CN105836760A - 一种以氨为碱源的hpf法脱硫液提盐废汽生产氨水的方法与系统 - Google Patents

一种以氨为碱源的hpf法脱硫液提盐废汽生产氨水的方法与系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种以氨为碱源的HPF法脱硫液提盐废汽生产氨水的方法，将提盐过程产生的60～70℃的提盐废汽经冷却器用中温水部分冷却后，直接引入预蒸馏塔，将废气中氨、硫化氢、氰化氢等组分脱除，得到浓氨水回脱硫系统使用，废水混入剩余氨水中，虽然仍然产出提盐清液，但是该提盐清液中的氰化物、硫化物、氨氮及COD浓度降低至与剩余氨水相差无几，与剩余氨水混合后不再会影响其的后续正常处理，从根本解决了提盐清液排放的问题。本发明还公开了一种以氨为碱源的HPF法脱硫液提盐废汽生产氨水的系统。

Description

一种以氨为碱源的HPF法脱硫液提盐废汽生产氨水的方法与系统
技术领域
本发明涉及焦化煤气净化技术领域，尤其是涉及一种以氨为碱源的HPF法脱硫液提盐废汽生产氨水的方法与系统。
背景技术
以氨为碱源的HPF法煤气脱硫是目前采用较多的煤气净化脱硫方法之一。在脱硫及催化剂再生过程中，生成(NH4)2S2O3、NH4HS等盐类，当脱硫液中盐类浓度超过250g/L时，将影响脱硫效率。
为保证脱硫效率，目前多通过真空蒸发提出(NH4)2S2O3、NH4HS等盐的方法降低脱硫液中的副盐含量。在脱硫液提盐的过程中，氨、硫化氢、氰化氢等易挥发组分随水分蒸发汽化，形成提盐废汽，然后用低温水将提盐废汽冷却为提盐清液，然后返回脱硫系统循环使用。
但是由于系统水平衡问题，仍有部分提盐清液不能返回系统中，需要处理。
提盐清液中的主要成分是含氨、硫化氢、氰化氢等杂质的冷凝水，其硫化物、氰化物、氨氮都很高，尤其是COD高达10000mg/L，直接兑入剩余氨水中，将会影响蒸氨废水质量，从而影响后序的生物脱酚工序的正常运行。部分企业直接送至煤场回配炼焦煤中，造成二次污染。目前，还未有公开一种针对该提盐清液的有效的处理方法。
因此，如何提供一种针对提盐清液的有效处理方法和系统是目前本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是一种以氨为碱源的HPF法脱硫液提盐废汽生产氨水的方法，该方法能够有效地处理提盐清液。本发明的另外一个目的是提供一种以氨为碱源的HPF法脱硫液提盐废汽生产氨水的系统。
为解决上述的技术问题，本发明提供的技术方案为：
一种以氨为碱源的HPF法脱硫液提盐废汽生产氨水的方法，首先将脱硫液提盐过程中产生的提盐废汽经冷却器部分冷凝，然后与碱液混合后进入预蒸馏塔，用蒸馏的方法将脱硫液提盐废汽中的易挥发组分分离出来，预蒸馏塔塔顶蒸汽冷凝后得到的氨水返回脱硫系统循环使用，塔底得到的废水即提盐清液送至蒸氨工序与剩余氨水混合，随剩余氨水一同进行后续处理。
优选的，所述预蒸馏塔为减压蒸馏塔，所述预蒸馏塔与喷射器连通以产生系统真空，所述喷射器以所述预蒸馏塔塔顶气相冷凝液作为喷射水产生系统真空，然后所述喷射器将所述预蒸馏塔塔顶氨汽吸入，在所述喷射器内与喷射水混合后进入盛装喷射水的喷射水槽，得到氨水。
优选的，将所述喷射水槽中的氨水的一部分返送回流至预蒸馏塔塔顶，以保证塔顶氨汽浓度。
优选的，将所述喷射水槽中的喷射水反复不断地抽入所述喷射器，与所述喷射器吸入的所述预蒸馏塔塔顶氨汽混合，以提高混合后得到的氨水浓度，当所述喷射水槽中的氨水浓度达到10％后，将部分所述氨水送至脱硫工序。
