CN203668307U - 一种焦化脱硫废液热解回收装置 - Google Patents

一种焦化脱硫废液热解回收装置 Download PDF

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胡定华
刘志明
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Abstract

本实用新型公开了一种焦化脱硫废液热解回收的装置，其特征在于，该装置包括依次连接的脱硫废液储槽、加压泵、导烟管、碳化室、上升管、桥管和集气管，在所述导烟管进气口处设置雾化喷射器，该雾化喷射器的进料口同所述加压泵的出料口连接。脱硫废液储槽出料口和加压泵进料口之间设置过滤器。该装置还包括氨水喷洒系统，氨水喷洒系统同所述桥管连接，用于向桥管内喷洒氨水。本实用新型焦化脱硫废液热解回收的装置结构简单、易于操作，设备投资小，能够充分利用焦化系统中的余热，显著降低了焦化企业的能耗，降低生产成本，并且能够将脱硫废液中的水有效回收，节约生产用水。

Description

一种焦化脱硫废液热解回收装置
技术领域
本实用新型涉及焦化脱硫废液的处理装置，特别是涉及一种焦化脱硫废液热解的回收装置。
背景技术
炼焦煤料中含有0.5%～l.5%的硫，其中有25%～50%的硫进入荒煤气中形成H2S气体，与NH3和HCN等一起形成煤气中的各种有害组分。H2S和HCN会造成腐蚀设备，而且燃烧产物还会污染环境会严重危害人们的身体健康，所以焦炉煤气在使用以前必须进行脱硫脱氰。
湿式氧化法脱硫技术（PDS/HPF）由于设备简单、投资和运行成本低、操作稳定、脱硫效率高、流程短而被许多焦化企业得到推广应用。但是在脱硫过程中会不可避免地发生副反应生成硫代硫酸铵和硫氰酸铵等副盐，当副盐积累到一定程度时（≥250g/l）会使脱硫效率下降，为保证脱硫过程高效的进行，必须排出部分废液，因此焦化湿式氧化法脱硫产生了大量的脱硫废液。而这部分废液是含多种有毒物质的混合物，同时COD、氨氮和硫化物含量极高，不能直接用生化的方法处理，更不能直接排放。所以如何处理该废液是所有采用湿式氧化法脱硫技术的焦化企业都要解决的技术难题。
目前广泛采用配煤炼焦法对该脱硫废液进行处理，其具体过程是将脱硫废液直接兑入配煤中，然后随配煤一起进入焦炉，然后利用焦炉的高温使其分解。该技术由于投资少，操作简单而被广泛采用，但脱硫废液同配煤进入焦炉时由于脱硫废液的蒸发及盐的分解而引起炼焦过程中的大量能源消耗，并且存在受季节和气候影响大，岗位气味较重，劳动强度大，工作环境差，对输送配煤的皮带机及支架有严重腐蚀等不足，并且脱硫废液直接洒在配煤上，还会影响配煤的焦化质量。
公开号为CN101067096A、CN1113877A、CN1034349A和CN101402461A等专利提出了提取脱硫废液中的硫代硫酸铵和硫氰酸铵等副盐的方法，提取过程主要是基于不同盐溶解度的差异，通过蒸发浓缩，分步结晶的方法进行。该法是目前研究较多的一种方法，将脱硫废液中的有用成份进行提取，实现变废为宝，在提高焦化企业经济效益的同时也符合国家的相关政策要求；但是由于脱硫废液中两盐成份复杂，硫氰酸铵和硫代硫酸铵的比例处于不断的变化之中而且含量较低，所以造成操作难度大，蒸发浓缩过程中能耗高；此外，由于硫代硫酸铵和硫氰酸铵的溶解度高且差异小，所以造成了主产品硫氰酸铵纯度较差，回收率较低，一般仅为70％；同时还存在有用组分随废水损失，并易产生二次污染等问题；而限于NH4SCN等的市场需求，使得从焦化脱硫废液提得的硫代硫酸铵和硫氰酸铵等副盐难以销售，使企业陷入产品堆积的困境。
公开号为CN101798533A的专利则是通过管道将脱硫废液送到煤堆顶部的环形喷洒管中，后将脱硫废液喷洒到炼焦煤中，然后进入焦炉中利用高温使其分解。上述方法虽然可以使脱硫废液与煤进行充分的混合，避免了脱硫废液洒入配煤后渗入地下污染地下水情况的发生，实现了脱硫废液的的全部入炉处理，但方法与直接兑入配煤中处理脱硫废液的本质相同，脱硫废液仍然与煤直接接触，仍未解决存在的问提。
