CN107824035A - 一种焦化制酸尾气净化装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种焦化制酸尾气净化装置及方法，动力波填料洗净塔由洗净塔塔体和逆喷管组成，洗净塔塔体内自下而上依次设有蒸氨废水循环槽、填料层和蒸氨废水喷淋器；逆喷管设于洗净塔塔体一侧，其顶部设硫酸尾气进气口，底部与洗净塔塔体内部空间连通，且连通处设于填料层下方、蒸汽氨废水循环槽的上方；蒸氨废水循环槽一侧设循环液出口，通过循环液管道连接动力波喷头，循环液管道上设循环泵，动力波喷头设于逆喷管的下部；蒸氨废水喷淋器连接外部的蒸氨废水输送管道；洗净塔塔体顶部设硫酸尾气出气口，通过尾气管道依次连接捕雾器和烟囱。本发明能够实现硫酸尾气的高效净化，且装置结构简单紧凑、占地面积小、制造成本低、使用寿命长。

Description

一种焦化制酸尾气净化装置及方法

技术领域

本发明涉及工业废气净化处理技术领域，尤其涉及一种焦化低品质硫磺及脱硫废液焚烧制取硫酸工艺中硫酸尾气的净化装置及方法。

背景技术

在生产硫酸过程中，会产生外排尾气，尾气中既含有无害的氮气、氧气和二氧化碳，还含有对空气有污染的二氧化硫和酸雾，必须经过处理，达到排放标准后才允许外排。20世纪末期，硫酸企业遵照执行GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》，随着中国综合国力的提升，环保等级不断提高。2010年，国家环保部颁布了更加严格的GB26132-2010《硫酸工业污染物排放标准》后，明确规定新建装置于2011年3月1日起、现有装置于2013年10月1日起开始执行新的排放标准，尾气中二氧化硫排放限值为400mg/m³、硫酸雾排放限值为30mg/m³、颗粒物排放限值为50mg/m³(特别排放地区二氧化硫排放限值为200mg/m³、硫酸雾排放限值为5mg/m³、颗粒物排放限值为30mg/m³)。受环保法规等级的提高，且有进一步严格的趋势，硫酸企业必须加强现有外排尾气的脱硫力度，保证达标排放。

根据硫酸企业所处的行业不同，制取硫酸采用的工艺流程也不同，其尾气的处理技术也不尽相同，主要有钠碱法、氨-酸法、石灰乳吸收法、活性焦法、新型催化法等。采用何种尾气处理技术，应因地制宜充分考虑工艺特点、脱硫剂来源、副产物的销路、投资费用、运行成本和是否带来二次环境污染等问题。

目前，焦化行业制取硫酸主要有托普索WSA湿法制酸工艺和中冶焦耐的低品质硫磺及脱硫废液焚烧制酸工艺。前者主要配合真空碳酸钾脱硫工艺，利用再生出来的酸气焚烧制酸，已建装置设计、投产时间较早，尾气只能满足当时的排放标准，无法保证满足现行排放要求，需要增加尾气净化装置；后者主要针对HPF脱硫工艺，利用熔硫釜硫膏及脱硫废液的浓缩液焚烧制酸，《燃料与化工》的2015年第46卷第6期对焦化低品质硫磺及脱硫废液焚烧制酸工艺的氨水吸收法尾气处理技术做过工艺介绍，此法以氨水作为吸收剂，消耗了大量的氨水，产生的吸收液需要回送浓缩单元处理，增加了能耗，且排烟脱硫塔为碳钢填料塔，耐腐蚀性不高，阻力大，投资高。

发明内容

本发明提供了一种焦化制酸尾气净化装置及方法，能够实现硫酸尾气的高效净化，且装置结构简单紧凑、占地面积小、制造成本低、使用寿命长。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种焦化制酸尾气净化装置，包括动力波填料洗净塔、捕雾器和烟囱；所述动力波填料洗净塔由洗净塔塔体和逆喷管组成，洗净塔塔体内自下而上依次设有蒸氨废水循环槽、填料层和蒸氨废水喷淋器；逆喷管设于洗净塔塔体一侧，其顶部设硫酸尾气进气口，底部与洗净塔塔体内部空间连通，且连通处设于填料层下方、蒸汽氨废水循环槽的上方；蒸氨废水循环槽一侧设循环液出口，通过循环液管道连接动力波喷头，循环液管道上设循环泵，动力波喷头设于逆喷管的下部；蒸氨废水喷淋器连接外部的蒸氨废水输送管道；洗净塔塔体顶部设硫酸尾气出气口，通过尾气管道依次连接捕雾器和烟囱。

