張珂旭 金慧 張媛媛(中冶焦耐(大連)工程技術有限公司,遼寧 大連 116000)
一種解決脫硫廢液并回收脫硫再生尾氣中氨的新方法
張珂旭 金慧 張媛媛(中冶焦耐(大連)工程技術有限公司,遼寧 大連 116000)
本方案是利用脫硫液提鹽后蒸餾廢水調至合適酸度作為吸收液,吸收脫硫工段再生尾氣以及其它含氨尾氣中存在的大量氨,生成硫酸氨溶液,定期補充至硫銨工段噴淋式飽和器,來生產硫銨,脫硫再生尾氣的氨被回收后排至大氣。本方法特征在于能解決脫硫液蒸餾廢水難處理的問題;能回收脫硫再生尾氣中大量氨,減小大氣污染,保護環境;同時富產硫銨,增加經濟效益。本方法適用于采用氨法脫硫工藝的焦化行業。
脫硫廢液;尾氣洗滌
本方案需安裝尾氣洗滌裝置,尾氣由洗滌塔底進入,與塔頂噴淋的吸收液逆流接觸,尾氣中的氨被吸收液吸收,控制好吸收液的液位和濃度,定期用將吸收后的溶液排至噴淋式飽和器滿流槽,來生產硫銨,同時向尾氣洗滌塔內被入脫硫液蒸餾廢水,保證吸收效果。
脫硫液提鹽車間生產的蒸餾廢水作為本方案吸收劑,可有效處理掉部分廢水,緩解蒸氨負荷,減輕給焦化污水處理帶來的臣大壓力。
回收脫硫再生尾氣中大量氨氣,將其轉化為硫酸銨,減小有毒氣體的排放,減小大氣污染,保護環境,創造一個環境優美的工作氛圍。
將剩余部分脫硫液蒸餾廢水補充至脫硫工段用于置換脫硫液,或補充至循環氨水槽,用于集氣管和橋管噴灑。
氨含量較高的尾氣來源有:脫硫工段再生塔頂尾氣、脫硫溶液循環槽尾氣、冷鼓循環氨水槽、剩余氨水槽尾氣等。
本方案是利用酸洗吸收法將尾氣中氨氣回收的一種方法,即解決了脫硫液蒸餾廢水的處理問題,還解決了脫硫再生尾氣的污染問題,還富產化工產品硫酸銨,是一種綜合處理廢水、廢氣的工藝組合新方案。
焦爐煤氣中的H2S和HCN等具有很強的腐蝕性,毒性,在煤氣作為合成氣的后續加工過程中,不僅對生產設備和管道等產生很強的腐蝕性,而且會使催化劑中毒失活,嚴重影響最終產品的收率和質量;煤氣作為工業和民用燃料時,燃燒產生的廢氣中含有的硫、氮化合物,會嚴重污染環境,危害人民健康。因此不論是用于工業合成原料氣,還是用作燃料,都應該對煤氣施行脫硫脫氰凈化工藝。
目前焦爐煤氣脫硫脫氰工藝比較多,特別是以NH3為堿源,酞菁鈷磺酸鹽等為復合催化劑的液相催化氧化脫硫脫氰工藝。該工藝不需外來堿源的補充,以自身煤氣中的氨為堿源吸收煤氣中的H2S和HCN,降低了生產成本,吸收液與氧在催化劑的作用下解吸脫硫,生成的硫泡沫顆粒大,易于與溶液分離,脫硫脫氰效率都很高。該工藝吸收液中會累積大量的硫氰酸銨、硫代硫酸銨、硫酸銨和多硫代銨等無機鹽,吸收液中這些無機鹽的含量達到30wt%,脫硫脫氰效率就會大大降低,必須排放掉一部分脫硫脫氰液,再補充新的脫硫脫氰液。排放出的脫硫脫氰廢液中含有較高的硫氰酸銨(NH4CNS)、硫代硫酸銨((NH4)2S2O3)和硫酸銨((NH4)2SO4。同時吸收了H2S的脫硫液經氧化再生反應生成顆粒硫及游離氨,部分氨隨再生后的廢氣(尾氣)帶出被釋放到大氣中,嚴重污染大氣。
如果脫硫脫氰廢液直接回兌煉焦配煤,其中的鹽對煉焦設備腐蝕嚴重,硫氮化合物在生產過程中還會造成有毒物質的惡性循環;如果直接排放,既浪費了NH4CNS等相當有價值的化工原料,也對環境造成嚴重的污染。因此大多數焦化行業采用從脫硫脫氰廢液中回收NH4CNS等化工產品,不僅會解決廢液對環境的污染問題,而且會產生很好的經濟效益和社會效益。
目前采用從脫硫液中回收NH4CNS、(NH4)2S2O3等混鹽,蒸餾后的蒸汽冷凝廢液去蒸氨回收其中的氨,再回到脫硫液中補充氨源用以循環利用,但實踐證明此廢水經蒸氨后所排廢水氨氮、COD一直居高不下,給生化處理帶來巨大的壓力。
為控制蒸氨廢水氨氮及COD,現已控制此水不再進蒸氨,而是補入脫硫液中作為氨源,但因水量較大,脫硫工段不能完全消化,最終給生產及污水平衡帶來被動。
本方案是將化產各塔、槽含氨尾氣進行收集,通過風機輸送至尾氣洗滌塔,由下而上與洗滌塔頂噴淋下來的洗滌液逆流接觸,從而達到氨被吸收的目的。
洗滌塔是一臺帶有多個噴嘴的空噴塔,材質為316L,外置酸洗液配制槽,洗滌液酸度為4-6%,通過洗滌液噴灑泵加壓送入洗滌塔多個噴嘴,洗滌液由上而下噴淋,吸收氨后的洗滌液由塔底流入洗滌液配制槽,循環洗滌,達到一定濃度后打開洗滌液采出閥,同時補充脫硫液蒸餾廢水,控制好液位及酸度。
通過鼓風機收集各塔、槽等含氨尾氣加壓輸送至洗滌塔底部向上與頂部噴淋的洗滌液接觸,吸收氨后的尾氣捕集霧滴后排空。
脫硫液提鹽后的蒸餾廢水因氨含量高,且兩鹽含量在1%以上,經蒸氨后廢水氨氮高,所以此廢水由去蒸氨改為尾氣洗滌塔的補充液,吸收尾氣中氨后再去硫銨工段噴淋式飽和器,用于生產硫銨;多余部分補充至脫硫系統或去冷鼓循環氨水槽,作為脫硫液補充液或噴灑集氣管、橋管。
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