JPH0693274A - コークス炉ガスの脱硫、脱シアン廃液の処理方法 - Google Patents

コークス炉ガスの脱硫、脱シアン廃液の処理方法

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JPH0693274A
JPH0693274A JP26553192A JP26553192A JPH0693274A JP H0693274 A JPH0693274 A JP H0693274A JP 26553192 A JP26553192 A JP 26553192A JP 26553192 A JP26553192 A JP 26553192A JP H0693274 A JPH0693274 A JP H0693274A
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JP
Japan
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waste liquid
desulfurization
coke oven
heat exchanger
concentration
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JP26553192A
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English (en)
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Shigenori Ogawa
重徳 小川
Hideaki Iwasaki
秀昭 岩崎
Juichi Kaneda
寿一 金田
Shuichi Yasunaga
修一 安永
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Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
Original Assignee
Nippon Steel Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 コークス炉の石炭調湿設備の乾燥機から発生
する熱水の顕熱を熱源として、コークス炉ガス中の有害
ガス除去処理コストを低減する。 【構成】 コークス炉ガスをアルカリ吸収液と接触させ
る脱硫、脱シアン工程からの廃液を濃縮塔に装入し、こ
の濃縮塔から得た濃縮廃液を燃焼分解し、生成した分解
ガスを固定化して回収する脱硫、脱シアン廃液の処理方
法において、濃縮塔の加熱源してスチームリボイラーと
熱交換器を併設し、熱交換器の加熱源にはコークス炉用
原料石炭の乾燥に使用後の排出ドレンを使用すると共
に、排出ドレン変動に伴う濃縮塔の濃縮度微調整はリボ
イラーに供給する蒸気量によって制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コークス炉ガスの脱
硫、脱シアン処理の際に生じる廃液を燃焼分解して処理
する方法に係り、特に、この廃液を自燃可能な範囲にま
で濃縮する濃縮工程において、コークス炉用原料石炭乾
燥炉から生じる熱水の顕熱を有効に利用し、濃縮塔底液
の濃縮度微調整をスチームリボイラーに供給する蒸気量
でコントロールする方法に関する。
【0002】
【従来の技術】コークス炉ガス中には硫化水素やシアン
ガスが多量に含有されており、このコークス炉ガスの有
効利用を図る目的でこれら有害ガスの除去処理が行われ
ている。そして、このような有害ガスの除去処理法とし
ては、コークス炉ガスを、触媒の存在下にあるいは触媒
を使用することなく、アンモニア水等のアルカリ水溶液
と接触させ、このアルカリ水溶液中に硫化水素やシアン
ガスを吸収させ、空気酸化させて遊離硫黄やロダン塩、
チオ硫酸塩、硫酸塩等の塩類を含有する廃液とし、この
廃液を適当な水分含有率まで濃縮し、この濃縮廃液を燃
焼分解させ、生成した分解ガスを硫酸等の形に固定化し
て回収する、という方法(特公昭53−3404号公
報)が知られている。このような方法は、コークス炉ガ
ス中の硫化水素やシアンガスに対する脱硫率や脱シアン
率が高く、しかも、廃液を燃焼分解させた際に窒素酸化
物の生成が著しく低いという特徴を有する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法においては、廃水の水分含有率が高く、この廃液を