优选的，所述预蒸馏塔的塔底设置有加热管，所述加热管内的加热介质为导热油或蒸汽，为蒸馏提盐废汽提供热量。
优选的，所述的喷射水槽底部设置有低温水冷却水管，为喷射水降温，确保喷射水不高于30℃。
一种实现上述的以氨为碱源的HPF法脱硫液提盐废汽生产氨水的方法的系统，包括蒸发釜、冷却器、混合器、碱液槽、碱液计量泵、预蒸馏塔、喷射水槽、喷射水泵、喷射器、清液泵、蒸氨剩余氨水槽以及脱硫氨水槽；
所述蒸发釜的出气口与所述冷却器的进气口连通，所述冷却器的出口与所述混合器的一个入口连通，所述混合器的另一个入口与所述碱液计量泵的出液口连通，所述碱液计量泵的进液口与所述碱液槽连通；
所述混合器的出口与所述预蒸馏塔的入口连通，所述预蒸馏塔的塔顶出气口与所述喷射器的进气口连通，所述喷射器的进液口与所述喷射水泵的出液口连通，所述喷射器的出液口与所述喷射水槽的进液口连通，所述喷射水槽的出液口与所述喷射水泵的进液口连通，所述喷射水泵的出液口还与所述脱硫氨水槽连通；
所述预蒸馏塔的塔底出液口与所述清液泵的进液口连通，所述清液泵的出液口与所述蒸氨剩余氨水槽的进液口连通。
优选的，所述的喷射水槽的出液口还与所述预蒸馏塔塔顶的进液口连通以将所述喷射水槽中的氨水的一部分返送回流至预蒸馏塔塔顶，以保证塔顶氨汽浓度。
优选的，所述预蒸馏塔的塔底设置有导热油加热管或蒸汽加热管，所述导热油加热管或蒸汽加热管相应地与预蒸馏塔底加热器连接。
优选的，所述的喷射水槽底部设置有低温水冷却水管，以冷却喷射水，确保喷射水不高于30℃，所述低温水冷却水管与喷射水槽冷却器连接。
本发明提供了一种以氨为碱源的HPF法脱硫液提盐废汽生产氨水的方法与系统，它将提盐过程产生的60～70℃的提盐废汽经冷却器用中温水部分冷却后，直接引入预蒸馏塔，将废气中氨、硫化氢、氰化氢等组分脱除，得到浓氨水回脱硫系统使用，废水混入剩余氨水中，虽然仍然产出提盐清液，但是该提盐清液中的氰化物、硫化物、氨氮及COD浓度降低至与剩余氨水相差无几，与剩余氨水混合后不再会影响其的后续正常处理，从根本解决了提盐清液排放的问题。与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中，焦炉煤气脱硫提盐废汽通过预蒸馏处理，脱除了提盐蒸汽中的氨氮、氰化物、硫化物等污染物，塔顶产品浓氨水回脱硫系统使用，脱氨后的提盐清液混入剩余氨水处理，解决了原有焦化提盐清液无有效途径处理的问题。
2、本发明将脱硫液提盐废汽经冷凝器后直接引入预蒸馏塔，利用了提盐废汽的余热，并采用减压蒸馏，使预蒸馏所需要能量小，蒸汽不用完全冷凝，降低了循环水和低温水用量。预蒸馏塔底提盐清液直接送蒸氨剩余氨水槽，实现了塔底废水余热的再利用。
3、预蒸馏塔底接有加热管，取消了再沸器，塔顶氨汽由喷射器产生的负压直接吸入喷射器内与喷射水混合，与一般减压蒸馏相比，减少了氨汽冷却器，优化了减压蒸氨工艺，降低了设备投资。
附图说明
图1为本发明实施例提供的以氨为碱源的HPF法脱硫液提盐废汽生产氨水的方法的工作原理示意图。
图中，1蒸发釜，2冷却器，3预蒸馏塔，4喷射水槽，5喷射水泵，6喷射器，7清液泵，8蒸氨剩余氨水槽，9碱液槽，10碱液计量泵，11混合器，12预蒸馏塔底加热器，13喷射水槽冷却器，14脱硫氨水槽。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是进一步说明本发明的特征及优点，而不是对本发明权利要求的限制。