公开号为CN101597073A的专利，以脱硫废液为原料，先经真空抽滤，再用磷酸三丁酯萃取其中的硫氰酸根，然后用氢氧化钠溶液反萃取，最后浓缩结晶，洗涤干燥，制得硫氰酸钠晶体。
公开号为CN101219340A的专利，通过催化氧化—选择络合的方法将脱硫废液中的NH4SCN与络合剂CuSO4作用生成CuSCN，然后通过其与回收剂NaOH或KOH反应生成NaSCN或KSCN液体产品，然后通过蒸发，结晶等操作后，得到NaSCN或KSCN固体产品。
随着国家环保要求的日益严格，处罚力度的逐渐加大，焦化脱硫废液的有效处理已刻不容缓。目前虽然有很多方法可应用于脱硫废液的处理，但普遍存在能耗高、投资大、操作复杂、易产生二次污染和产品质量差等问题，限制了其大范围的推广应用。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种焦化脱硫废液热解的回收装置，该装置结构简单、易于操作，设备投资小，能够充分利用焦化系统中的余热，显著降低了焦化企业的能耗，降低生产成本。
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种焦化脱硫废液热解回收的装置，其特征在于，该装置包括依次连接的脱硫废液储槽、加压泵、导烟管、碳化室、上升管、桥管和集气管，在所述导烟管进气口处设置雾化喷射器，该雾化喷射器的进料口同所述加压泵的出料口连接。
上述焦化脱硫废液热解回收的装置，其中，所述脱硫废液储槽出料口和加压泵进料口之间设置过滤器，该过滤器用于滤除脱硫废液中0.3mm以上的固形颗粒杂质。
上述焦化脱硫废液热解回收的装置，其中，所述装置还包括氨水喷洒系统，该氨水喷洒系统同所述桥管连接，用于向桥管内喷洒氨水。向桥管内喷洒氨水可以将汽化后的脱硫废液中的水蒸气在经过桥管时被喷洒的氨水冷凝下来，经集气管后进入焦化装置的氨水系统中，可以将脱硫废液中的水有效回收，对于年产220万吨焦炭的焦化企业，可以节约用水约25000吨/年。
上述焦化脱硫废液热解回收的装置，其中，所述装置设置至少两个碳化室。
上述焦化脱硫废液热解回收的装置，其中，所述碳化室呈并联设置。
上述焦化脱硫废液热解回收的装置，其中，所述脱硫废液储槽进料口处设置预过滤器，该预过滤器用于对脱硫废液中的大颗粒物质进行预处理，过滤除去。
采用本实用新型的装置，脱硫废液由加压泵送入雾化喷射器，喷入导烟管前部，喷入的脱硫废液雾滴在导烟管内荒煤气的高温环境下瞬间汽化，随荒煤气一起进入碳化室，汽化后的脱硫废液进入碳化室后富集在碳化室的顶部空间，不会与碳化室内的配煤接触，避免了脱硫废液与配煤接触带来的一系列问题，由于碳化室顶部空间温度一般在大于900℃左右，采用碳化室的高温反应热作为脱硫废液的热解热源，汽化后脱硫废液中的NH4SCN、(NH4)2S2O3、(NH4)2SO4等物质在炭化室顶部空间发生热解反应，生成H2S、NH3及少量氮气，热分解生成的气体随荒煤气经上升管、桥管进入集气管，之后进入焦化系统的气体净化工段，最终以硫磺、硫酸铵或氨水的形式得到回收。
本实用新型的焦化脱硫废液热解回收的装置具有如下有益效果：
1、本实用新型装置中的导烟管、碳化室、上升管、桥管及集气管均是焦化系统中的原有设备，本实用新型的装置在这些已有设备的基础上，在导烟管上加设雾化喷射器，利用导烟管内荒煤气的余热将脱硫废液汽化，汽化后的脱硫废液进入碳化室顶部空间在碳化室内的高温反应热作用下被分解，脱硫废液的汽化和分解过程均利用了原有焦化系统中的余热，装置在运行过程中的额外能耗仅为脱硫废液的加压输送，因此，本实用新型的装置能够显著降低现有技术中处理脱硫废液的能耗，并且本实用新型的装置简单，易于操作，在原有焦化系统中进行简单改造就可建成，设备投资少；
2、本实用新型装置在运行过程中，无需将脱硫废液和配煤直接接触，避免了将脱硫废液兑入配煤后进入焦炉时由于脱硫废液的蒸发及盐的分解而引起炼焦过程中的大量能源消耗，同时，脱硫废液无需与配煤接触，相应的提高了配煤焦化的产品质量；
