CN101597522B - 一种焦炉煤气脱硫处理方法及其专用装置 - Google Patents

一种焦炉煤气脱硫处理方法及其专用装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种焦炉煤气脱硫处理方法及其专用装置。该方法包括采用湿式催化氧化脱硫法处理焦炉煤气,制得无硫焦炉煤气、废气、脱硫废液和硫泡;其中,硫泡采用自吸式喷射再生器引射脱水制得生硫;除去脱硫废液中的杂质,进行真空蒸发、浓缩、结晶处理,提取出脱硫废液中的铵盐;将生硫直接进入熔硫装置熔融生成熟硫,或采用湿式燃烧法进行氧化反应制备二氧化硫,最后制成浓硫酸。该装置包括与脱硫装置相连的废液处理装置和生硫利用装置。本发明将煤气脱硫、脱硫废液的处理、生硫的再加工成硫酸或制硫磺的工艺复合成一个完整的煤气脱硫脱氰的全工艺,具有高效、集成、完整的体系。

Description

一种焦炉煤气脱硫处理方法及其专用装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种焦炉煤气脱硫处理方法,尤其涉及一种焦炉煤气脱硫、废液处理、 硫泡脱水、生硫制酸和制熟硫的工艺方法。
背景技术
[0002] 目前,一塔式脱硫工艺因为溶液再生槽置于脱硫塔顶上,而要求脱硫塔的塔径对 再生塔(段)的稳定性相适应,另外再生槽(段)置于脱硫塔(段)之上,而使整塔高度较 高,以后维修不方便。而在现有技术中所设计的煤气脱硫工艺均没有废液处理系统,废液外 排或配煤。现在常采用硫泡制成生硫或制成熟硫,熟硫质量低,生硫不宜利用,因生硫粘稠 不分散,所以极难直接燃烧,经济价值低,多数焦化厂作填埯处理,这也是一种环境污染。脱 硫工艺方法常用的仅有煤气脱硫,没有废液处理工艺相配合;硫泡直接进行熔硫制熟硫,没 有生硫进入熔硫器进行熔硫;没有生硫直接进行湿式燃烧制酸;常采用真空泵抽吸硫泡脱 水。这种工艺往往会在焦炉煤气脱硫操作后产生三废问题,使煤气脱硫后产生的废液和硫 泡得不到全部合理的处理,产生工业废弃物。
发明内容
[0003] 发明目的:针对现有技术中存在的不足,本发明的目的是提供一种焦炉煤气脱硫 处理方法,以解决焦炉煤气脱硫操作后产生的三废问题,使煤气脱硫后产生的废液和硫泡 得到全部合理的处理,不产生工业废弃物。
[0004] 技术方案:为了实现上述发明目的,本发明采用的技术方案为:
[0005] 一种焦炉煤气脱硫处理方法,其特征在于:包括以下步骤
[0006] (1)采用湿式催化氧化脱硫法处理焦炉煤气,制得无硫焦炉煤气、废气、脱硫废液 和硫泡;其中,硫泡采用自吸式喷射再生器引射脱水制得生硫;
[0007] (2)除去步骤(1)中脱硫废液中的杂质,进行真空蒸发、浓缩、结晶处理,提取出脱 硫废液中的铵盐;
[0008] (3)步骤⑴中的生硫,直接进入熔硫装置熔融生成熟硫,或采用湿式燃烧法进行 氧化反应制备二氧化硫,最后制成浓硫酸。
[0009] 步骤(1)中,所述的废气由后塔向前塔循环,采用自动伐调节再生新鲜空气和废 气的吸入量。所述的废气只从最前塔经排气洗净后排出。
[0010] 步骤(2)中,所述的除去步骤(1)中脱硫废液中的杂质采用的方法为依次进行预 脱色、分解和酸化,除去脱硫废液中的杂质。所述的铵盐包括硫代硫酸铵、硫酸铵和硫氰酸铵。
