CN104560224A - 一种真空碳酸盐多段循环逐级脱硫工艺及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了真空碳酸盐多段循环逐级脱硫新工艺方法，本工艺方法包括:采用多段分级深度脱硫、脱硫液部分回流部分再生、再生脱硫液可部分回流等新方法，实现脱硫后煤气中的H2S含量降至～50mg/nm3，避免了目前应用的真空碳酸盐（碳酸钾、碳酸钠）脱硫工艺脱硫效率低（H2S含量一般在200～500mg/？m3）及碱洗液中的大量S-2、CN-1通过蒸氨蒸废水带到污水处理系统而造成废水硫离子、总氰严重超标问题。

Description

一种真空碳酸盐多段循环逐级脱硫工艺及其装置
技术领域
本发明涉及一种真空碳酸盐脱硫工艺，以及实现该种工艺的装置。
背景技术
焦炉出来煤气中含有硫化氢，依炼焦煤的含硫量不同而变化，一般硫化氢含量为3～12g/nm3（nm3-指每标准工况立方米煤气），通常在6～8g/ nm3范围，按照现行国标对燃气燃烧后烟气二氧化硫的排放要求,煤气中的硫化氢应控制在小于50～100 mg/ nm3（应地区不同而不同），目前应用的真空碳酸盐（真空碳酸钾或真空碳酸钠）脱硫工艺是采用单段脱硫-再生工艺，经此工艺方法脱硫后煤气中的硫化氢含量在350～500mg/ nm3之间，不能满足现行国标的要求；有的用户增加碱洗段（即：氢氧化钠洗涤段），这样虽然可使煤气中的硫化氢降到200mg/ nm3，但是碱液中的硫离子、氰离子随碱液通过蒸氨废水进入废水处理系统，废水处理系统无法处理如此大量硫离子、氰离子，至使水处理排水总氰、硫离子严重超标而不合格。
发明内容
为了克服现有真空碳酸盐脱硫工艺的上述不足，本发明提供一种脱出煤气中硫化氢的多段分级深度脱硫的真空碳酸盐（碳酸钾、碳酸钠）脱硫新工艺方法，脱硫后的煤气硫化氢含量可降到50mg/ nm3,全部脱硫液进入循环再生，避免了由于增设碱洗段而带大量的硫离子、氰离子进入废水系统问题,并提供实现该种工艺的装置。
本发明解决其技术问题的技术方案是：一种真空碳酸盐多段循环逐级脱硫工艺，在脱硫塔中由下自上设置下段脱硫段、中段脱硫段、上段脱硫段，煤气自脱硫塔下端流入、自脱硫塔上端流出；
在上段脱硫段，采用碱液作为精脱硫剂在上段脱硫段与已经过下段脱硫段脱硫、中段脱硫段脱硫的煤气逆向接触，碱液吸收煤气中的酸性气体后生成精脱硫富液，精脱硫富液从上段脱硫段的下端流出，加入补充碱液后回流至上段脱硫段的上部循环利用；
在中段脱硫段，采用碳酸盐贫液和上段部分送来精脱硫富液混合液作为脱硫剂在中段脱硫段与已经过下段脱硫脱硫段脱硫的煤气逆向接触，吸收煤气中的酸性气体后生成中段脱硫富液；
在下段脱硫段，中段脱硫富液和部分回流循环的下段脱硫富液混合液流入到下段脱硫段内与煤气逆向接触，吸收煤气中的酸性气体后生成下段脱硫富液；
下段脱硫富液部分回流至下段脱硫段的上部参与循环脱硫，下段脱硫富液的另一部分经由再生塔再生后再次得到碳酸盐贫液，并回流至中段脱硫段的上部参与中段脱硫。
进一步，加入补充碱液后的精脱硫液可部分流至中段脱硫段参与脱硫。
进一步，脱硫富液经由再生塔再生后可部分再回流到再生塔进行循环再生。
本发明的工艺主要特点在于：脱硫为三段，分别为下段循环液脱硫段、中段再生碳酸盐贫液脱硫段、上段精脱硫段。