如图1所示，图1为本发明实施例提供的以氨为碱源的HPF法脱硫液提盐废汽生产氨水的方法的工作原理示意图。
本发明提供了一种以氨为碱源的HPF法脱硫液提盐废汽生产氨水的方法，首先将脱硫液提盐过程中产生的提盐废汽经冷却器2部分冷凝，然后与碱液混合后进入预蒸馏塔3，用蒸馏的方法将脱硫液提盐废汽中的易挥发组分分离出来，预蒸馏塔3塔顶蒸汽冷凝后得到的氨水返回脱硫系统循环使用，塔底得到的废水即提盐清液送至蒸氨工序与剩余氨水混合，随剩余氨水一同进行后续处理。
本发明中，将提盐废汽先经过冷却器2部分冷凝，再进入预蒸馏塔3，以将提盐废汽部分冷凝，稳定预蒸馏塔操作。
本发明中，先将提盐废汽先与碱液混合后再进入预蒸馏塔3，此处加碱液的作用和目的是利用碱液分解提盐废汽中的固定铵盐，降低预蒸馏塔塔底废水中的氨氮含量，以接近剩余氨水中的氨氮含量。优选的，所加碱液为体积百分比为30％的NaOH。
本发明中，提盐废汽进入预蒸馏塔3的温度为60～70℃，预蒸馏塔3的塔顶压力为-50～-70KPa，预蒸馏塔3的塔顶温度为75～85℃。
在本发明的一个实施例中，所述预蒸馏塔3为减压蒸馏塔，所述预蒸馏塔3与喷射器6连通以产生系统真空，所述喷射器6以所述预蒸馏塔3塔顶气相冷凝液作为喷射水产生系统真空，然后所述喷射器6将所述预蒸馏塔3塔顶氨汽吸入，在所述喷射器6内与喷射水混合后进入盛装喷射水的喷射水槽4，得到氨水。塔顶氨汽由喷射器6产生的负压直接吸入喷射器6内与喷射水混合，与一般减压蒸馏相比，减少了氨汽冷却器，优化了减压蒸氨工艺，降低了设备投资。
在本发明的一个实施例中，将所述喷射水槽4中的氨水的一部分返送回流至预蒸馏塔3塔顶，以保证塔顶氨汽浓度。优选的，将塔顶氨汽浓度控制在10％上下。
在本发明的一个实施例中，将所述喷射水槽4中的喷射水反复不断地抽入所述喷射器6，与所述喷射器6吸入的所述预蒸馏塔3塔顶氨汽混合，以提高混合后得到的氨水浓度，当所述喷射水槽4中的氨水浓度达到10％后，将部分所述氨水送至脱硫工序。
在本发明的一个实施例中，所述预蒸馏塔3的塔底设置有加热管，所述加热管内的加热介质为导热油或蒸汽，为蒸馏提盐废汽提供热量。
在本发明的一个实施例中，所述的喷射水槽4底部设置有低温水冷却水管，为喷射水降温，确保喷射水不高于30℃。
本发明还提供一种实现上述的以氨为碱源的HPF法脱硫液提盐废汽生产氨水的方法的系统，包括蒸发釜1、冷却器2、混合器11、碱液槽9、碱液计量泵10、预蒸馏塔3、喷射水槽4、喷射水泵5、喷射器6、清液泵7、蒸氨剩余氨水槽8以及脱硫氨水槽14；
所述蒸发釜1的出气口与所述冷却器2的进气口连通，所述冷却器2的出口与所述混合器11的一个入口连通，所述混合器11的另一个入口与所述碱液计量泵10的出液口连通，所述碱液计量泵10的进液口与所述碱液槽9连通；
所述混合器11的出口与所述预蒸馏塔3的入口连通，所述预蒸馏塔3的塔顶出气口与所述喷射器6的进气口连通，所述喷射器6的进液口与所述喷射水泵5的出液口连通，所述喷射器6的出液口与所述喷射水槽4的进液口连通，所述喷射水槽4的出液口与所述喷射水泵5的进液口连通，所述喷射水泵5的出液口还与所述脱硫氨水槽14连通；
所述预蒸馏塔3的塔底出液口与所述清液泵7的进液口连通，所述清液泵7的出液口与所述蒸氨剩余氨水槽8的进液口连通。
在本发明的一个实施例中，所述的喷射水槽4的出液口还与所述预蒸馏塔3塔顶的进液口连通以将所述喷射水槽4中的氨水的一部分返送回流至预蒸馏塔3塔顶，以保证塔顶氨汽浓度。