[0011] 步骤(3)中,采用螺旋挤压输送技术将生硫连续推入熔融釜熔融生成熟硫。采用 螺旋挤压将生硫连续送入氧化焚烧炉,设置两段进风氧化,最终制备出so2。
[0012] 一种所述的焦炉煤气脱硫处理方法而设计的专用装置,包括多级串联的脱硫单 元;每个脱硫单元包括脱硫塔、设置在脱硫塔顶部的溶液槽、与脱硫塔相连接的再生槽和真空过滤机,在所述的溶液槽和再生槽之间设置有喷射再生器,喷射再生器与真空过滤机相 连,在再生槽和真空过滤机之间设置有硫泡槽;在真空过滤机的一侧设有氧化焚烧炉、或熔 融釜、或同时设置氧化焚烧炉和熔融釜;在所述的再生槽的一侧设有用于处理脱硫废液回 收铵盐的装置。
[0013] 多级串联的脱硫单元的串联方式为:脱硫液从第一级脱硫塔塔顶进入,脱硫后,从 塔底流出,经过再生槽再生后进入第二级脱硫塔,继续脱硫,完成后从第二级脱硫塔流出进 入第二级再生槽进行再生,以此方式依次流经各级脱硫单元。脱硫废液只从最前一级再生 槽排出进入脱硫废液回收铵盐的装置进行处理,废气只从最前一级脱硫塔排出进行处理后 排放。
[0014] 所述的用于处理脱硫废液回收铵盐的装置包括脱色釜,在脱色釜的下面设置有脱 色过滤槽,在所述的过滤槽的另一侧连接有2级连续串联的蒸发浓缩反应釜,在脱色釜和 蒸发浓缩反应釜的上面均设置有冷凝器,冷凝器与氨水槽相连;在2级连续串联的蒸发浓 缩反应釜的下面均设有过滤器,过滤器与结晶槽相连,在结晶槽的下面还设有用于分离铵 盐的过滤设备。
[0015] 本发明的焦炉煤气脱硫处理方法为融合焦炉煤气脱硫处理方法、脱硫废液提取盐 的方法、脱硫循环液分离出生硫并对生硫进行后处理的方法与一体的复合方法,即为本发 明AZX法。
[0016] 其中,在煤气脱硫脱氰工艺中:采用喷射自吸式再生器,进行硫泡过滤和脱硫废液 的再生;所产生的废气由后塔向前塔循环,回收利用氨量和过剩氧量,同时采用自动伐调节 再生新鲜空气吸入量,而且全系统废气在最前塔经排气洗净后排出。
[0017] 在硫泡处理方法中,采用喷射自吸式再生器提供的吸力脱净硫泡水分,采用螺旋 挤压输送技术将生硫连续推入熔融釜熔硫。采用螺旋挤压成细面条技术,将生硫连续送入 氧化焚烧炉,在高温下生硫快速干燥、氧化燃烧,氧化反应可能生成S02、H2S或单质硫S,燃 烧成二氧化硫,设置两段进风氧化,最终将中间产物全部氧化成S02。
[0018] 在脱硫废液处理技术中,废液预脱色、分解、酸化,除去废液中的杂质;采用真空蒸 发,浓缩、结晶方法分离出硫代硫酸铵和硫酸铵等,然后冷却结晶分出硫氰酸铵,硫氰酸铵 精制采用饱和盐溶液洗涤。
[0019] 本发明借助工艺自身引射喷射提供的真空吸力脱除硫泡的水分成为生硫。为解决 直接进炉燃烧技术,本发明采用挤压喷射技术,将生硫挤压成细面条,推入两段进风的焚烧 炉燃烧成二氧化硫,然后与常规的硫酸生产系统相连接,制造出98%浓硫酸。
[0020] 有益效果:本发明技术特点与现行工艺技术的主要区别是:本发明将煤气脱硫、 脱硫废液的处理、生硫的再加工成硫酸或制硫磺的工艺复合成一个完整的煤气脱硫脱氰的 全工艺,具有高效、集成、完整的体系。所以本发明的AZX法是脱硫技术的填补。其中,脱硫 工艺具有高效、环保、节能的优点,从脱硫废液中提取硫氰酸铵和硫代硫酸铵等铵盐,从而 变废为宝;从脱硫循环液分离出生硫,并可以用生硫进行湿式燃烧制硫酸,或用生硫熔融制 成熟硫,解决了生硫处理的众多问题;确为一个高效、集成、完整的方法。
