由于受焦爐配煤含硫波動的影響，HPF法脫硫廢液組成的波動較大，導致提鹽裝置操作難度較大，產(chǎn)品純度不夠高，硫氰酸銨的回收率不高。特別是由于溶解度差異較小，易形成大量的混合鹽，導致處理過程的經(jīng)濟效益較低。同時，由于市場對硫氰酸鹽的需求約為4萬t/a, 而很多焦化廠紛紛建設了廢液提鹽裝置，硫氰酸鹽的市場將逐漸飽和，勢必導致硫氰酸鹽價格的下跌，投資回收期延長，甚至賠本。
1.3 脫硫廢液制酸
中冶焦耐研制開發(fā)的脫硫廢液制酸工藝由原料預處理、廢液焚燒、焦爐熱修余熱回收、煙氣凈化、催化轉化和冷凝成酸等6道工序組成，其工藝流程如下。脫硫廢液首先經(jīng)原液加熱器用蒸汽加熱，然后進入濃縮塔。濃縮后的脫硫廢液和離心分離出的硫膏用泵送至燃燒爐燃燒。從燃燒爐出來的含有SO2的高溫過程氣進入廢熱鍋爐，以回收高溫過程氣的余熱，產(chǎn)生的蒸汽并網(wǎng)使用。從廢熱鍋爐出來的過程氣依次經(jīng)過增濕降溫、氣體冷卻及凈化除霧后，進入工藝氣預熱器，與來自酸汽冷凝器的熱空氣換熱，再經(jīng)加壓后進入工藝氣加熱器加熱，然后進入SCR氮氧化物分解器，將焚燒過程產(chǎn)生的氮氧化物還原分解為氮氣和水。離開SCR反應器的工藝氣進入SO2轉化器，采用濕式接觸催化轉化工藝，在高活性濕法轉化催化劑的作用下，將工藝氣中的SO2轉化為SO3 。從轉化器下層出來的含SO3的工藝氣進入工藝氣冷卻器，經(jīng)與熔鹽換熱后，部分SO3水合生成氣態(tài)硫酸，然后進入酸汽冷凝器。在酸汽冷凝器中，用冷空氣對其進行間接冷卻，其中的SO3在冷凝器內的玻璃管中全部水合并冷凝生成硫酸，經(jīng)冷卻后一部分用作循環(huán)冷卻酸，其余的作為產(chǎn)品送入產(chǎn)品硫酸貯槽。用冷卻空氣通過鼓風機送入冷凝器的殼程，以控制從冷凝器頂部排出尾氣的出口溫度，然后經(jīng)煙囪直接排人大氣。
其優(yōu)點是可以將脫硫裝置生成的硫泡沫與濃縮后的脫硫廢液一起送入焚燒爐焚燒制酸，從根本上解決了HPF脫硫液中硫代硫酸銨和硫氰酸銨的積累，保證了脫硫裝置的脫硫效率，并解決了低純度硫磺無銷路或銷路不好的問題。制得的97%～98％濃硫酸可用于生產(chǎn)硫銨，解決了硫銨裝置（與脫硫裝置生產(chǎn)規(guī)模相同）生產(chǎn)所需硫酸的一半多用量，減少了硫酸的外購量，且無二次污染。其缺點是雖然各單項技術成熟，但該工藝仍是新工藝，未在工業(yè)生產(chǎn)中得到實際運用，并且投資相對較大，不適用于脫硫裝置規(guī)模較小（< 200萬t/a焦炭）的焦化廠。
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