CN107930375B - 一种焦炉煤气湿式氧化法脱硫所产生脱硫废液的处理方法 - Google Patents

一种焦炉煤气湿式氧化法脱硫所产生脱硫废液的处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种焦炉煤气湿式氧化法脱硫所产生脱硫废液的处理方法，将焦炉煤气脱硫废液引入到焦炉烟道气脱硫脱硝系统处理，焦炉煤气脱硫废液喷洒到210～280℃的焦炉烟道气中，脱硫废液在焦炉烟道气中迅速蒸发，脱硫废液在210～280℃的焦炉烟道气中分解形成氨气、硫化氢和干燥粉料，干燥粉料经除尘装置收集，硫化氢气体与烟道气中的二氧化硫反应生产单质硫或被碳酸钠浆液喷雾吸收形成钠盐；氨气与焦炉烟道气混合，参与焦炉烟道气的脱硝反应，本发明有效利用焦炉煤气湿式氧化法脱硫产生的脱硫废液中的溶解氨和游离氨进行脱硝，减少脱硝过程中NH3的加入量。建设成本低，运行成本低，操作方式灵活，环保效果好。

Description

一种焦炉煤气湿式氧化法脱硫所产生脱硫废液的处理方法
技术领域
本发明涉及焦炉煤气脱硫废液的处理，特别涉及一种焦炉煤气湿式氧化法脱硫所产生脱硫废液的处理方法。
背景技术
煤气中含有的硫化氢是一种有害物质。未经脱硫的煤气用于炼钢及民用时，不仅会降低钢的质量，而且燃烧产生的二氧化硫会破坏环境，影响人的健康。因此，为满足冶金工业的需要，减少煤气燃烧后对大气的污染，必须对煤气中的硫化氢进行脱除。以HPF、PDS、ZL等醌钴铁类复合型催化剂为代表的焦炉煤气湿式氧化法脱硫工艺，是我国焦化行业自己开发、具有完全自主知识产权的煤气脱硫新工艺。该工艺具有脱硫脱氰效率高、不需外加碱源、投资及运行费用较低等优点，因而在我国焦化行业获得了广泛应用。但该脱硫工艺目前仍不完善：脱硫过程中产生的废液缺乏较完善的处理工艺，容易造成新的环境污染。因此，脱硫废液的处理成为我们必须关注的一个重要的环保问题。目前脱硫废液处理方法有脱硫废液直接回兑到炼焦煤，脱硫废液提盐和脱硫废液制酸。但是脱硫废液回兑炼焦煤中对操作环境污染和腐蚀较大。脱硫废液提盐工艺由于硫氰酸盐市场将逐渐饱和，势必导致硫氰酸盐价格下跌，投资前景较差，而且也会涉及环境污染的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种焦炉煤气湿式氧化法脱硫所产生脱硫废液的处理方法，解决脱硫过程中产生的毒性大、难处理的废水问题，投资少，建设成本低，运行成本低，操作方式灵活，环保效果好。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种焦炉煤气湿式氧化法脱硫所产生脱硫废液的处理方法，具体包括：
1)焦炉煤气湿式氧化法脱硫产生的废液在线过滤；
2)滤后浆液返回焦炉煤气湿式氧化法脱硫系统，滤后脱硫废液通过以下方式进入焦炉烟道气脱硫脱硝系统进行处理；
方式一：滤后脱硫废液喷洒到焦炉烟道气脱硫塔内210～280℃的焦炉烟道气中，同时焦炉烟道气脱硫塔内喷洒碳酸钠浆液；
方式二：滤后脱硫废液先喷洒到210～280℃的焦炉烟道气中，随后进入喷洒碳酸钠浆液的焦炉烟道气脱硫塔内；