3、本实用新型的装置在桥管上设置氨水喷洒系统，能够将汽化后的脱硫废液中的水蒸气被喷洒的氨水冷凝下来，进入焦化装置的氨水系统中，能够将脱硫废液中的水有效回收，节约生产用水。
附图说明
图1为本实用新型焦化脱硫废液热解回收的装置示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细描述本实用新型。
如图1所示，本实用新型的焦化脱硫废液热解回收的装置包括依次连接的脱硫废液储槽1、加压泵3、导烟管5、碳化室6、上升管7、桥管8和集气管9，在导烟管5的进气口处设置雾化喷射器4，该雾化喷射器4的进料口同加压泵3的出料口连接。在脱硫废液储槽1和加压泵3之间还设置有过滤器2，用于将脱硫废液中0.3mm以上的固形颗粒杂质滤除。在脱硫废液储槽1的进料口处还可以设置预过滤器（图中未示出），用于对脱硫废液中的大颗粒物质进行预处理，过滤除去。在桥管8处还可以连接有氨水喷洒系统10，用于向桥管8内喷洒氨水。碳化室6可以并联设置至少两个。
本实用新型的焦化脱硫废液热解回收的装置的运行过程如下：
来自脱硫再生塔的脱硫废液，经预过滤器处理后进入脱硫废液储槽1，经过过滤器2，滤除脱硫废液中0.3mm以上的固形颗粒杂质，过滤后的脱硫废液经加压泵3加压后通过脱硫废液的输送管道进入雾化喷射器5的进口，脱硫废液在雾化喷射器5的作用下雾化后喷入导烟管4的前部，喷入的脱硫废液雾滴在导烟管5内荒煤气的高温作用下（约900℃以上）瞬间汽化并随荒煤气一起进入相邻的密闭碳化室顶部高温空间，由于脱硫废液已经被汽化，此时汽化后的脱硫废液处于碳化室6的顶部空间，汽化后的脱硫废液在碳化室顶部的高温作用下热解，使其中的NH4SCN、(NH4)2S2O3和(NH4)2SO4等物质发生热解生成H2S、NH3及少量氮气，由于碳化室温度约900℃左右，热解产生的氮气与氧气接触后不会生成氮氧化物，热解反应气随荒煤气一起经由上升管7进入桥管8，氨水经由氨水喷洒系统10喷入桥管8内，经过氨水喷洒后，脱硫废液中的水蒸气被冷凝下来，进入氨水中，之后，荒煤气、热解反应气、氨水等进入集气管9，混合气体通过集气管9的上方进入气体净化工段，氨水等通过集气管9的下方进入后续处理工段。混合气体中部分NH3进入氨水中，没有进入氨水中的NH3随混合气进入后续的空气净化工段，H2S于后续的脱硫工段继续进行反应，根据脱硫工艺的不同选择，最终以硫磺产品，或硫酸产品的形式离开系统，热解过程中脱硫废液蒸发的水蒸汽随氨水在后续的蒸氨系统中处理，脱硫废液中的水在焦化企业内可以得到循环使用。

Claims (6)

1.一种焦化脱硫废液热解回收的装置，其特征在于，该装置包括依次连接的脱硫废液储槽、加压泵、导烟管、碳化室、上升管、桥管和集气管，在所述导烟管进气口处设置雾化喷射器，该雾化喷射器的进料口同所述加压泵的出料口连接。
2.如权利要求1所述的焦化脱硫废液热解回收的装置，其特征在于，所述脱硫废液储槽出料口和加压泵进料口之间设置过滤器。
3.如权利要求1所述的焦化脱硫废液热解回收的装置，其特征在于，所述装置还包括氨水喷洒系统，该氨水喷洒系统同所述桥管连接，用于向桥管内喷洒氨水。
4.如权利要求1所述的焦化脱硫废液热解回收的装置，其特征在于，所述装置设置至少两个碳化室。
5.如权利要求4所述的焦化脱硫废液热解回收的装置，其特征在于，所述碳化室呈并联设置。
6.如权利要求1所述的焦化脱硫废液热解回收的装置，其特征在于，所述脱硫废液储槽进料口处设置预过滤器。
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CN106287752A (zh) * 2016-08-12 2017-01-04 北京煜境科技有限公司 一种高温焙烧装置及其处理方法

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