CN114288807A - 一种焦化脱硫尾气净化系统和净化方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种焦化脱硫尾气净化系统和净化方法，包括酸洗塔、水洗塔、光解反应器和循环配酸槽。通过本发明净化系统处理的含氨尾气能达到国家环保要求，同时尽可能的减少了设备投入和运行成本，具有良好的市场应用前景。

Description

一种焦化脱硫尾气净化系统和净化方法

技术领域

本发明属于钢铁尾气处理领域，特别涉及一种焦化脱硫尾气净化系统和净化方法。

背景技术

钢铁焦化厂在脱硫再生塔和放硫池排放含硫尾气，再生塔排放尾气约4000m³/h，主要有害成分为氨气和硫化氢。反应槽、泡沫槽、熔硫、提盐区域的尾气含有极少量氨和硫化物等恶臭成分。目前，再生塔、反应槽、泡沫槽的尾气现场放散，熔硫、提盐区域的尾气虽然经过洗涤装置处理，但是洗涤装置以脱硫液为洗涤液，无法去除尾气中的恶臭成分。根据国家环保部发布的《关于执行大气污染物特别排放限值的公告》的要求，大气污染物特别排放限值，即氨小于10mg/m³，硫化氢1mg/m³，目前含氨尾气排放未达到该要求。

目前国内焦化厂废气氨成分回收方法主要有浓氨水工艺、硫氨工艺(饱和器法)，硫铵工艺(酸洗塔法)、弗萨姆法等方法。

但上述方法均存在不能完全达到处理废气的问题，不能解决排放不达标的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种焦化脱硫尾气净化系统和净化方法，经过该净化系统处理之后的尾气中NH₃和H₂S已满足排放要求，和排放前的尾气相比，处理效率超过99％，效果显著。

本发明提供了一种焦化脱硫尾气净化系统，所述净化系统包括：

用于吸收焦化脱硫尾气的酸洗塔，所述酸洗塔包括空喷段和酸吸收填料段；

用于吸收酸洗塔尾气的水洗塔，所述水洗塔包括水吸收填料段；

用于分解水洗塔残液(含硫化物的混合物)的光解反应器；

用于配置硫酸的循环配酸槽；

所述酸洗塔、水洗塔和光解反应器通过管道相连；所述循环配酸槽里的硫酸由酸循环泵送入酸洗塔中的空喷段和酸吸收填料段。

所述焦化脱硫尾气先进入空喷段再进入酸吸收填料段。

所述水吸收填料段采用终冷水吸收。

所述循环配酸槽中的硫酸为：通过浓度93％的浓硫酸、终冷水和水洗塔产生的满流液配置成浓度4％-5％的硫酸。

所述酸洗塔底部流出的液体一部分送入硫铵储槽储存，一部分送回到空喷段。

本发明还提供了一种焦化脱硫尾气的净化方法，包括如下步骤：

(1)将焦化脱硫尾气送入酸洗塔底部，经过酸洗塔中的空喷段和酸吸收填料段由塔顶排出；

(2)终冷水送入循环配酸槽，与水洗塔产生的满流液以及浓度93％的浓硫酸配置成浓度4％-5％硫酸；

(3)4％-5％硫酸由酸循环泵从循环配酸槽打出，一部分送入酸洗塔顶层，一部分送入酸洗塔下部；塔底流出的液体由喷淋泵打出，一部分送入硫铵储槽，一部分送回到空喷段；

(4)经过酸洗塔处理的废气送入水洗塔底部，然后从顶部排出；终冷水送入水洗塔底部，塔底流出的液体由水循环泵打到塔顶，一部分送入循环配酸槽配酸，一部分送入光解反应器然后达标排放。

本发明采用硫酸吸收回收硫氨+水吸收硫酸除臭前段将氨与硫酸反应回收硫酸氨，后段再采用水再吸收剩余少量的硫酸，技术特点鲜明，优势突出。

有益效果

(1)经过本发明处理之后的尾气中NH₃和H₂S已满足排放要求，和排放前的尾气相比，处理效率超过99％，效果显著。可见，本发明无论在安全性、净化效果、经济性能、技术先进性等各方面都有显著的优势。

(2)节能：本发明风机、泵采用节能型电机，风机采用变频电机。蒸汽直接进入塔底，不采用换热器间接加热，提高热效率。对热力介质的管道、设备进行保温，防止热量散失。

(3)节水：本发明清洗后的废水排入硫铵母液地下放空槽，酸洗塔吸收后排放的水排入硫铵储槽循环利用。选用合格的阀门、管件，杜绝一切跑、冒、滴、漏。水洗塔的满流液进入循环配酸槽，节约用水。水洗塔的吸收用的终冷水用泵循环使用，提高效率。

附图说明

图1为本发明系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

如图1所示，本实施例提供了一种焦化脱硫尾气净化系统，所述净化系统包括：

用于吸收焦化脱硫尾气的酸洗塔，所述酸洗塔包括空喷段和酸吸收填料段；

用于吸收酸洗塔尾气的水洗塔，所述水洗塔包括水吸收填料段；

用于分解水洗塔残液(含硫化物的混合物)的光解反应器；

用于配置硫酸的循环配酸槽；

所述酸洗塔、水洗塔和光解反应器通过管道相连；所述循环配酸槽里的硫酸由酸循环泵送入酸洗塔中的空喷段和酸吸收填料段。

再生塔和放硫池尾气用风机输送，再生塔尾气流量不稳定，风机电机需变频以降低能源消耗。放硫池风机间歇运行，也需变频以降低能源消耗。由于焦化厂脱硫装置已经配套有硫氨工段，用填料塔酸洗吸收氨，反应化学方程式如下：2NH₃+H₂SO₄＝(NH₄)₂SO₄