方式三：滤后脱硫废液先与碳酸钠浆液混合后再喷洒到焦炉烟道气脱硫塔内210～280℃的焦炉烟道气中；
3)脱硫废液在焦炉烟道气中迅速蒸发，脱硫废液在210～280℃的焦炉烟道气中受热分解形成氨气、硫化氢和干燥粉料，干燥粉料经除尘装置收集；硫化氢气体与烟道气中的二氧化硫反应生产单质硫或被碳酸钠浆液喷雾吸收形成钠盐；氨气与焦炉烟道气混合，参与焦炉烟道气的脱硝反应，在脱硝催化剂作用下形成氮气和水。
所述焦炉煤气湿式氧化法脱硫为HPF脱硫或ADA脱硫；
脱硫废液与焦炉烟道气的体积流量比为1:100000-1000000。
一种焦炉煤气湿式氧化法脱硫所产生脱硫废液的处理系统，包括焦炉煤气脱硫系统、焦炉烟道气脱硫脱硝系统，焦炉烟道气脱硫脱硝系统的焦炉烟道气脱硫塔顶部设有碳酸钠浆液槽，碳酸钠浆液从焦炉烟道气脱硫塔顶部喷洒到塔内，焦炉煤气脱硫系统的脱硫废液管路上设有过滤器，过滤器出口的滤后浆液管返回焦炉煤气脱硫系统，过滤器出口的脱硫废液管路与焦炉烟道气脱硫塔连接，或与脱硫塔顶部碳酸钠浆液槽连接。
所述的焦炉煤气脱硫系统的脱硫废液管路由焦炉煤气脱硫系统的脱硫液循环泵的出口处或清夜泵的出口处引出。
所述过滤器出口的脱硫废液管路直接与脱硫塔连接，或经气液混合装置与焦炉烟道气管路连接后与脱硫塔连接。
所述的气液混合装置包括与脱硫废液管路和焦炉烟道气管路连接的混合器，混合器出口连接脱硫塔入口。
所述的气液混合装置包括脱硫废液管路和焦炉烟道气管路连接的混合器，混合器出口连接克劳斯反应器，克劳斯反应器出口连接脱硫塔入口。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
本发明将焦炉煤气脱硫废液引入到焦炉烟道气脱硫脱硝系统处理，焦炉煤气脱硫废液喷洒到210～280℃的焦炉烟道气中，脱硫废液氨气、硫化氢和干燥粉料。脱硫废液中的溶解氨和游离氨经蒸发形成氨气，与焦炉烟道气混合，参与焦炉烟道气的脱硝反应进入除尘装置处理，本发明有效利用焦炉煤气湿式氧化法脱硫产生的脱硫废液中的溶解氨和游离氨进行脱硝，减少脱硝过程中NH3的加入量。投资少，建设成本低，运行成本低，操作方式灵活，环保效果好。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图。
图2为本发明实施例2的结构示意图。
图3为本发明实施例3的结构示意图。
图4为本发明实施例4的结构示意图。
图中：焦炉煤气脱硫系统1、焦炉烟道气脱硫脱硝系统2、脱硫液循环泵3、焦炉烟道气脱硫塔4、除尘脱硝一体化装置5、碳酸钠浆液槽6、过滤器7、混合器8、克劳斯反应器9。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进一步说明：
实施例1
见图1，一种焦炉煤气湿式氧化法脱硫所产生脱硫废液的处理系统，包括焦炉煤气脱硫系统1、焦炉烟道气脱硫脱硝系统2。
在焦炉煤气脱硫系统1的脱硫液循环泵3的出口处接管路，将脱硫液引出作为脱硫废液；脱硫废液管路上设有过滤器7，过滤器7出口的滤后浆液管返回焦炉煤气脱硫系统1，过滤器7出口的脱硫废液管与焦炉烟道气脱硫塔4直接连接。