在本发明的一个实施例中，所述预蒸馏塔3的塔底设置有导热油加热管或蒸汽加热管，所述导热油加热管或蒸汽加热管相应地与预蒸馏塔底加热器12连接。
在本发明的一个实施例中，所述的喷射水槽4底部设置有低温水冷却水管，以冷却喷射水，确保喷射水不高于30℃，所述低温水冷却水管与喷射水槽冷却器13连接。
本发明研究的是以氨为碱源的HPF法脱硫液提盐过程中废汽处理技术，是将提盐过程中产生的约60～70℃的含氨、硫化氢、氰化氢等的废蒸汽直接引入预蒸馏塔3，采用减压蒸馏将废汽中的氨、硫化氢、氰化氢等提出生产浓氨水返回脱硫系统循环使用，在蒸馏过程中，部分蒸汽冷凝且溶解部分氨、硫化氢、氰化氢等作为废水，脱除大部分氨、硫化氢、氰化氢后，废水中的氰化物、硫化物、氨氮及COD浓度降低至与剩余氨水相差无几，再混入剩余氨水中处理达标后循环使用或排放，从根本上解决了提盐清液的排放问题。
本发明采用减压蒸馏预处理提盐废汽，工艺先进，且充分利用了提盐废汽的潜热，系统几乎不用补充能量，且蒸馏后得到的塔底清液直接汇入剩余氨水中，其显热得到了有效利用，降低了低温水量，是一种节能型的脱硫液提盐废汽处理技术。
本发明未详尽说明的原料、方法及装置等内容均为现有技术。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的以氨为碱源的HPF法脱硫液提盐废汽生产氨水的方法与系统进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1：
如图1所示，脱硫液提盐过程在蒸发釜1中进行，来自蒸发釜1的提盐废汽经冷却器2部分冷凝，冷凝后的汽液混合物与来自碱液计量泵10送来的碱液在混合器11混合后进入预蒸馏塔3。碱液计量泵10的进液口与碱液槽9的出液口连通。
预蒸馏塔3塔底设有导热油加热管，导热油加热管与预蒸馏塔底加热器12，由导热油直接加热塔底废液提供蒸馏热量。
预蒸馏塔3采用减压蒸馏，由喷射器6产生系统负压。喷射水泵5的进液口连接喷射水槽4，喷射水泵5的出液口分三个支路，一个支路连接喷射器6的喷射水进液口，并使喷射器6产生负压，喷射器6的进气口连接预蒸馏塔3塔顶氨汽出气口，借助系统负压将预蒸馏塔3塔顶氨汽吸入喷射器6内，与喷射水混合后进入喷射水槽4；一个支路连接脱硫工序氨水槽14的进液口；一个支路连接预蒸馏塔3塔顶回流口，将喷射水槽4中的氨水部分回流，提高塔顶氨水浓度。喷射水槽4设有喷射水槽冷却器13，用低温水冷却喷射水，确保喷射水保持在25～30℃，以保证预蒸馏塔3内的真空度和氨水浓度。
预蒸馏塔3塔底有提盐清液出液口，并与清液泵7的进液口相连，清液泵7的出液口连接蒸氨剩余氨水槽8，塔底清液由清液泵7抽出送至蒸氨剩余氨水中，作为剩余氨水处理。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对于这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说是显而易见的，本文所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽范围。

Claims (10)

1.一种以氨为碱源的HPF法脱硫液提盐废汽生产氨水的方法，其特征在于，