[0021] 附图说明
[0022] 附图是本发明的焦炉煤气脱硫处理方法的专用装置示意图。[0023] 具体实施方式
[0024] 下面结合附图对本发明做进一步的解释。
[0025] 如附图所示,是本发明的焦炉煤气脱硫处理方法的专用装置示意图。
[0026] 该专用装置,包括脱硫塔1、设置在脱硫塔1顶部的溶液槽2、与脱硫塔1分体的再 生槽3和真空过滤机6,在溶液槽2和再生槽3之间设置有喷射再生器4,喷射再生器4与 真空过滤机6相连,在再生槽3和真空过滤机6之间设置有硫泡槽15 ;在真空过滤机6的 一侧设有氧化焚烧炉7、或熔融釜8、或同时设置氧化焚烧炉7和熔融釜8 ;在再生槽3的一 侧设有用于处理脱硫废液回收铵盐的装置。
[0027] 用于处理脱硫废液回收铵盐的装置包括多级串联的脱色釜9,在每级脱色釜9的 下面均设置有过滤器11,在每级脱色釜9的上面均设置有冷凝器16,冷凝器16与氨水槽10 相连;所述的过滤器11的下方连接有中间槽12,中间槽12与第一级蒸发浓缩反应器17相 连,第一级蒸发浓缩反应器17下方与过滤器18相连;过滤器18下方与结晶槽13相连;结 晶槽13下方与离心过滤器19相连;过滤器18下方与中间槽20相连;中间槽20与第二级 蒸发浓缩反应器17相连。离心过滤器19下方连接有负压管线。中间槽20上方有压缩空 气管线相连接。
[0028] 本发明的焦炉煤气脱硫处理方法,首先采用湿式催化氧化脱硫法处理焦炉煤气, 焦炉煤气从脱硫塔1的塔底进入,与塔顶上方的溶液槽2淋入的脱硫溶液相接处,脱硫后从 塔顶排出,脱硫富液从塔底排入再生槽3,再生槽3上设有喷射再生器4,喷射再生器4自吸 入部分新鲜空气和废气进行溶液再生,同时利用喷射再生器4自吸产生的真空在真空过滤 机6中进行硫泡分离制备出生硫和滤液;再生后的脱硫溶液在溶液泵5的作用下部分进 行循环使用,部分进入回收铵盐装置进行铵盐回收。所产生的废气由后塔向前塔循环,回收 利用氨量和过剩氧量,同时采用自动伐调节再生新鲜空气吸入量,而且全系统废气在最前 塔经排气洗净后排出。
[0029] 脱硫废液流经脱色釜9进行脱色,分解酸化,然后进入过滤器11进行过滤除去杂 质,其中脱色采用活性炭进行脱色,分解酸化由加热蒸出氨自身反应完成。过滤液进入2级 连续的蒸发浓缩反应釜17,进行蒸发浓缩反应,在2级连续的蒸发浓缩反应釜17均设有过 滤器18,在过滤器18下设有结晶槽13,在结晶槽13中进行结晶,结晶槽13下设有离心过 滤器19,经离心过滤器19过滤后制备出铵盐,例如硫代硫酸铵、硫酸铵和硫氰酸铵等。离心 过滤器19与压缩空气缓冲罐14相连。
[0030] 采用螺旋挤压输送将生硫连续推入熔融釜8熔硫,或采用螺旋挤压成细面条技 术,将生硫连续送入氧化焚烧炉7,在高温下生硫快速干燥、氧化燃烧,氧化反应可能生成 SO2、H2S或单质硫S,燃烧成二氧化硫,设置两段进风氧化,最终将中间产物全部氧化成SO2。
[0031] 上述的脱硫处理反应仅为一个脱硫单元反应,还可以采用多级脱硫单元串联方式 进行脱硫处理,其连接方式即为:脱硫液从第一级脱硫塔1塔顶进入,脱硫后,从塔底流出, 经过再生槽3再生后进入第二级脱硫塔,继续脱硫,完成后从第二级脱硫塔流出进入第二 级再生槽进行再生,以此方式依次流经各级脱硫单元。脱硫废液只从最前一级再生槽排出 进入脱硫废液回收铵盐的装置进行处理,废气只从最前一级脱硫塔排出进行处理后排放。 熔融釜8及氧化焚烧炉7设置在最前一级真空过滤机6的一侧。