脱硫废液喷洒到焦炉烟道气脱硫塔4内，焦炉烟道气脱硫塔4顶部设有碳酸钠浆液槽6，碳酸钠浆液从焦炉烟道气脱硫塔4顶部喷洒到塔内。
脱硫废液在210～280℃的焦炉烟道气中迅速蒸发，脱硫废液受热蒸发分解形成的干燥粉料经除尘装置收集；脱硫废液中的硫化氢经蒸发形成硫化氢气体后，被脱硫塔内的碳酸钠浆液喷雾吸收；脱硫废液中的溶解氨和游离氨经蒸发形成氨气，与焦炉烟道气混合，参与焦炉烟道气的脱硝反应，在脱硝催化剂作用下形成氮气和水。
实施例2
见图2，一种焦炉煤气湿式氧化法脱硫所产生脱硫废液的处理系统，包括焦炉煤气脱硫系统1、焦炉烟道气脱硫脱硝系统2。
在焦炉煤气脱硫系统1的脱硫液循环泵3的出口处接管路，将脱硫液引出作为脱硫废液；脱硫废液管路上设有过滤器7，过滤器7出口的滤后浆液管返回焦炉煤气脱硫系统1，过滤器7出口的脱硫废液管连接混合器8，混合器8出口连接到焦炉烟道气脱硫塔4。焦炉烟道气脱硫塔4顶部设有碳酸钠浆液槽6，碳酸钠浆液从焦炉烟道气脱硫塔4顶部喷洒到塔内。
脱硫废液由混合器8顶部的喷洒装置喷洒，将210～280℃的焦炉烟道气通过混合器8；脱硫废液在混合器8中迅速蒸发，随同焦炉烟道气进入焦炉烟道气脱硫塔4中。脱硫废液受热分解形成干燥粉料经除尘装置收集；脱硫废液中的硫化氢经蒸发形成硫化氢气体后，被脱硫塔内的碳酸钠浆液喷雾吸收，脱硫废液中的溶解氨和游离氨经蒸发形成氨气，与焦炉烟道气混合，参与焦炉烟道气的脱硝反应，在脱硝催化剂作用下形成氮气和水。
实施例3
见图3，一种焦炉煤气湿式氧化法脱硫所产生脱硫废液的处理系统，包括焦炉煤气脱硫系统1、焦炉烟道气脱硫脱硝系统2。
在焦炉煤气脱硫系统1的脱硫液循环泵3的出口处接管路，将脱硫液引出作为脱硫废液；脱硫废液管路上设有过滤器7，过滤器7出口的滤后浆液管返回焦炉煤气脱硫系统1。焦炉烟道气脱硫塔4顶部设有碳酸钠浆液槽，过滤器7出口的脱硫废液管连接碳酸钠浆液槽6，脱硫废液与碳酸钠浆液混合形成混合溶液，混合溶液由焦炉烟道气脱硫塔4顶部喷洒与烟道气接触；脱硫废液在210～280℃的焦炉烟道气中迅速蒸发，脱硫废液受热分解形成干燥粉料经除尘装置收集；脱硫废液中的溶解氨和游离氨经蒸发形成氨气，与焦炉烟道气混合，参与焦炉烟道气的脱硝反应，在脱硝催化剂作用下形成氮气和水。
实施例4
见图4，一种焦炉煤气HPF湿式氧化法脱硫所产生脱硫废液的处理系统，包括焦炉煤气脱硫系统1、焦炉烟道气脱硫脱硝系统2。焦炉烟道气脱硫脱硝系统2的焦炉烟道气脱硫塔4顶部设有碳酸钠浆液槽6，碳酸钠浆液从焦炉烟道气脱硫塔4顶部喷洒到塔内。
在焦炉煤气脱硫系统1的脱硫液循环泵3的出口处接管路，将脱硫液引出作为脱硫废液；过滤后的脱硫废液管连接混合器8，脱硫废液喷洒到混合器8中，同时将210～280℃的焦炉烟道气也通入到混合器8中；脱硫废液在混合器8中迅速蒸发，脱硫废液受热分解形成干燥粉料，脱硫废液中的硫化氢经蒸发形成硫化氢气体后，与烟道气混合进入克劳斯反应器9，在反应器内硫化氢和二氧化硫气体反应生成硫单质；克劳斯反应器9出口烟气进入焦炉烟道气脱硫塔4内，被焦炉烟道气脱硫塔4内的碳酸钠浆液喷雾吸收，由于原烟道气中的二氧化硫部分被反应，在此处也可减少碳酸钠浆液的用量。脱硫废液中的溶解氨和游离氨经蒸发形成氨气，与焦炉烟道气混合，参与焦炉烟道气的脱硝反应。