所述循环泵下游的循环液管道另外连接外部生化污水处理单元。

所述动力波填料洗净塔及烟囱均为玻璃钢材质。

所述蒸氨废水喷淋器为环形喷淋器。

基于所述装置的一种焦化制酸尾气净化方法，包括如下步骤：

1)循环泵将蒸氨废水循环槽内的蒸氨废水送到逆喷管下部的动力波喷头处，并向上喷出，对从硫酸尾气进气口进入并沿逆喷管下行的硫酸尾气进行逆流吸收，生成亚硫酸钠；经一级洗涤吸收后的硫酸尾气进入洗净塔塔体下部，并向上方的硫酸尾气出气口流动；

2)从蒸氨单元输出并经过冷却的蒸氨废水经蒸氨废水输送管道送至蒸氨废水喷淋器，自填料层上方向下喷淋，在填料层内蒸氨废水与经一级洗涤后二氧化硫未被吸收完全的硫酸尾气反应，继续吸收，生成亚硫酸钠；

3)经二级洗涤吸收后的硫酸尾气自硫酸尾气出口排出，进入捕雾器捕集其中夹带的酸雾，捕集后的尾气达到国家要求的排放标准，由烟囱排入大气；

4)蒸氨废水循环槽内的蒸氨废水一部分通过循环泵出口侧线送到生化污水处理单元。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)将动力波洗涤塔和填料洗涤整合在一个塔体内，采用动力波一级洗涤吸收与喷淋填料层反应二级洗涤吸收相结合的方式，有效提高硫酸尾气中二氧化硫和酸雾的吸收率，使硫酸尾气净化更完全，更加符合环保要求；

2)动力波填料洗净塔和烟囱均为玻璃钢材质，耐腐蚀性好，结构紧凑，投资和运行成本低；

3)吸收效率提高后，烟囱高度可降低，钢结构框架用量更少，投资少；

4)采用蒸氨废水作为吸收剂，降低了焦化生产过程中生化污水处理单元和浓缩单元的负荷，降低了运行成本。

附图说明

图1是本发明所述一种焦化制酸尾气净化装置的结构示意图。

图中：1.洗净塔塔体 2.硫酸尾气进气口 3.动力波喷头 4.循环泵 5.蒸氨废水循环槽 6.填料层 7.蒸氨废水喷淋器 8.硫酸尾气出气口 9.循环液出口 10.逆喷管 11.捕雾器 12.烟囱

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

如图1所示，本发明所述一种焦化制酸尾气净化装置，包括动力波填料洗净塔、捕雾器11和烟囱12；所述动力波填料洗净塔由洗净塔塔体1和逆喷管10组成，洗净塔塔体1内自下而上依次设有蒸氨废水循环槽5、填料层6和蒸氨废水喷淋器7；逆喷管10设于洗净塔塔体1一侧，其顶部设硫酸尾气进气口2，底部与洗净塔塔体1内部空间连通，且连通处设于填料层6下方、蒸汽氨废水循环槽5的上方；蒸氨废水循环槽5一侧设循环液出口9，通过循环液管道连接动力波喷头3，循环液管道上设循环泵4，动力波喷头3设于逆喷管10的下部；蒸氨废水喷淋器7连接外部的蒸氨废水输送管道；洗净塔塔体1顶部设硫酸尾气出气口8，通过尾气管道依次连接捕雾器11和烟囱12。

所述循环泵4下游的循环液管道另外连接外部生化污水处理单元。

所述动力波填料洗净塔及烟囱12均为玻璃钢材质。

所述蒸氨废水喷淋器7为环形喷淋器。

基于所述装置的一种焦化制酸尾气净化方法，包括如下步骤：

1)循环泵4将蒸氨废水循环槽5内的蒸氨废水送到逆喷管10下部的动力波喷头3处，并向上喷出，对从硫酸尾气进气口2进入并沿逆喷管10下行的硫酸尾气进行逆流吸收，生成亚硫酸钠；经一及洗涤吸收后的硫酸尾气进入洗净塔塔体1下部，并向上方的硫酸尾气出气口8流动；

2)从蒸氨单元输出并经过冷却的蒸氨废水经蒸氨废水输送管道送至蒸氨废水喷淋器7，自填料层6上方向下喷淋，在填料层6内蒸氨废水与经一级洗涤后二氧化硫未被吸收完全的硫酸尾气反应，继续吸收，生成亚硫酸钠；