有利に燃焼させることができる範囲にまで濃縮するのに
多大の熱エネルギーを要し、この熱エネルギーとしてス
チーム等の熱源を使用すると廃液の濃縮工程がコスト高
になるという問題があった。また、コークス炉において
は、コークス製造工程におけるコークス炉用原料石炭の
乾燥機の熱源としては、コークス乾式消火設備で発生す
る高圧蒸気の一部を上記乾燥機の熱源として使用してい
るが、乾燥機を出た高温のドレン(熱水)は、移送配管
等に由来する鉄粉等を含有することから、コークス乾式
消火設備に循環して再び使用することは困難な状態であ
り、一部が保温用として利用されてはいるが、殆ど利用
されないまま廃棄されているのが現状であった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、コークス
炉ガスの脱硫、脱シアン工程から生じた廃液を無害化処
理する工程で必要な熱エネルギー源として、コークス炉
用原料石炭の乾燥機に使用した後のドレン(熱水)が保
有する顕熱を利用することに着目し、鋭意研究を重ねた
結果、コークス炉用原料石炭の乾燥に使用した後の排出
ドレン(熱水)発生量の変動を考慮して、その影響を避
けるために、濃縮塔底液の脱硫液濃縮度微調整を濃縮塔
に付設したリボイラーに供給する蒸気量によってコント
ロールすることにより、廃液処理工程で必要とする熱エ
ネルギーを熱水から回収される熱量で賄えることを見出
し、本発明を完成させた。
【0005】即ち、本発明は、コークス炉ガスをアルカ
リ吸収液と接触させて脱硫、脱シアンを行う脱硫、脱シ
アン工程から生じた廃液を濃縮塔に装入し、この濃縮塔
から得られた濃縮廃液を燃焼分解し、生成した分解ガス
を固定化して回収する脱硫、脱シアン廃液の処理方法に
おいて、上記濃縮塔の加熱源としてスチームリボイラー
と熱交換器を併設し、上記熱交換器の加熱源にはコーク
ス炉用原料石炭の乾燥に使用した後の排出ドレンを使用
すると共に、排出ドレン変動に伴う前記濃縮塔の濃縮度
微調整はリボイラーに供給する蒸気量のコントロールに
よって行うことを特徴とするコークス炉ガスの脱硫、脱
シアン廃液の処理方法である。
【0006】本発明方法について、その一例を示す添付
図面のフローシートに基づいて詳細に説明する。コーク
ス炉ガスをアルカリ水溶液と接触させて脱硫、脱シアン
を行う脱硫、脱シアン工程は、ライン1よりコークス炉
ガスを吸収塔2に装入し、この吸収塔2内でライン3よ
り装入されるアルカリ水溶液と接触させ、コークス炉ガ
ス中に含有される硫化水素とシアンガスをアルカリ水溶
液中に吸収させ、次いで、この吸収液を再生塔4に循環
させて空気と接触させ、空気酸化させて硫化水素とシア
ンガスとを遊離硫黄やロダン塩、チオ硫酸塩、硫酸塩等
の塩類を含有する廃液としてライン5から抜き出す。ま
た、この吸収等での硫化水素やシアンガスが除去された
コークス炉ガスは、ライン6から抜き出されて次の処理
工程へと導かれる。ライン5から抜き出された脱硫廃液
は、必要によりスーパーデカンター7に装入され、この
スーパーデカンター7内で遊離硫黄等の固形分を分離除
去した後、ライン8を経て、コークス炉用原料石炭の乾
燥機12で使用した後の排出ドレン(熱水)と熱交換器
9で熱交換された後、濃縮塔10へ装入される。この濃
縮塔10は、装入された脱硫廃液を加熱するための熱交
換器11を備えており、この熱交換器11にはコークス
炉用原料石炭の乾燥機12で使用した後の排出ドレン
(熱水)が装入され、この熱交換器11の排出ドレン入
口温度は通常140〜160℃であり、また、その出口
温度は通常100〜120℃に制御される。また、この
熱交換器11の出口温度は上記したように100〜12
0℃と有効利用できる温度であることから、熱回収量を
最大限とするため、また、濃縮塔10に供給される脱硫
廃液は通常20〜30℃であることから、これをこのま
ま濃縮塔10に装入することは、濃縮塔10内の濃縮液
の温度の低下を招き、不足する熱量をスチームリボイラ
ー13に装入する蒸気量を増加する必要があることか
ら、濃縮塔10の運転をより安定化するために、熱交換
器11とは別に脱硫廃液を加熱するための前記熱交換器
9を備えており、熱交換器11から出た熱水は全量この
熱交換器9に装入され、その入口温度は、上記の通りで
あり、また、その出口温度は通常80〜100℃に制御
される。この熱交換器9に装入される脱硫廃液は固形の
硫黄分を含有するため、長期間運転した場合には、熱交
換器9の流路が閉塞する虞れがあることから、脱硫廃液