HPF脱硫废液是焦化企业在HPF法脱硫过程中产生的一类毒性大、难处理的废水，本发明将HPF脱硫废液与烟道气脱硫脱硝结合，有效解决了这一问题。
上面所述仅是本发明的基本原理，并非对本发明作任何限制，凡是依据本发明对其进行等同变化和修饰，均在本专利技术保护方案的范畴之内。

Claims (6)

1.一种焦炉煤气湿式氧化法脱硫所产生脱硫废液的处理方法，其特征在于，将焦炉煤气脱硫废液引入到焦炉烟道气脱硫脱硝系统处理，所用系统包括焦炉煤气脱硫系统、焦炉烟道气脱硫脱硝系统，焦炉烟道气脱硫脱硝系统的焦炉烟道气脱硫塔顶部设有碳酸钠浆液槽，碳酸钠浆液从焦炉烟道气脱硫塔顶部喷洒到塔内，焦炉煤气脱硫系统的脱硫废液管路上设有过滤器，过滤器出口的滤后浆液管返回焦炉煤气脱硫系统，过滤器出口的脱硫废液管路与焦炉烟道气脱硫塔连接，或与脱硫塔顶部碳酸钠浆液槽连接，具体包括：
1）焦炉煤气湿式氧化法脱硫产生的废液在线过滤；
2）滤后浆液返回焦炉煤气湿式氧化法脱硫系统，滤后脱硫废液通过以下方式进入焦炉烟道气脱硫脱硝系统进行处理；
方式一：滤后脱硫废液喷洒到焦炉烟道气脱硫塔内，同时焦炉烟道气脱硫塔内喷洒碳酸钠浆液；
方式二：滤后脱硫废液先喷洒到210~280℃ 的焦炉烟道气中，随后进入喷洒碳酸钠浆液的焦炉烟道气脱硫塔内；
方式三：滤后脱硫废液先与碳酸钠浆液混合后再喷洒到焦炉烟道气脱硫塔内；
3）脱硫废液在焦炉烟道气中迅速蒸发，脱硫废液在210～280℃ 的焦炉烟道气中受热分解形成氨气、硫化氢和干燥粉料，干燥粉料经除尘装置收集；硫化氢气体与烟道气中的二氧化硫反应生产单质硫或被碳酸钠浆液喷雾吸收形成钠盐； 氨气与焦炉烟道气混合，参与焦炉烟道气的脱硝反应，在脱硝催化剂作用下形成氮气和水。
2.根据权利要求1所述的一种焦炉煤气湿式氧化法脱硫所产生脱硫废液的处理方法，其特征在于，所述焦炉煤气湿式氧化法脱硫为HPF脱硫或ADA脱硫。
3.根据权利要求1所述的一种焦炉煤气湿式氧化法脱硫所产生脱硫废液的处理方法，其特征在于，所述的焦炉煤气脱硫系统的脱硫废液管路由焦炉煤气脱硫系统的脱硫液循环泵的出口处或清夜泵的出口处引出。
4.根据权利要求1所述的一种焦炉煤气湿式氧化法脱硫所产生脱硫废液的处理方法，其特征在于，所述过滤器出口的脱硫废液管路直接与脱硫塔连接，或经气液混合装置与焦炉烟道气管路连接后与脱硫塔连接。
5.根据权利要求4所述的一种焦炉煤气湿式氧化法脱硫所产生脱硫废液的处理方法，其特征在于，所述的气液混合装置包括与脱硫废液管路和焦炉烟道气管路连接的混合器，混合器出口连接脱硫塔入口。
6.根据权利要求4所述的一种焦炉煤气湿式氧化法脱硫所产生脱硫废液的处理方法，其特征在于，所述的气液混合装置包括脱硫废液管路和焦炉烟道气管路连接的混合器，混合器出口连接克劳斯反应器，克劳斯反应器出口连接脱硫塔入口。
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