由于采用硫铵母液作为吸收液容易结晶从而堵塞填料，本实施例使用93％的浓硫酸和水洗塔满流液进行配酸，不但效果更好而且可以节约用水。由于再生塔尾气中还含有萘，如果直接经过填料层容易造成堵塞，影响吸收效果甚至造成液泛。因此，酸洗塔下部进行空喷，使萘降温凝固从而不进入填料层。萘凝固后会浮在液面、部分乳化在水中、堵塞过滤器及除沫器层，需要定期清洗泵前过滤器，排空塔底水，蒸汽吹扫塔体以去除萘。酸吸收尾气中的氨成分得到的硫酸铵可以输送到原有硫氨工段进行回收处理，从而变废为宝。

尾气经过酸洗塔以后，容易夹带酸雾，储罐配酸槽放空气体也含有硫酸，根据《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)二级标准规定，酸排放量不大于45mg/m³，因此尾气在酸洗塔吸收其中的氨成分后后段，需要增加水吸收环节，确保硫酸含量排放达标。除此之外，氨和H₂S也溶于水，能进一步吸收。水吸收段吸收液采用pH＝7且纯净透明味道较小的终冷水，在终冷工段检修时采用工业水代替。

尾气在经过酸洗塔和水洗塔洗涤后，还含有极少量有机硫和有机胺，这些物质含有一定异味，需要在末段增加光解反应器，确保尾气没有恶臭味。光解反应器原理是利用高能高臭氧UV紫外线光束分解尾气中的氧分子产生游离氧，即活性氧，因游离氧所携正负电子不平衡所以需与氧分子结合，进而产生臭氧，然后恶臭气体在通过到本净化设备后，净化设备运用高能UV紫外线光束及臭氧对恶臭气体进行协同分解氧化反应，使恶臭气体物质其降解转化成低分子化合物、水和二氧化碳，最后达标排放和达到除臭的目的。光解反应器可裂解恶臭气体如：氨、三甲胺、硫化氢、甲硫氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯，硫化物H₂S、VOC类，苯、甲苯、二甲苯的分子键等。

本实施例还提供了一种焦化脱硫尾气的净化方法，包括如下步骤：

(1)将焦化脱硫尾气送入酸洗塔底部，经过酸洗塔中的空喷段和酸吸收填料段由塔顶排出；

(2)终冷水送入循环配酸槽，与水洗塔产生的满流液以及浓度93％的浓硫酸配置成浓度4％硫酸；

(3)4％硫酸由酸循环泵从循环配酸槽打出，一部分送入酸洗塔顶层，一部分送入酸洗塔下部；塔底流出的液体由喷淋泵打出，一部分送入硫铵储槽，一部分送回到空喷段；

(4)经过酸洗塔处理的废气送入水洗塔底部，然后从顶部排出；终冷水送入水洗塔底部，塔底流出的液体由水循环泵打到塔顶，一部分送入循环配酸槽配酸，一部分送入光解反应器然后达标排放。

处理前尾气指标表

处理后尾气指标表

本发明采用了成熟的工艺技术，处理的含氨尾气能达到国家环保要求，同时减少了设备投入和运行成本。适合国内钢铁企业焦化的尾气技术的广泛推广及借鉴，设备占地在符合安全距离要求和工艺需要，能够达到节约用地的效果。公辅依托原有焦化厂的设施，并通过工艺流程的优化和其他节能措施，降低了耗用量。排放的三废得到了切实处理，吸收得到的含硫铵废水进入硫铵生产工段生产硫铵，得到了最大的经济效益。

Claims (6)

1.一种焦化脱硫尾气净化系统，其特征在于：所述净化系统包括：

用于吸收焦化脱硫尾气的酸洗塔，所述酸洗塔包括空喷段和酸吸收填料段；

用于吸收酸洗塔尾气的水洗塔，所述水洗塔包括水吸收填料段；

用于分解水洗塔残液的光解反应器；

用于配置硫酸的循环配酸槽；

所述酸洗塔、水洗塔和光解反应器通过管道相连；所述循环配酸槽里的硫酸由酸循环泵送入酸洗塔中的空喷段和酸吸收填料段。

2.根据权利要求1所述的净化系统，其特征在于：所述焦化脱硫尾气先进入空喷段再进入酸吸收填料段。

3.根据权利要求1所述的净化系统，其特征在于：所述水吸收填料段采用终冷水吸收。

4.根据权利要求1所述的净化系统，其特征在于：所述循环配酸槽中的硫酸为：通过浓度93％的浓硫酸、终冷水和水洗塔产生的满流液配置成浓度4％-5％的硫酸。

5.根据权利要求1所述的净化系统，其特征在于：所述酸洗塔底部流出的液体一部分送入硫铵储槽储存，一部分送回到空喷段。

6.一种焦化脱硫尾气的净化方法，包括如下步骤：

(1)将焦化脱硫尾气送入酸洗塔底部，经过酸洗塔中的空喷段和酸吸收填料段由塔顶排出；

(2)终冷水送入循环配酸槽，与水洗塔产生的满流液以及浓度93％的浓硫酸配置成浓度4％-5％硫酸；

(3)4％-5％硫酸由酸循环泵从循环配酸槽打出，一部分送入酸洗塔顶层，一部分送入酸洗塔下部；塔底流出的液体由喷淋泵打出，一部分送入硫铵储槽，一部分送回到空喷段；

(4)经过酸洗塔处理的废气送入水洗塔底部，然后从顶部排出；终冷水送入水洗塔底部，塔底流出的液体由水循环泵打到塔顶，一部分送入循环配酸槽配酸，一部分送入光解反应器然后达标排放。

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