TWI245665B - Process for purifying coke oven gas - Google Patents

Description

I245665 ^^ 五、發明説明（ A7 B7 本發明係關於一種經由滌氣而純化煉焦爐氣體之方法， 其中於洗滌流體循環中供給洗滌液體，及於脫附器中將不 純物自洗滌液體排除。此一方法係獲知自化學工程技術 [Chemie-lngenieur-Technik](1974) 15，628 頁。 關於已知之方法，滌氣係利用含氨之洗滌液體進行，其 具有在滌IlH與脫附器之間在洗㈣體循環中濃縮氨的效 果。在脫附器之前將氫氧化鈉溶液加至洗滌液體循環中， 以將不可除去的銨鹽分解成為氨及NaC1。脫附係於兩階段 方法中進行。纟第-脫附階段中將酸性氣體成份自加入的 洗滌液體中分離出。將自脫附器分離之液體流的分流供給 至第二脫附器，於其中使用蒸氣將氨排除。將分離的氨再 循環至洗滌液體循環。由於一方面要將酸性氣體成份完全 分離’及同時又必需在洗蘇液體德環中維持足量的氨，因 而兩階段脫附就化學工程及控制工程而言昂貴。 本發明之目的為提供一種經由滌氣而純化煉焦爐氣體之 方法，其就控制工程而言可更容易地管理。 基於一開始所說明之方法 此項工作根據本發明係經由 以逆流的氫氧化鈉溶液洗滌煉焦爐氣體，及於脫附器中經 由將S “生氣肢成份及氨排♦’以#氫氧化鈉溶液再生而解 決。根據本發明’脫附器係作為全部的脫附器肖。在此將 所有的酸性氣體成份以及氨分離出’而僅使氫氧化鈉溶液 保持殘留於液相中。經由加人Na0M補充吸收損耗，其以 在滌氣之前供.給至經再生的氫氧化納溶液巾較佳。將含鈉 鹽之廢水自洗滌液體循環移除 以於煉焦爐氣體中產生之

1245665 五、發明説明（2 ) 可能包含錄成份的煤水取代液體損耗較佳。 根據本發明之方法有許多其他可能的形態。根據—較佳 具體實施例，滌氣係於兩步驟方法中操作，且其包括用^ 酸性氣體成份的第―鹼性洗滌階段，及用於吸收氨之於中 性线性_範圍内操作的第二洗條階段。氫氧化L容液係 於弟-洗條階段之前端供給進入，而待純化之煉声博氣卿 ，於第二絲階段之末端供給進人，其連續流過兩 段，並於第一洗滌階段之前端移除。將自第一洗滌階段流 出之洗條液體供給至第二洗條階段之上段。對於根據本ς 明之具體實施例，氫氧化納溶液係先被利用作為用於吸收 S欠II氣體成份，尤其係之洗滌液體。由於吸收酸性氣體 成=，因而洗條液體之_值減小，以致可將洗膝液體利用 於第二洗滌階段中用於吸收氨。冑自第二洗滌階段流出之 液體供給至脫附器，並於此經由將所有的酸性氣體成份加 上氨排除而再生。可將兩洗滌階段設計為個別的吸收器， 或可將其加入至裝置中。 根據本發明之方法的另一形態提供將待純化之煉焦爐氣 版於第一吸收器中利用氫氧化鈉溶液洗滌，然後再將其供 給至第二吸收器，於其中將氨自氣體流分離。僅將來自第 一吸收器之洗滌液體送至脫附器，於其中將氫氧化鈉溶液 再生，及將酸性氣體和氨分離出。於分離步驟中將經再生 的氫氧化鈉溶液分離成為再循環至第一吸收器之濃物流及 基本上不含Na〇H之液體流。將不含Na〇H之液體流供給至 第二吸收器作為洗滌液體，並於此利用於吸收氨。將自第 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(2ι〇χ297公釐） -5- I245665

