焦炉煤气脱硫废液无害化处理技术
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摘 要:在焦炉煤气脱硫过程中,产生富含Na2S2O3、NaSCN和NaCN等钠盐的脱硫废液,如果不进行无害化处理,会对生产和环境造成较大影响。目前,脱硫废液的处理方法主要为高温分解方法和盐提取方法,两种方法都有优点和缺点。利用新型无害化处理技术对焦炉煤气脱硫废物进行处理,整个处理过程无害化,并且可以有效降低投资费用,实现绿色生产。
关键词:焦炉煤气;脱硫废液;无害化处理
在炼焦生产过程中,原料在焦炉内部密封环境的加热过程时,会产生大量的H2S,HCN等有毒有害气体,该类气体在后续用户使用过程中转化为二氧化硫、氮氧化物等气体会对环境造成严重污染,以及管道设备的严重腐蚀,因此在使用前需要对这些气体进行脱除。
目前,焦炉煤气脱硫系统中使用的ADA法(蒽醌法)脱硫工艺是使用稀碳酸钠溶液,并配置上偏钒酸钠以及蒽醌二磺酸钠等,将其作为脱硫液进行喷淋,对煤气中的H2S进行吸收,并且将其氧化成为硫磺,脱硫吸收液使用空气进行氧化再生循环利用。该工艺技术成熟,应用广泛,具有明显的优势,如:硫容量高、脱硫效率高以及无毒等。但是,因为焦炉煤气中含有一定体积的氧气,导致其在实际运行过程中会出现各种副反应,这种副反应则会消耗较多的纯碱,让脱硫吸收液中的副盐浓度升高,从而出现较多的脱硫废液[1]。
在对脱硫废液化学成分进行分析之后不难发现废液中含有较多的盐类物质,其中包括硫氰酸钠、硫代硫酸钠、氰化钠等,脱硫液中该类副盐浓度过高会导致脱硫液循环系统出现副盐沉淀、富集、结垢等现象,导致焦炉煤气脱硫不能正常运行,脱硫效率逐渐降低。
1 常规处理方法分析
现阶段国内焦化厂对脱硫废液进行处理的方法主要为提盐法和焦炉高温裂解法等。其中后者主要是将炼焦煤和脱硫废液配比后将其送到焦炉,通过焦炉高温密封的环境来对脱硫液加以裂解,将废液中盐类分解成HCN和H2S等气体,这种工艺处理方式前期的投资设备相对较低,工艺处理相对简单等优势,但是,脱硫废液盐在密封高温的环境下会分解成上述两种气体,再次进入到焦炉煤气脱硫系统中,从而导致焦化脱硫塔副盐出现不断的集聚,导致整个脱硫系统无法正常运行,长期发展下去必然会对后期的焦化废水处理系统造成负面影响[2]。
焦炉脱硫废液提盐法则是将脱硫液进一步加以浓缩,并且进行结晶、脱色、分离出硫代硫酸钠等混盐,提盐后的脱硫废液再次进入脱硫系统进行回用,从而避免脱硫系统出现管道堵塞的现象,所提取的盐类利用提纯处理之后,能够在市场上进行销售,产生较大的经济效益,但是,其前期也存在工艺复杂和投资较大的问题。
2 新型无害化处置工艺
对于焦化厂脫硫废液中的盐类构成,特别是含硫盐类具有的易分解、高温特征,本文提出通过烧结厂高温燃烧的处理方式来对焦化脱硫废液进行处理[3]。
现阶段国内烧结厂都选择带式抽风烧结机生产烧结矿,为了能够保证其物理性质和化学性质都比较稳定,达到高炉冶炼的要求,需要对辅料和原料进行配比,并且在混合中添加一定剂量的水对其进行造粒,从而让烧结料的成分更加均匀,水分更加合适,更好地进行造球,从而能够产生粒度构成良好的烧结混合料,保证烧结矿的质量和水平。所以,在混合造粒工作中,首先,需要在污泥池把工业除尘水、焦化脱离废液按照一定的比例进行混匀,利用管道将其送到烧结一混、二混回转窑进行混合,并且将矿粉、燃料以及溶剂都能够混合制粒之后运送到烧结机实施高温燃烧,利用烧结机内部温度控制在1250℃左右,让烧结料中水分得到蒸发,其中的碳粉和焦炭开始燃烧,在温度逐渐升高的影响下,废液中的盐类物质开始分解,其产生的氧气和烟气逐渐产生化学反应,从而生产NO2、SO2、CO2等物质。这些烟气会被烧结主抽风机抽出,利用机头电除尘器以及冷却电除尘器加以除尘,之后的烟气运送到氨法脱硫系统进行脱硝和脱硫处理,从而达到无害化处理的目的[4]。
3 结语
通过研究发现烧结处理增加焦化脱硫废液控制投加比例之后,对烧结脱硫系统以及烧结矿质量不会产生明显的影响,烧结混料周边环境质量能满足卫生职业病危害限值的要求。这种新型无公害处置工艺和高温裂解法相比较,能够更好地降低焦炉煤气中含水量,从而降低焦化生产系统中的废水量,减少焦化生化处理系统的实际负荷;同时,无公害、新型的处置工艺和提盐法相比较,能够节省更多设备投资以及运行费用。从经济角度来分析,利用新型无害化处理工艺处理焦化脱硫废液能够降低设备投资以及运行费用,后期所使用的氨法脱硫工艺对废气进行吸收和转化消化的氨水主要来自焦化蒸氨系统,基本实现以废治废的良性循环,让企业实现绿色生产。
参考文献:
[1]常琴琴,邢亚飞,唐壮娜,王斌,康佩,张延巍.煤基合成气合成甲醇工艺过程[J].中国科技信息,2019(Z1):60-61.
[2]王保林,曹银平,徐昶辉.焦炉烟气中SO2含量的变化分析[J].燃料与化工,2019,50(01):29-31.
[3]张友利,刘宇明,那贺,杨冠楠.焦炉煤气热值测量系统的改进[J].燃料与化工,2019,50(01):19-20.
[4]高维恒,张秋利,周晓奇,齐小峰,吴志涛,黄彦琦.焦炉煤气加氢脱硫催化剂器外预硫化[J].工业催化,2019,27 (01):23-27.
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