CN111558293B - 一种熔硫三废处理系统及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种熔硫三废处理系统，能对熔硫产生的废气、废液和废渣进行处理，废气由注入脱硫液的溶液循环槽脱硫后达标排放，熔硫后产生的废液和废渣被收集在积渣罐中，通过残渣板框压滤机进行液渣分离，积渣罐内的废液和废渣在分离前先通过自循环均匀混合后被送入残渣板框压滤机进行分离处理，分离后的废渣含水量低，有利于存储和运输，分离后的废液被送入后续的脱硫工序脱硫处理，还有部分废液回送至积渣罐内，回送的废液连同被送入积渣罐被的少量脱硫液，共同起到对积渣罐内的废液废渣循环混合和降温的作用，脱硫液还可以起到初步脱硫的效果；本发明处理系统可以减少危险废弃物的处置量，也实现了资源的多元性和重复性利用，能减少环境污染。

Description

一种熔硫三废处理系统及工艺

技术领域

本发明涉及水煤浆气化脱硫处理技术领域，具体涉及一种熔硫三废处理系统及工艺。

背景技术

在水煤浆气化合成氨企业，气化炉粗煤气经脱硫后才能制成各类化工产品，粗煤气脱硫工艺较多，其中湿法氧化脱硫工艺技术是国内化工行业广泛使用的脱硫方法之一。湿法氧化脱硫技术是粗煤气中的硫化氢被氧化成单质硫(硫泡沫)，硫泡沫处理的方式一般采用熔硫法，虽然此方式产出的硫磺较容易处理。但熔硫过程中会产生较多的熔硫废气、残液及残渣。熔硫废气因含有硫化氢等物质，不能直接排放，需要进行脱硫处理；而残液、残渣缺乏有效的分离手段，只能当做危险废弃物处理，存储和处理都带来较大困难。

目前针对熔硫工艺所产生的三废(废气、废液和废渣)尚缺乏一套完备的处理系统，在现有技术中，申请号为201821306422.1的实用新型专利公开了一种熔硫釜废渣废液收集装置，其也仅仅针对所产生的废液和废渣进行收集，并未对废气进行处理，并且该收集装置中采用沉积方式实现固液分离，废渣含水量较高，存储和回收依然不理想，废液也无法有效回收利用。申请号为201510740213.2、201822174956.X、201520871898.X均公开了关于熔硫废气的处理系统，并未考虑废液和废渣的处理。鉴于现有技术中缺乏针对熔硫三废同时进行处理的系统，本案由此而生。

发明内容

本发明针对熔硫工艺所产生的废气、废液和废渣的处理，设计了一套简单可行且有效的处理系统，能够对废气脱硫后排放，能够实现废液和废渣的分离以及废液的回收利用。

为了实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：

一种熔硫三废处理系统，包括喷射器、溶液循环槽、冷却器、积渣罐、以及残渣板框压滤机，所述积渣罐的进气口分别与熔硫工序中熔硫釜放空管以及硫磺盒放空管连通，积渣罐的进渣口与熔硫工序中熔硫釜排渣管连通，积渣罐的出气口与喷射器的进气口连通；所述溶液循环槽的上段内部设有令气液分离的高分子花环填料，溶液循环槽下段的一侧设有溶液循环槽补液口，通过溶液循环槽补液口向溶液循环槽下段内注入脱硫液，喷射器底部通过管道与溶液循环槽的上段连通，溶液循环槽顶部出气口与引风机进气口连通，引风机排气口将脱硫废气排出，溶液循环槽下段的出液口与溶液泵进液口连通，溶液泵出液口分为三路，一路与积渣罐进液口连通，另一路与冷却器进液口连通，最后一路与喷射器进液口连通，溶液泵出液口的三路管道上均设有阀门，冷却器出液口与喷射器进液口通过设有阀门的管道连通；积渣罐的残液残渣出口与残渣泵进口连通，残渣泵出口其中一路通过阀门连接残渣板框压滤机，残渣泵出口另一路设有阀门并与积渣罐连通，残渣板框压滤机出液口分为两路，一路与后续脱硫系统连接，另一路通过阀门控制与积渣罐连通。