AT B7 五、發明説明（3 ) 一吸收器移除之洗滌液體再循環至第一吸收器。分離步驟 ί丁、以逆摩透操作較佳，其中使用對Na〇H具高滯留力的逆滲 透薄膜。根據使用薄膜之類型’滯留力大約係99至99 5%。 對於兩步驟形態，亦可使用對Na〇H具較低滯留力之逆滲透 裝置薄膜。 在刖述的兩步驟變形中’脫附器係以真空蒸餾操作較佳 。在另一具體實施例中，本發明展示將一分流自離開脫附 為之經再生的氫氧化鈉溶液移出，並與來自煉焦廠之煤水 一起供給至蒸發器，於其中將液體濃縮，並產生供給至脫 附器之蒸氣流。將於蒸發器中濃縮之液體流引出成為廢水。 利用根據本發明之方法純化之煉焦爐氣體具有低於〇5克/ 常態立方米（g/Nm3)之HJ含量。同時，由於根據本發明所 使用之氫氧化鈉溶液之顯著的洗滌活性，亦可獲致低於〇1 克/常態立方米之值。可將可能存在之較低殘留量的酸性氣 體成份於連接於下游之微細滌氣器中洗出。根據本發明之 一較佳具體實施例，微細滌氣器係至少部分利用自蒸發器 取出之洗條液體操作，其中將自微細條氣器移除之液體再 循環至蒸發器。 本發明現將以僅說明一具體實施例之圖式說明於下，其 中： 圖1顯示根據本發明之純化煉焦爐氣體之方法的裝置配置， 圖2顯示根據本發明之方法的另一具體實施例。 在說明於附圖中之方法中，利㈣氣將包含叫及叫作 為不純物之煉焦爐氣體C〇G純化。在方法中，尤其必需將 -6 - 1245665 A7 B7 五、發明説明 琉化合物及氨幾近完全地自氣體流移除。 在根據本發明之方法中，煉焦爐氣體係利用逆流的 氫氧化鈉溶液Na〇H洗滌。在脫附器！中，接著經由將所有 的酸性氣體成份以及氨NH3排除，而將氫氧化鈉溶液再 生。其係於洗滌液體循環2中供給，並再利用於滌氣。經由 加入Na〇H，而補償吸收劑的使用。亦將含鈉鹽之廢水自洗 滌液體循環2移除。以可能包含銨鹽之於煉焦廠中產生之煤 水取代液體損耗。 在說明於圖1之根據本發明之方法的具體實施例中，滌氣 係以兩步驟方法進行。其包括用於酸性氣體成份，尤其係 Ηθ的第一鹼性洗滌階段3，以及用於吸收氨之於中性至酸 性pH範圍内操作的第二洗滌階段4。氫氧化鈉溶液係於第一 洗滌階段之珂端供給。待純化之煉焦爐氣體係於第二洗滌 階段之末端供給，其連續流過兩洗滌階段，並於第一洗滌 階段之丽端引出成為純化氣流5。將由第一洗滌階段3流出 之洗滌液體6供給至第二洗滌階段4之上段。在此具體實施 例中，洗滌階段3、4係經形成為個別的滌氣器，其經由傳 導於氣及液體兩者的管線而彼此相連。滌氣器3、4包括用 於改良物質父換之通常的内部管件。將兩滌氣器結合於一 裝置内亦係在本發明之範圍内。 脫附态1係以真空蒸餾操作。將一分流7自離開脫附器之 經再生的氫氡化鈉溶液移出，並與來自煉焦廠之煤水一起 供給至蒸發器8，於其中將液體濃縮，並產生供給至脫附器 1之瘵氣流9。將濃縮液體引出成為廢水。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1245665

AT B7 五、發明説明（5 ) 在况明於圖1之方法的具體實施例中，設置另一微細滌氣 為10 ’於其中將可能存在之較低殘留量的酸性氣體成份自 純化氣體移出。微細滌氣器10係至少部分利用自蒸發器8取 出之液體11操作。將自微細滌氣器10移除之液體12再循環 至蒸發器。 圖2說明根據本發明之方法的一步驟變形。在說明於圖2 之方法中，於第一吸收器13利用氫氧化鈉溶液Na〇H洗滌待 純化之煉焦爐氣體COG，然後再供給至第二吸收器14，於 其中將氨自氣流分離。僅將來自第一吸收器丨3之洗滌液體 15供給至脫附器}，於其中將氫氧化鈉溶液ν&〇η再生，及 將Ηβ及氨NH3移除。於分離步驟16中將經再生的氫氧化鈉 浴液Na〇H分離成為再循環至第一吸收器13之濃物流口及基 本上不含NaOH之液體流18。將其供給至第二吸收器14作為 洗滌液體，並利用於吸收氨。分離步驟16以包括逆滲透單 元，其包含對Na〇H具高滯留力的逆滲透薄膜較佳。對 NaOH之㈤留力至少為99%較佳。將自第二吸收器14移除之 洗滌液體19再循環至第一吸收器13。最後，由圖2明顯可見 將熱交換器20 (其中在逆滲透之滲透液流18與至脫附器1之 進料15之間發生熱交換）設置於至脫附器丨之進料中。 附接至脫附為1者為蒸發器8，將煤水、 化#3 >谷液分出之分流、及蒸氣供給至其中 化納溶液’而將不可除去的銨鹽分解成為氨及Naa。將釋 放的氨於脫附态1中除去。於蒸發器8之下側將濃縮廢水流 引出。 -8 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210^297公爱） 裝 訂