流路方向を間歇的に正、逆切替え可能とすることがよ
い。本発明では、脱硫廃液を加熱するための熱交換器9
及び濃縮塔10に装入された廃液を加熱するための熱交
換器11とを備えているが、これは熱交換効率を最大値
で利用するために用途別に2基使用するものである。
【0007】また、濃縮塔10に装入される脱硫廃液が
熱交換器9によって熱水と熱交換されることと濃縮塔1
0の塔底廃液は熱交換器11によって熱水と熱交換され
ることから、スチームリボイラー13の蒸気の使用量は
従来より約30%低減されるが、コークス炉用石炭の乾
燥機12から発生する熱水量は、乾燥機12の運転状況
に応じて変動する可能性があるため、この熱水量の変動
による影響を避けるために、濃縮塔10のリボイラー1
3に温度検知指示装置(図示せず)を設け、濃縮液の温
度が低下した際には、このリボイラー13に供給する蒸
気量を若干増加することによって濃縮塔10の塔底液の
温度を一定に制御することができる。上記濃縮塔10
は、通常250〜350Torr、好ましくは300〜
330Torrの減圧下に運転され、この濃縮塔10内
に装入された廃液を熱交換器11から与えられた熱エネ
ルギーにより濃縮する。この濃縮塔10では、廃液はそ
れが自燃可能な範囲、すなわちその水分含有率30〜6
0重量%、好ましくは40〜50重量%になるまで濃縮
される。廃液の濃縮の程度については水分含有率を30
重量%より低くするには濃縮の負荷が大きくなりすぎ、
反対に60重量%以上では燃焼分解の際に完全燃焼させ
るために重油等の助燃剤を多量に必要として不経済であ
る。また、このフローシートにおいては、熱交換器9、
11は濃縮塔10の外部に設けられ、ポンプ14を介し
てこれら濃縮塔10と熱交換器11との間に濃縮塔底液
の循環ライン15が形成されているが、熱交換器11は
濃縮塔10の内部に設けてもよい。さらに、このフロー
シートにおいては、熱交換器9から出た熱水を除鉄フィ
ルター17で鉄粉を除去した後、再度コークス消火設備
の純水タンク18に戻すライン16、及び純水タンク1
8に貯蔵された純水はポンプ20によってコークス乾式
消火設備21に循環使用される。このフローシートには
記載していないが、熱交換器9、11の漏洩等の異常事
態が発生した場合にそれを検知して、熱交換器9、11
への熱水の供給を止めることができるように緊急遮断弁
等を設けている。
【0008】濃縮塔10で濃縮された濃縮廃液は、ライ
ン23から抜き出されて分解燃焼炉24に装入され、こ
の分解燃焼炉24で完全燃焼する。この分解燃焼炉24
では、濃縮廃液の水分含有率が比較的高い場合にはコー
クス炉ガス等の助燃剤を少量添加して燃焼させ、また、
水分含有率が比較的低くて自燃可能な範囲であれば自燃
させる。
【0009】上記分解燃焼炉24で濃縮廃液を燃焼させ
た際に生じる分解ガスは、次に固定化装置25に装入さ
れ、無害の物質に変換されて回収される。この場合、濃
縮廃液中の硫黄分は、亜硫酸ガス(SO2 )として分解
ガスガス中に存在するので、固定化装置25で硫酸とし
て回収したい場合にはこれを空気酸化して水と反応させ
ればよく、また、石灰吸収液に吸収させて亜硫酸カルシ
ウムや硫酸カルシウムとして回収してもよい。本発明方
法は、脱硫、脱シアン工程から生じた廃液を濃縮して燃
焼可能な範囲の水分含有率にする工程で、その熱源とし
てコークス炉用石炭の乾燥に使用した後の排出ドレン
(熱水)の顕熱を利用し、この熱水を熱媒体として利用
するため、従来のようにスチーム等の高価な熱源を使用
する必要がなくなり、極めて経済的に脱硫、脱シアン廃
液の処理を行うことができる。
【0010】以下、本発明方法ほ実施例に基づいて説明
する。
【実施例】
実施例1 上記フローシートに従って、硫化水素5g/Nm3 及び
シアンガス1.5g/Nm3 を含むコークス炉ガス15
0000Nm3 /hrを吸収塔2に装入し、この吸収塔
2内でアンモニア水2000m3 /hrと接触させ、脱
硫、脱シアンを行った。この場合の脱硫率は97重量%
であり、また、脱シアン率は99重量%であった。ま
た、吸収塔2と再生塔4との間の循環液中の主な生成塩
濃度は、NH4 SCN105g/l、(NH4 2 2
3 93g/l、(NH4 2 SO4 14g/l、遊離
硫黄20g/lであり、これを廃液として抜き出すこと
により脱硫率、脱シアン率、各生成塩濃度はほぼ一定に
保持された。抜き出された脱硫廃液はスーパーデカンタ
ー7内に装入され、このスーパーデカンター7で遊離硫
黄18g/lが分離除去された。スーパーデカンター7