首先将脱硫液提盐过程中产生的提盐废汽经冷却器部分冷凝，然后与碱液混合后进入预蒸馏塔，用蒸馏的方法将脱硫液提盐废汽中的易挥发组分分离出来，预蒸馏塔塔顶蒸汽冷凝后得到的氨水返回脱硫系统循环使用，塔底得到的废水即提盐清液送至蒸氨工序与剩余氨水混合，随剩余氨水一同进行后续处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预蒸馏塔为减压蒸馏塔，所述预蒸馏塔与喷射器连通以产生系统真空，所述喷射器以所述预蒸馏塔塔顶气相冷凝液作为喷射水产生系统真空，然后所述喷射器将所述预蒸馏塔塔顶氨汽吸入，在所述喷射器内与喷射水混合后进入盛装喷射水的喷射水槽，得到氨水。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述喷射水槽中的氨水的一部分返送回流至预蒸馏塔塔顶，以保证塔顶氨汽浓度。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述喷射水槽中的喷射水反复不断地抽入所述喷射器，与所述喷射器吸入的所述预蒸馏塔塔顶氨汽混合，以提高混合后得到的氨水浓度，当所述喷射水槽中的氨水浓度达到10％后，将部分所述氨水送至脱硫工序。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预蒸馏塔的塔底设置有加热管，所述加热管内的加热介质为导热油或蒸汽，为蒸馏提盐废汽提供热量。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的喷射水槽底部设置有低温水冷却水管，为喷射水降温，确保喷射水不高于30℃。
7.一种实现权利要求1所述的以氨为碱源的HPF法脱硫液提盐废汽生产氨水的方法的系统，其特征在于，包括蒸发釜、冷却器、混合器、碱液槽、碱液计量泵、预蒸馏塔、喷射水槽、喷射水泵、喷射器、清液泵、蒸氨剩余氨水槽以及脱硫氨水槽；
所述蒸发釜的出气口与所述冷却器的进气口连通，所述冷却器的出口与所述混合器的一个入口连通，所述混合器的另一个入口与所述碱液计量泵的出液口连通，所述碱液计量泵的进液口与所述碱液槽连通；
所述混合器的出口与所述预蒸馏塔的入口连通，所述预蒸馏塔的塔顶出气口与所述喷射器的进气口连通，所述喷射器的进液口与所述喷射水泵的出液口连通，所述喷射器的出液口与所述喷射水槽的进液口连通，所述喷射水槽的出液口与所述喷射水泵的进液口连通，所述喷射水泵的出液口还与所述脱硫氨水槽连通；
所述预蒸馏塔的塔底出液口与所述清液泵的进液口连通，所述清液泵的出液口与所述蒸氨剩余氨水槽的进液口连通。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述的喷射水槽的出液口还与所述预蒸馏塔塔顶的进液口连通以将所述喷射水槽中的氨水的一部分返送回流至预蒸馏塔塔顶，以保证塔顶氨汽浓度。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述预蒸馏塔的塔底设置有导热油加热管或蒸汽加热管，所述导热油加热管或蒸汽加热管相应地与预蒸馏塔底加热器连接。
10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述的喷射水槽底部设置有低温水冷却水管，以冷却喷射水，确保喷射水不高于30℃，所述低温水冷却水管与喷射水槽冷却器连接。
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