經再生之氫氧 經由加入氫氧 1245665 A7 B7 五、發明説明（6 ) 編號說明 1 脫附器 2 洗滌液體循環 〇 第一洗滌階段 4 第二洗滌階段 5 純化氣流 6 洗滌液體 7 經再生之氫氧化鈉溶液的分流 8 蒸發器 9 蒸氣流 10 微細〉條氣器 11 來自蒸發器之液體 12 來自微細滌氣器之液體 13 第一吸收器 14 第二吸收器 15 洗滌液體 16 分離步驟 17 濃縮流 18 不含NaOH之液體流 19 洗滌液體 20 熱交換器 -9 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

Claims (1)

1. A8 B8 C8 D8 I245^5l。958。號專利申請案 中文申凊專利範圍替換本(94年8月） ---------_ 申清專利範圍 1 · 種藉由滌氣純化煉焦爐氣體之方法，其中於洗滌液體 循％中供給洗滌液體，及於脫附器中將不純物自洗滌液 體移除，其中煉焦爐氣體係以逆流的氫氧化鈉溶液洗滌 ’及氯氧化鈉溶液係於脫附器中經由移除酸性氣體成份 及氨而再生，其中該脫附器係作為全部的脫附器用，其 特徵在於 该條氣係以兩步驟方法進行，且其包括用於酸性氣體 成份之第一鹼性洗滌階段，以及用於吸收氨之於中性至 酸性pH範圍内操作的第二洗滌階段， 其中該氫氧化鈉溶液係於第一洗滌階段之前端供給, 其中該待純化之煉焦爐氣體係於第二洗滌階段之末端 供給，其連續流過兩洗滌階段，並於第一洗滌階段之前 端移除， 其中將自第一洗滌階段流出之洗滌液體供給至第二洗 條階段之上段，及 其中由於吸收酸性氣體成份，因而洗滌液體之pH值減 小’以致可將洗滌液體利用於第二洗滌階段中用於吸收 氨。 L 一種藉由滌氣純化煉焦爐氣體之方法，其中於洗滌液體 循環中供給洗務液體，及於脫附器中將不純物自洗滌液 體移除’其中煉焦爐氣體係以逆流的氫氧化鈉溶液洗滌 ’及氫氧化鈉溶液係於脫附器中經由移除酸性氣體成份 及氨而再生，其中該脫附器係作為全部的脫附器用，其 特徵在於 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1245665 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 將待純化之煉焦爐氣體於第一吸收器中利用氫氧化鈉 溶液洗滌，然後再送至第二排氣器，於其中將氨自氣流 分離， 將該洗滌液體自第一吸收器供給至脫附器，於其中將 氫氧化鈉溶液再生，及將酸性氣體及氨排除， 於分離步驟中將經再生的氫氧化鈉溶液分離成為再循 環至第一吸收器之濃物流及用於第二吸收器之基本上不 含NaOH之洗滌液體流，及 將自第二吸收器移除之該洗滌液體再循環至第一吸收 器。 3. 根據申請專利範圍第1或2項之方法，其特徵在於以於煉 焦廠中產生之煤水，取代自洗滌液體循環中移除含鈉鹽 廢水之液體損耗。 4. 根據申請專利範圍第丨或2項之方法，其特徵在於該分離 步驟係以逆滲透操作，及使用對Na〇H具至少99%高滯留 力之逆滲透薄膜。 彳 5·根據申請專利範圍第丨或2項之方法，其特徵在於該脫附 器係以真空蒸餾操作。 6·根據申請專利範圍第丨或2項之方法，其特徵在於將一分 流自離開脫附器之經再生的氫氧化鈉溶液移出，、並與來 自煉焦廠之煤水-起供給至蒸發器，於其中將液體漠縮 ，並產生供給至脫附器之蒸氣流。 7·根據申請專利範圍第！或2項之方法，其特徵在於將純化 氣體供給至連接於下游之微細滌氣器，於其中可將存在 -2 - 本紙張尺度適用中S ®豕標準(CNS) Α4規格(21GX297公釐)· ~ --------- 裝 η 1245665 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 之較低殘留量的酸性氣體成份洗出。 8 · 根據申請專利範圍第6項之方法，其特徵在於該微細務氣 器係至少部分使用自蒸發器取出之液體操作，及將該自 微細滌氣器引出之液體再循環至蒸發器。 -3 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)