3)经二级洗涤吸收后的硫酸尾气自硫酸尾气出口8排出，进入捕雾器11捕集其中夹带的酸雾，捕集后的尾气达到国家要求的排放标准，由烟囱12排入大气；

4)蒸氨废水循环槽5内的蒸氨废水一部分通过循环泵4出口侧线送到生化污水处理单元。

在逆喷管10中，蒸氨废水通过动力波喷头3自下向上逆向喷入硫酸尾气的进气气流中，使液气两相高速逆向对撞，调整循环泵4的出口压力，当液气两相的动量达到平衡时，形成一个高度湍流的泡沫区，在该区域内，液气两相高速湍流接触，接触表面积大，而且这些接触表面不断地得到迅速更新，达到高效的洗涤效果。

本发明所述一种焦化制酸尾气净化装置及方法，特别适用于焦化制酸工艺的尾气处理。动力波填料洗净塔采用抗腐蚀性好、成本低的玻璃钢材质，保证设备结构强度的前提下，大幅降低设备重量，降低相关投资；采用动力波原理，将蒸氨单元外排生化污水处理单元的碱性蒸氨废水作为喷射循环液，对硫酸尾气进行一级吸收，随后硫酸尾气继续通过洗净塔塔体1内的填料层6，与喷淋的蒸氨废水接触进行二级吸收，进一步脱除硫酸尾气中的二氧化硫和酸雾，尾气洗净效率更高，设备结构更简单。

本发明所述方法将焦化厂蒸氨单元外排生化污水处理单元的碱性蒸氨废水作为吸收剂，吸收了硫酸尾气中二氧化硫后的吸收液再次送到生化污水处理单元，此吸收液NH₃含量小于200mg/L，Na₂SO₃含量小于80mg/L，还有微量的Na₂SO₄、(NH₄)₂SO₃、(NH₄)₂SO₄，pH值接近中性，不会对生化细菌构成危害，降低了生化污水处理单元和浓缩单元的负荷，降低了运行成本。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种焦化制酸尾气净化装置，其特征在于，包括动力波填料洗净塔、捕雾器和烟囱；所述动力波填料洗净塔由洗净塔塔体和逆喷管组成，洗净塔塔体内自下而上依次设有蒸氨废水循环槽、填料层和蒸氨废水喷淋器；逆喷管设于洗净塔塔体一侧，其顶部设硫酸尾气进气口，底部与洗净塔塔体内部空间连通，且连通处设于填料层下方、蒸汽氨废水循环槽的上方；蒸氨废水循环槽一侧设循环液出口，通过循环液管道连接动力波喷头，循环液管道上设循环泵，动力波喷头设于逆喷管的下部；蒸氨废水喷淋器连接外部的蒸氨废水输送管道；洗净塔塔体顶部设硫酸尾气出气口，通过尾气管道依次连接捕雾器和烟囱。

2.根据权利要求1所述的一种焦化制酸尾气净化装置，其特征在于，所述循环泵下游的循环液管道另外连接外部生化污水处理单元。

3.根据权利要求1所述的一种焦化制酸尾气净化装置，其特征在于，所述动力波填料洗净塔及烟囱均为玻璃钢材质。

4.根据权利要求1所述的一种焦化制酸尾气净化装置，其特征在于，所述蒸氨废水喷淋器为环形喷淋器。

5.基于权利要求1所述装置的一种焦化制酸尾气净化方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)循环泵将蒸氨废水循环槽内的蒸氨废水送到逆喷管下部的动力波喷头处，并向上喷出，对从硫酸尾气进气口进入并沿逆喷管下行的硫酸尾气进行逆流吸收，生成亚硫酸钠；经一级洗涤吸收后的硫酸尾气进入洗净塔塔体下部，并向上方的硫酸尾气出气口流动；

2)从蒸氨单元输出并经过冷却的蒸氨废水经蒸氨废水输送管道送至蒸氨废水喷淋器，自填料层上方向下喷淋，在填料层内蒸氨废水与经一级洗涤后二氧化硫未被吸收完全的硫酸尾气反应，继续吸收，生成亚硫酸钠；

3)经二级洗涤吸收后的硫酸尾气自硫酸尾气出口排出，进入捕雾器捕集其中夹带的酸雾，捕集后的尾气达到国家要求的排放标准，由烟囱排入大气；

4)蒸氨废水循环槽内的蒸氨废水一部分通过循环泵出口侧线送到生化污水处理单元。