进一步，所述喷射器内部设有喷嘴，喷嘴直径为18mm，流量为5m³/h，溶液泵出液口通过管道与喷嘴连通。

进一步，所述高分子花环填料设置高度为400mm。

进一步，所述溶液循环槽内注入的脱硫液组分要求pH≥8，总碱度在0.5～0.8mol/L，碳酸钠的含量≥3.0g/L，催化剂浓度≥4.2g/L。

本发明还公开一种利用上述熔硫三废处理系统对熔硫三废处理的工艺，具体内容为：按照上述结构完成处理系统的连接后，将溶液循环槽内的脱硫液补液到规定液位，向积渣罐内排入规定液位或流量的废液、废渣、废气，积渣罐内的废气被排入溶液循环槽内进行脱硫及气液分离处理后排放，溶液循环槽内的溶液沿“溶液循环槽→溶液泵→冷却器→喷射器→溶液循环槽”的路径建立冷却循环模式，并开启溶液泵出液口至积渣罐之间的阀门；

积渣罐内的废液和废渣处理过程为：首先开启残渣泵以及残渣泵出口至积渣罐之间的阀门，令积渣罐内的废液废渣在残渣泵作用下建立自循环实现均匀混合；然后关闭残渣泵出口至积渣罐之间的阀门，并打开残渣泵出口至残渣板框压滤机之间的阀门以及打开残渣板框压滤机出液口至积渣罐之间的阀门，令积渣罐排出的废液废渣经过残渣板框压滤机实现液渣分离；待残渣板框压滤机的压力达到预设值后，关闭残渣泵出口至残渣板框压滤机之间的阀门，并打开残渣泵出口至积渣罐之间的阀门，将残渣板框压滤机分离出的废渣收集起来，经过残渣板框压滤机分离出来的废液一部分送入后续脱硫工序进行处理，另一路回送至积渣罐内起到降温和混合作用，若积渣罐内的液位达到预设值，则残渣板框压滤机分离出来的废液停止向积渣罐内回送，直接向后续脱硫系统输送即可。

本发明所提供的处理系统能够对熔硫工艺所产生的废气、废液和废渣同时进行处理，废气经过脱硫处理后达标排放，降低了对环境的污染和影响；积渣罐内的废液和废渣在被分离前先通过自循环实现均匀混合，也有利于降低温度，混合均匀后被送入残渣板框压滤机进行液渣分离处理，分离后的废渣含水量低，有利于存储和运输，分离后的废液主要被送入后续的脱硫工序进行脱硫处理，还有部分废液可回送至积渣罐内，回送的废液连同部分被送入积渣罐被的脱硫液，共同起到对积渣罐内的废液废渣循环混合和降温的作用，脱硫液还可以起到初步脱硫的效果；通过本发明的处理系统可以减少危险废弃物的处置量，也能实现资源的多元性和重复性利用，对减少环境污染效果十分显著。

附图说明

图1为本发明实施例中处理系统的结构示意图；

图2为本发明实施例中处理工艺流程图；

图示说明：

1.喷射器，2.溶液循环槽，3.引风机，4.溶液循环槽补液管，5.溶液泵，6.冷却器，7.冷却器进液阀，8.积渣罐进液阀，9.冷却器近路阀，10.喷射器进液阀，11.积渣罐，12.积渣罐出气管，13.熔硫釜放空管，14.硫磺盒放空管，15.熔硫釜排渣管，16.残渣泵，17.残渣板框压滤机进液阀，18.残渣板框压滤机近路阀，19.残渣板框压滤机，20.脱硫系统，21.残渣板框压滤机出液循环阀，22.残渣板框压滤机出液循环管，23.排气管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本实施例公开一种熔硫三废处理系统以及利用该处理系统对熔硫后产生的三废进行处理的工艺，此处的三废是指熔硫工艺产生的废气、废液和废渣。其中，废气主要成分为水蒸汽、硫化氢、二氧化碳等，对废气的处理主要是进行脱硫处理。本实施例给出的处理系统及工艺过程如图1和图2所示，处理系统主要包括喷射器1、溶液循环槽2、冷却器6、积渣罐11、以及残渣板框压滤机19。其中，积渣罐11主要用于与前道熔硫工序对接，令熔硫后的废液、废液和废渣暂存在积渣罐11内等待处理，因此积渣罐11具有对废液废渣循环混合以及降温的作用，还起到对各类气体的收集、缓冲降压作用。残渣板框压滤机19主要用于对废液废渣进行分离，分离后的废渣含水量大大降低，有利于存储和运输，分离出来的废液方便进行后道脱硫处理以及二次回收利用。溶液循环槽2分为上、下两段，上段中部设有高400mm的高分子花环填料，能够起到气液分离的作用，溶液循环槽2的下段具有存储溶液的作用，内部注入脱硫液，溶液循环槽2下段的上部还设有溶液循环槽补液管4，能够及时向溶液循环槽2内补充脱硫液。此处所说的脱硫液其组分要求pH≥8，总碱度在0.5～0.8mol/L，碳酸钠的含量≥3.0g/L，催化剂浓度≥4.2g/L。冷却器6的作用是冷却脱硫液。