Claims (8)

  1. 一种焦炉煤气脱硫处理方法,包括以下步骤:(1)采用湿式催化氧化脱硫法处理焦炉煤气,制得无硫焦炉煤气、废气、脱硫废液和硫泡;其中,硫泡采用自吸式喷射再生器引射脱水制得生硫;(2)除去步骤(1)中脱硫废液中的杂质,进行真空蒸发、浓缩、结晶处理,提取出脱硫废液中的铵盐;(3)步骤(1)中的生硫,直接进入熔硫装置熔融生成熟硫,或采用湿式燃烧法进行氧化反应制备二氧化硫,最后制成浓硫酸;其特征在于:步骤(1)中,所述的废气由后塔向前塔循环,采用自动伐调节再生新鲜空气和废气的吸入量。
  2. 2.根据权利要求1所述的焦炉煤气脱硫处理方法,其特征在于:步骤⑴中,所述的废 气只从最前塔经排气洗净后排出。
  3. 3.根据权利要求1所述的焦炉煤气脱硫处理方法,其特征在于:步骤(2)中,所述的除 去步骤(1)中脱硫废液中的杂质采用的方法为依次进行预脱色、分解和酸化,除去脱硫废 液中的杂质。
  4. 4.根据权利要求1所述的焦炉煤气脱硫处理方法,其特征在于:步骤(2)中,所述的铵 盐包括硫代硫酸铵、硫酸铵和硫氰酸铵。1
  5. 5.根据权利要求1所述的焦炉煤气脱硫处理方法,其特征在于:步骤(3)中,采用螺旋 挤压输送技术将生硫连续推入熔融釜熔融生成熟硫。
  6. 6.根据权利要求1所述的焦炉煤气脱硫处理方法,其特征在于:步骤(3)中,采用螺旋 挤压将生硫连续送入氧化焚烧炉,设置两段进风氧化,最终制备出so2。
  7. 7. 一种使用权利要求1所述的焦炉煤气脱硫处理方法而设计的专用装置,包括多级串 联的脱硫单元;每个脱硫单元包括脱硫塔(1)、设置在脱硫塔(1)顶部的溶液槽(2)、与脱硫 塔(1)相连接的再生槽(3)和真空过滤机(6);其特征在于:在所述的溶液槽(2)和再生槽 (3)之间设置有喷射再生器(4),喷射再生器(4)与真空过滤机(6)相连,在再生槽(3)和 真空过滤机(6)之间设置有硫泡槽(15);在真空过滤机(6)的一侧设有氧化焚烧炉(7)、或 熔融釜(8)、或同时设置氧化焚烧炉(7)和熔融釜(8);在所述的第一级脱硫单元的再生槽 (3)的一侧设有用于处理脱硫废液回收铵盐的装置。
  8. 8.根据权利要求9所述的使用权利要求1所述的焦炉煤气脱硫处理方法而设计的专 用装置,其特征在于:所述的用于处理脱硫废液回收铵盐的装置包括脱色釜(9),在脱色釜 (9)的下面设置有脱色过滤器(11),在所述的脱色过滤器(11)的另一侧连接有2级连续串 联的蒸发浓缩反应釜(17),在脱色釜(9)和蒸发浓缩反应釜(17)的上面均设置有冷凝器 (16),冷凝器(16)与氨水槽(10)相连;在2级连续串联的蒸发浓缩反应釜(17)的下面均 设有过滤器(18),过滤器(18)与结晶槽(13)相连,结晶槽(13)与用于分离铵盐的离心过 滤器(19)相连;过滤器(18)下方与中间槽(20)相连;中间槽(20)与第二级蒸发浓缩反应 器(17)相连,离心过滤器(19)下方连接有负压管线,中间槽(20)上方有压缩空气管线相 连接。
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