を通過した脱硫廃液は、ライン8を経て熱交換器9に装
入され、ここで熱交換器9を通過した105℃の熱水と
熱交換させた。この熱交換器9の出口温度は90℃であ
った。熱交換器9で熱交換された脱硫廃液はライン8を
経て、濃縮塔10内に10000l/hrで供給され
た。この濃縮塔10は300Torrの減圧下に運転さ
れ、また、熱交換器11には140℃の熱水32t/h
を装入して循環ライン15を流れる廃液と熱交換させ
た。この熱交換器11の出口温度は105℃であり、
1.1×106 KCal/hrの熱が熱水から脱硫廃液
に供給された。また、熱交換器11を通過して105℃
に低下した熱水についてはライン22によりその全量を
前記熱交換器9に挿入し、濃縮塔10に装入される脱硫
廃液と熱交換させた。この熱交換器9の出口温度は90
℃であり、0.5×106 KCal/hrの熱が熱水か
ら脱硫廃液に供給された。この時の濃縮塔10内の脱硫
廃液の温度は90℃であり、この脱硫廃液の温度を一定
にコントロールするためにスチームリボイラー13に供
給した蒸気量は7.5t/hrであり、従来より約30
%減少していた。熱交換器9を通過して90℃に低下し
た熱水については、ライン16に設けられた除鉄フィル
ター17にて鉄粉を除去されたのち、その全量を再度コ
ークス乾式消火設備の純水タンク18に戻すライン1
6、及び純水タンク18に貯蔵された純水はライン19
を経てポンプ20によってコークス乾式消火設備21に
帰還させた。循環ライン15を流れる廃液中の生成塩濃
度は、NH4 SCN340g/l、(NH4 2 2
3 275g/l、(NH4 2 SO4 45g/l、遊離
硫黄66g/lであった。循環ライン15からは濃縮廃
液2000l/hrを抜き出し、これを分解燃焼炉24
に装入して完全燃焼させた。このとき使用した空気量は
7500Nm3 /hrであり、助燃剤として使用したコ
ークス炉ガスは50Nm3 /hrであった。分解燃焼炉
24で生成した分解ガスは、1000Nm3 /hrであ
り、その組成はSO2 6.9重量%、O2 7.6重量%
であった。この分解ガスは35℃に冷却され、硫酸製造
用の固定化装置25に装入され、この固定化装置25で
98重量%濃度の硫酸2100kg/hrを得た。
【発明の効果】以上説明したように、本発明方法では、
コークス炉ガス中の脱硫、脱シアン工程において、多大
な熱エネルギーを必要とする廃液の濃縮工程の熱源とし
て、コークス炉の石炭調湿設備の乾燥機から発生する熱
水の顕熱を有効利用することができると共に、この熱水
の発生量の変動をスチームリボイラーの供給蒸気量で制
御することによって、大幅な使用蒸気量の節減ができ
た。
【図面の簡単な説明】
【図1】図は本発明方法の一例を示すフローシートであ
る。
【符号の説明】
9 熱交換器 10 濃縮塔 11 熱交換器 12 石炭調湿設備の乾燥機

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】コークス炉ガスをアルカリ吸収液と接触さ
    せて脱硫、脱シアンを行う脱硫、脱シアン工程から生じ
    た廃液を濃縮塔に装入し、この濃縮塔から得られた濃縮
    廃液を燃焼分解し、生成した分解ガスを固定化して回収
    する脱硫、脱シアン廃液の処理方法において、上記濃縮
    塔の加熱源としてスチームリボイラーと熱交換器を併設
    し、上記熱交換器の加熱源にはコークス炉用原料石炭の
    乾燥に使用した後の排出ドレンを使用すると共に、排出
    ドレン変動に伴う前記濃縮塔の濃縮度微調整はリボイラ
    ーに供給する蒸気量のコントロールによって行うことを
    特徴とするコークス炉ガスの脱硫、脱シアン廃液の処理
    方法。
  2. 【請求項2】熱交換器は濃縮塔底液の循環ラインと、廃
    液の供給ラインに付設されてなる請求項1記載のコーク
    ス炉ガスの脱硫、脱シアン廃液の処理方法。
  3. 【請求項3】脱硫廃液供給ラインに付設した熱交換器内
    の廃液流路方向を間歇的に正、逆切り換えることを特徴
    とする請求項1及び2記載のコークス炉ガスの脱硫、脱
    シアン廃液の処理方法。
JP26553192A 1992-09-09 1992-09-09 コークス炉ガスの脱硫、脱シアン廃液の処理方法 Pending JPH0693274A (ja)

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