下面将结合图1对上述各组成部分的具体连接加以说明：

积渣罐11的进气口分别与熔硫工序中熔硫釜放空管13以及硫磺盒放空管14连通，将熔硫后的废气收集在积渣罐11内；积渣罐11的进渣口与熔硫工序中熔硫釜排渣管15连通，将熔硫后的废液废渣排入积渣罐11内暂存；积渣罐11顶部的出气口通过积渣罐出气管12与喷射器1的进气口连通，喷射器1底部通过管道与溶液循环槽2上段连通，溶液循环槽2顶部出气口与引风机3进气口连通，引风机3出气口设有排气管23。积渣罐11内的废气经由喷射器1被送入溶液循环槽2内，该废气中含有水蒸汽、硫化氢、二氧化碳，废气中的硫化氢被脱硫液脱硫处理，脱硫后的废气在引风机3作用下向上升，经过高分子花环填料层进行气液分离去除水蒸气后向外排放，废气中冷凝下来的液体与脱硫液混合。

由于排入积渣罐11内的熔硫废气温度较高，在多次脱硫处理后溶液循环槽2内的脱硫液温度升高，会逐渐降低脱硫效果，因此需要对脱硫液进行降温处理。即：溶液循环槽2下段的出液口通过管道与溶液泵5进液口连通，溶液泵5出液口连接的管道分为三路：第一路通过安装有积渣罐进液阀门8的管道与积渣罐11进液口连通，该路可以控制将多次使用后的脱硫液注入积渣罐11内，一则可以起到对废渣废液预脱硫的作用，二则可以对废液废渣起到混合降温效果；第二路通过安装有冷却器进液阀门7的管道与冷却器6进液口连通，冷却器6出液口通过安装有喷射器进液阀门10的管道与喷射器1进液口连通，溶液循环槽2内的脱硫液在溶液泵5的作用下被引入冷却器6内降温后再回送到溶液循环槽2，确保了废气的脱硫效果不下降；喷射器1内部设有喷嘴，喷嘴直径为18mm，流量为5m³/h；第三路为溶液泵5出液口通过安装有冷却器近路阀门9的管道与喷嘴连通，当脱硫液温度在预设温度范围内时，可以关闭冷却器进液阀门7和喷射器进液阀门10，开启冷却器近路阀门9，将冷却器6从该系统中脱出，使脱硫液维持在适宜的温度，当需要对脱硫液进行冷却降温时，关闭冷却器近路阀门9，打开冷却器进液阀门7和喷射器进液阀门10即可。

上述给出的结构是针对废气进行处理的连接部分，下面将给出对废液和废渣进行处理的连接结构：积渣罐11下部的残液残渣出口通过管道与残渣泵16进口连通；残渣泵16出口管道分为两路：其中一路通过安装有残渣板框压滤机进液阀门17的管道连接残渣板框压滤机19，残渣泵16出口的另一路通过残渣板框压滤机近路阀门18的管道与积渣罐11连通；残渣板框压滤机19出液口也分为两路：一路与后续脱硫系统20连接，另一路通过安装有残渣板框压滤机出液循环阀21的残渣板框压滤机出液循环管22与积渣罐11连通。被送入到残渣板框压滤机19中的介质要求温度＜95℃，且显碱性，由于暂存在积渣罐11内的废液废渣温度较高，打开残渣板框压滤机近路阀18后将残渣泵16出口流出的废液废渣引流回积渣罐11内，由此建立起一个固液自循环过程，利用该自循环过程实现固液均匀混合以及降温处理；温度达标后再关闭残渣板框压滤机近路阀18，并打开残渣板框压滤机进液阀门17和残渣板框压滤机出液循环阀21，送入残渣板框压滤机19中的废液废渣被压滤分离；分离后的残渣被残渣板框压滤机19卸板倒入收集袋内，冲洗整理滤布后，压紧残渣板框压滤机板框；分离出来的废液主要被送入后道脱硫工艺二次处理，其中一部分废液被回送到积渣罐11内，回流的废液能够起到降温的作用。在残渣板框压滤机19工作过程中，待残渣板框压滤机19压力达0.8MPa时，关闭残渣板框压滤机进液阀17，并开启残渣板框压滤机近路阀18，停止废液废渣继续输送，再次开启自循环过程。若在循环过程中积渣罐11内液位过高，可关闭残渣板框压滤机出液循环阀21，将溶液送返脱硫系统20。

