脱硫废液处理方案设计 下载本文

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100吨/天焦化脱硫废液

资源化处理项目

可 行 性 报 告

东北师范大学

2013年3月

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第一章 脱硫废液的产生、危害及利用价值

自带氨前脱硫工艺近几年在焦化行业焦炉气脱硫已得到普遍的应用。这一工艺采用煤气中自带氨作碱源,以酞菁钴类(PDS)化合物为主要成分作为脱硫脱菁催化剂,脱硫运行成本较低,投资较小,工艺操作简单,脱硫脱氰效率高,而且不用外加碱源,是目前焦化行业普遍采用的脱硫工艺,据不完全统计,全国已有二百家以上企业采用该法脱硫,均取得了较好的效果。

但是,由于脱硫过程存在副反应,致使该脱硫过程生成硫氰酸铵、硫代硫酸铵、硫酸铵等副盐,并且不断地积累。当这些副盐在脱硫液中含量超过250g/L时,就会对脱硫效果产生影响,能耗增高,脱硫效率下降,副盐含量越高脱硫效率就越差。为了保证脱硫效率,不得不外排一部分脱硫液,补充一部分新脱硫液来降低脱硫系统中的副盐含量。年产100万吨焦炭的焦炉气脱硫系统每天大约需外排脱硫液50m3以上,才能基本保证脱硫液中副盐含量不大于250g/L。目前,国内大多数焦化厂采用拌煤焚烧法处理脱硫废液,即将脱硫废水拌如煤中送入焦炉,但存在降低煤的发热量,焚烧后产生大量的有害气体,腐蚀焦炉设备,同时由于废水中氨等物质气味大,在煤输送过程中操作环境极差。另外,脱硫废水送至配煤过程中,不可能全部滞留于煤中,有近半数的脱硫废水会渗透至地表,造成大地和地下污染,产生严重的二次污染,这种方法并没有真正解决脱硫废水污染问题。

从另一个方面看,这些物质也是附加值很高的化工产品。因此,

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从外排脱硫液中回收附加值高的产品,即可平衡脱硫系统中的副盐,保证脱硫效率,又能消除环境污染,还可产生一定的经济效益,是处理外排脱硫液切实可行的方法。

第二章 脱硫废液付盐提取技术现状

脱硫废液处理目前国内外开展了一些研究工作。日本专利认为从脱硫废液中回收硫氰酸铵是极为困难的,原因是硫代硫酸铵和硫氰酸铵都极易溶解于水且溶解度相差极小,利用溶解度不同来进行分离是不可能的,因此日本专利提出了电渗析法,此法虽能制得硫氰酸铵.但因处理过程复杂,装置成本高,耗电量大而未能实现工业化生产。

目前,国内有少部分焦化厂采用梯度结晶提盐法,脱硫废液先蒸氨后,根据溶解度不同加热浓缩进行分步结晶提盐,可提出硫氰酸铵、硫代硫酸铵、硫酸铵三种盐。但由于硫代硫酸铵和硫氰酸铵溶解度相差极小,提盐纯度很低,含量在50-70%。投资高,操作复杂。特别是提出的硫代硫酸铵量大且纯度低没有市场消耗,基本上是没有用途的废物,所以此方法还是没有解决污染问题,是不可行的。

还有一种方法是溶剂萃取法,通过用有机化学溶剂对脱硫废液进行萃取,从而提取出硫酸铵、硫代硫酸铵和硫氰酸铵,并将其初步分离,纯度在90-95%之间。此种方法的缺点极其明显,首先是使用有机溶剂进行萃取,不仅成本较高而且萃取后的溶液因含有机溶剂,在蒸馏过程中造成的污染比较严重,废气排放无法达标仍需进行二次处理;其次有机溶剂属于易燃易爆,政府管制非常严厉,运输、存储都有巨大隐患;第三,提取出的化工原料纯度不高,不能达到国家最低

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