下段循环液脱硫段是下段脱硫富液部分回流和中段再生碳酸盐贫液脱硫段中段脱硫富液混合后参与下段脱硫、所述中段再生碳酸盐贫液脱硫段是采用碳酸盐贫液和上段部分送来精脱硫富液混合液参与中段脱硫、上段精脱硫段是采用连续补充碱液（为同金属离子碱液）、循坏液部分定量连续排出至中段方式循环脱硫。
所述下段脱硫富液可以部分回流送至脱硫塔下段上部参与脱硫，另一部分送至再生塔再生。
所述再生塔出来的再生碳酸盐贫液可以部分回流到再生塔中循环再生。
一种用于实现上述所述真空碳酸盐多段循环逐级脱硫工艺的装置，包括脱硫塔和再生塔，所述的脱硫塔由下自上设置下段脱硫段、中段脱硫段、上段脱硫段，所述下段脱硫段的富液出口连接一脱硫液循环泵，所述脱硫液循环泵的出口分别连至脱硫塔下段脱硫段的上部和再生塔的上部，所述再生塔的下端出口连接一贫液泵，所述贫液泵的出口连至所述脱硫塔中段脱硫段的上部；
所述上段脱硫段的富液出口连接一精脱硫循环泵，所述精脱硫循环泵的出口连接至所述脱硫塔上段脱硫段的上部；还包括一用于加入碱液的碱液泵，所述碱液泵的出口连至所述精脱硫循环泵的前方。
本发明的有益效果在于： 1.本发明解决了原真空碳酸盐脱硫工艺脱硫效率低（H2S含量在200～500mg/ nm3）问题，新工艺采用循环液脱硫、脱硫液再生贫液脱硫、精脱硫段深度脱硫的三段逐级脱硫方式，脱硫后煤气H2S含量可降至50mg/ nm3。
2.本发明采用脱硫循环液部分再生及脱硫液再生贫液可部分回流循环再生方式，减少再生能源消耗和提高了再生效率。
3．本发明避免了以前碱洗段碱液通过蒸氨废水将大量的硫离子、氰离子带入废水处理系统而造成处理后水中硫离子、总氰严重超标问题。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
一种真空碳酸盐多段循环逐级脱硫工艺，主要脱除煤气中的H2S、HCN，在脱硫塔中由下自上设置下段脱硫段、中段脱硫段、上段脱硫段，煤气自脱硫塔下端流入、自脱硫塔上端流出。
在上段脱硫段，采用碱液（本实施例中采用KOH溶液，当然也可采用NaOH溶液）作为精脱硫剂在上段脱硫段与已经过下段脱硫段脱硫、中段脱硫段脱硫的煤气逆向接触，碱液吸收煤气中的酸性气体后生成精脱硫富液，精脱硫富液从上段脱硫段的下端流出，加入碱液后回流至上段脱硫段的上部循环利用。上段脱硫段所涉及到的主要化学反应为：
H2S+KOH→K2S+H2O
    HCN+KOH→KCN+ H2O
    CO2+KOH→K2CO3+ H2O
在中段脱硫段，采用碳酸盐贫液（本实施例中碳酸盐贫液采用K2CO3，当然也可以采用Na2CO3等）和上段部分送来精脱硫富液混合液作为脱硫剂在中段脱硫段与已经过下段脱硫脱硫段脱硫的煤气逆向接触，吸收煤气中的酸性气体后生成中段脱硫富液。中段脱硫段所涉及到的主要化学反应为：
H2S + K2CO3→KHCO3+KHS
    HCN + K2CO3→KHCO3+KCN
    CO2+ H2O+ K2CO3→KHCO3
中段脱硫富液和流入到下段脱硫段内与煤气逆向接触，吸收煤气中的酸性气体后生成下段脱硫富液。下段脱硫段所涉及到的主要化学反应为：
K2S + CO2+ H2O→KHCO3+KHS