利用上述熔硫三废处理系统对熔硫三废处理的工艺，具体内容为：按照上述结构完成处理系统的连接后，将溶液循环槽2内的脱硫液补液到规定液位，向积渣罐11内排入规定液位或流量的废液、废渣、废气，积渣罐11内的废气被排入溶液循环槽2内进行脱硫及气液分离处理后排放，溶液循环槽2内的溶液沿“溶液循环槽2→溶液泵5→冷却器6→喷射器1→溶液循环槽2”的路径建立冷却循环模式，并开启积渣罐进液阀门8；

积渣罐11内的废液和废渣处理过程为：首先开启残渣泵16以及残渣板框压滤机近路阀18，令积渣罐11内的废液废渣在残渣泵16作用下建立自循环实现均匀混合；然后关闭残渣板框压滤机近路阀18，并打开残渣板框压滤机进液阀17以及打开残渣板框压滤机出液循环阀21，令积渣罐11排出的废液废渣经过残渣板框压滤机19实现液渣分离；待残渣板框压滤机19的压力达到预设值后，关闭残渣板框压滤机进液阀17，并打开残渣板框压滤机近路阀18，将残渣板框压滤机19分离出的废渣收集起来，经过残渣板框压滤机19分离出来的废液一部分送入后续脱硫工序20进行处理，另一路回送至积渣罐11内起到降温和混合作用，若积渣罐11内的液位达到预设值，则残渣板框压滤机19分离出来的废液停止向积渣罐11内回送，直接向后续脱硫系统20输送即可。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种熔硫三废处理工艺，包括利用到的三废处理系统，三废处理系统包括喷射器、溶液循环槽、冷却器、积渣罐、以及残渣板框压滤机，所述积渣罐的进气口分别与熔硫工序中熔硫釜放空管以及硫磺盒放空管连通，积渣罐的进渣口与熔硫工序中熔硫釜排渣管连通，积渣罐的出气口与喷射器的进气口连通；所述溶液循环槽的上段内部设有令气液分离的高分子花环填料，溶液循环槽下段的一侧设有溶液循环槽补液口，通过溶液循环槽补液口向溶液循环槽下段内注入脱硫液，喷射器底部通过管道与溶液循环槽的上段连通，溶液循环槽顶部出气口与引风机进气口连通，引风机排气口将脱硫废气排出，溶液循环槽下段的出液口与溶液泵进液口连通，溶液泵出液口分为三路，一路与积渣罐进液口连通，另一路与冷却器进液口连通，最后一路与喷射器进液口连通，溶液泵出液口的三路管道上均设有阀门，冷却器出液口与喷射器进液口通过设有阀门的管道连通；积渣罐的残液残渣出口与残渣泵进口连通，残渣泵出口其中一路通过阀门连接残渣板框压滤机，残渣泵出口另一路设有阀门并与积渣罐连通，残渣板框压滤机出液口分为两路，一路与后续脱硫系统连接，另一路通过阀门控制与积渣罐连通；其特征在于：利用上述三废处理系统对熔硫工艺产生的废气、废液和废渣进行处理时，先将溶液循环槽内的脱硫液补液到规定液位，然后向积渣罐内排入规定液位或流量的废液、废渣、废气，积渣罐内的废气被排入溶液循环槽内进行脱硫及气液分离处理后排放，溶液循环槽内的溶液沿“溶液循环槽→溶液泵→冷却器→喷射器→溶液循环槽”的路径建立冷却循环模式，并开启溶液泵出液口至积渣罐之间的阀门；

积渣罐内的废液和废渣处理过程为：首先开启残渣泵以及残渣泵出口至积渣罐之间的阀门，令积渣罐内的废液废渣在残渣泵作用下建立自循环实现均匀混合；然后关闭残渣泵出口至积渣罐之间的阀门，并打开残渣泵出口至残渣板框压滤机之间的阀门以及打开残渣板框压滤机出液口至积渣罐之间的阀门，令积渣罐排出的废液废渣经过残渣板框压滤机实现液渣分离；待残渣板框压滤机的压力达到预设值后，关闭残渣泵出口至残渣板框压滤机之间的阀门，并打开残渣泵出口至积渣罐之间的阀门，将残渣板框压滤机分离出的废渣收集起来，经过残渣板框压滤机分离出来的废液一部分送入后续脱硫工序进行处理，另一路回送至积渣罐内起到降温和混合作用，若积渣罐内的液位达到预设值，则残渣板框压滤机分离出来的废液停止向积渣罐内回送，直接向后续脱硫系统输送即可。

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