    H2S + K2CO3→KHCO3+KHS
    HCN + K2CO3→KHCO3+KCN
    CO2+ H2O + K2CO3→KHCO3
下段脱硫富液部分回流至下段脱硫段的上部参与循环脱硫，下段脱硫富液的另一部分经由再生塔再生后再次得到碳酸盐贫液，并回流至中段脱硫段的上部参与中段脱硫。
用于实现上述真空碳酸盐多段循环逐级脱硫工艺的装置，包括脱硫塔和再生塔5，所述的脱硫塔由下自上设置下段脱硫段1、中段脱硫段2、上段脱硫段3，所述下段脱硫段1的富液出口连接一脱硫液循环泵4，所述脱硫液循环泵4的出口分别连至下段脱硫段1的上部和再生塔5的上部，所述再生塔5的下端出口连接一贫液泵6，所述贫液泵6的出口连至所述中段脱硫段2的上部；
所述上段脱硫段3的富液出口连接一精脱硫循环泵7，所述精脱硫循环泵7的出口连接至所述上段脱硫段3的上部；还包括一用于加入碱液的碱液泵8，所述碱液泵8的出口连至所述精脱硫循环泵7的前方。
本发明中，加入碱液后的精脱硫液可部分流至中段脱硫段参与脱硫；脱硫富液经由再生塔再生后可部分再回流到再生塔进行循环再生。
上述虽然结合附图对发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (4)

1.一种真空碳酸盐多段循环逐级脱硫工艺，其特征在于：在脱硫塔中由下自上设置下段脱硫段、中段脱硫段、上段脱硫段，煤气自脱硫塔下端流入、自脱硫塔上端流出；
在上段脱硫段，采用碱液作为精脱硫剂在上段脱硫段与已经过下段脱硫段脱硫、中段脱硫段脱硫的煤气逆向接触，碱液吸收煤气中的酸性气体后生成精脱硫富液，精脱硫富液从上段脱硫段的下端流出，加入补充碱液后回流至上段脱硫段的上部循环利用；
在中段脱硫段，采用碳酸盐贫液和上段部分送来精脱硫富液混合液作为脱硫剂在中段脱硫段与已经过下段脱硫脱硫段脱硫的煤气逆向接触，吸收煤气中的酸性气体后生成中段脱硫富液；
在下段脱硫段，中段脱硫富液流入到下段脱硫段内与煤气逆向接触，吸收煤气中的酸性气体后生成下段脱硫富液；
下段脱硫富液部分回流至下段脱硫段的上部参与循环脱硫，下段脱硫富液的另一部分经由再生塔再生后再次得到碳酸盐贫液，并回流至中段脱硫段的上部参与中段脱硫。
2.如权利要求1所述的真空碳酸盐多段循环逐级脱硫工艺，其特征在于：加入补充碱液后的精脱硫液部分流至中段脱硫段参与脱硫。
3.如权利要求1或2所述的真空碳酸盐多段循环逐级脱硫工艺，其特征在于：脱硫富液经由再生塔再生后部分再回流到再生塔进行循环再生。
4.一种用于实现权利要求1所述真空碳酸盐多段循环逐级脱硫工艺的装置，包括脱硫塔和再生塔，其特征在于：
所述的脱硫塔由下自上设置下段脱硫段、中段脱硫段、上段脱硫段，所述下段脱硫段的富液出口连接一脱硫液循环泵，所述脱硫液循环泵的出口分别连至下段脱硫段的上部和再生塔的上部，所述再生塔的下端出口连接一贫液泵，所述贫液泵的出口连至所述中段脱硫段的上部；
所述上段脱硫段的富液出口连接一精脱硫循环泵，所述精脱硫循环泵的出口连接至所述上段脱硫段的上部；还包括一用于加入碱液的碱液泵，所述碱液泵的出口连至所述精脱硫循环泵的前方。
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