焦爐煤氣脫硫工藝廢液處理技術

摘 要：當前，煤化工行業主要利用煤炭資源進行加工生產，在此過程中需用到焦爐煤氣脫硫技術。為了更好地提升該技術的使用效率和效果，相關人員應將焦爐煤氣脫硫技術與其他技術相結合并加強管理，通過不斷改進和創新來保證系統運行質量，還要做好相應的預處理工作，確保最終處理效果，最大限度地降低污染物排放量。基于此，介紹了焦爐煤氣脫硫方法和濕法脫硫工藝現狀，分析了焦爐煤氣脫硫工藝廢液特性，設計了焦爐煤氣脫硫工藝廢液處理工藝。

關鍵詞：焦爐煤氣；脫硫工藝；廢液

1 " 焦爐煤氣脫硫方法

1.1 "濕法脫硫

在處理焦爐煤氣時，可以采用干法和濕式兩種方式完成脫硫工作。其中，濕法是指將焦爐煤氣中含有大量水分和灰分等雜質的廢水直接排出；干法是通過化學反應或者其他手段降低焦爐煤氣中的水蒸氣濃度，達到凈化環境的目的。目前，我國大部分地區都會應用濕法脫硫技術實現焦爐煤氣的回收利用。為了更好地提高焦爐煤氣的綜合利用效率，相關部門必須做好以下5點優化措施：（1）嚴格控制焦炭的質量與規格，確保其符合國家標準。（2）根據實際情況選擇合適的焦炭種類、數量及厚度，保證焦炭具有較強的吸附能力，提升焦炭的使用價值。（3）加強對焦爐煤氣中含水量的檢測，及時調整操作過程中產生的熱量總和，以此減少焦炭內部溫度過高或過低的問題。（4）結合實際情況合理設置加熱時間、加熱功率以及加熱溫度等參數，最大限度地避免能源浪費，進一步提高燃料電池系統的整體運行效率，有效節約能源。（5）加強對設備的管理，尤其是分析一些大型設備的運行狀況，采取相應的策略，提高整個裝置的運行效率，有效降低能耗，延長設備使用壽命。

1.2 "干法脫硫

在處理焦化廠的廢氣時，可以通過采用濕式電除塵器和干法煙道除塵器等多種脫硫方式達到凈化環境的目的。但是，這些脫硫技術都存在一定的缺陷與不足。為了更好地提高焦爐煤氣的利用率、降低污染物排放量，需要不斷改進現有的脫硫技術，使整個系統能穩定高效地運行。現階段，我國焦爐煤氣脫硫主要有以下兩種處理工藝：第一種是濕法脫硫，該脫硫技術具有投資成本低、效率高且安全性好等優點；第二種是半干法脫硫，這類脫硫技術雖然投資成本較高、操作難度較大，還容易出現二次污染現象，但優勢較為明顯，被廣泛應用于工業領域，特別是一些化工企業或鋼鐵廠，應用了大量濕法脫硫裝置。隨著科學技術水平的提升以及人們環保意識的加強，很多新型節能脫硫技術逐漸得到應用，比如微電解、吸附吸收等脫硫技術，不僅可以有效降低二氧化硫氣體的濃度，還能將其轉化為水蒸氣帶走，起到良好的脫附作用，既可以保證系統整體的經濟效益，又可以進一步提高脫硫效率，最終實現環境保護目標，促進社會可持續發展。

2 " 濕法脫硫工藝現狀

2.1 "PDS法

PDS法由我國自主研發，脫硫催化劑為雙核酞菁鈷磺酸鹽。該工藝的脫硫堿源既可以選擇煤氣中的氨，也可以外加堿源碳酸鈉。PDS法脫硫的操作難度較大且成本較高，很多企業并沒有將這一項目的研究與實際生產相結合來制定相應的解決方案。在焦爐煤氣凈化過程中，采用傳統的化學氧化方法已經不能滿足當前的需求，因此，需要通過一些先進的技術實現焦爐煤氣脫硫技術的創新發展，更好地為焦化行業提供優質服務。目前，市場上主要有兩種類型的脫硫藥劑，分別為石灰石型以及石膏型。其中，石灰石型脫硫劑的優點是價格低廉、使用壽命較長，同時具備良好的抗硫性、耐溫性以及耐腐蝕性，可以有效降低硫分含量，在使用過程中不會出現二次污染，不僅能節約成本，還能獲得顯著的經濟效益，受到了廣大用戶的青睞。石膏型脫硫劑的應用雖然也有一定的優勢，但存在較大的缺陷，即容易導致二氧化硅被消耗掉，還會對環境造成嚴重污染，不利于生態環境建設工作的開展。此外，硫酸根離子濃度過高或過低都會直接影響脫硫效率。

2.2 "HPF法

HPF法也是我國自主開發的一種脫硫工藝。該脫硫工藝為前脫硫，堿源為焦爐煤氣中的氨，其脫硫催化劑是復合催化劑，包括對苯二酚、硫酸亞鐵、雙核酞菁鈷磺酸鹽3種成分。焦爐煤氣中的硫含量較低且含有大量水分和灰分等物質，因此難以被直接應用于實際生產中。由于該類廢水處理方法存在一定的缺陷，需要采取相應的優化措施提高處理效率與質量。其中，常見的措施是采用石灰石作為原料進行脫硫反應，但是會導致脫硫劑用量過多、成本過高，還會產生二次污染問題。將石灰石與其他材料相結合可以有效降低成本，同時具有良好的經濟效益，所以石灰石成為一種新型脫硫藥劑資源。此外，通過合理使用石灰石還能實現節能減排的目的，為環境保護作貢獻。在具體操作過程中，相關人員要注意控制好石灰石的投加量以及溫度等因素，確保最終處理效果，進而提升整個流程的運行效率。在利用焦炭時，如果能適當增加一些輔料，不僅可以進一步提高焦化廠回收利用效率，還能讓焦炭得到更好的綜合利用[1]。

2.3 "真空碳酸鉀法

真空碳酸鉀是一種新型濕式氧化鎂生產工藝。該工藝的主要優點在于能有效減少焦爐煤氣中的二氧化硫和煙塵等有害物質，并且將其轉化成無害物質排到大氣中，達到凈化環境的效果。但是，由于該工藝的應用范圍較小、投資成本高昂以及操作難度較大等問題，目前國內外的相關研究較少。因此，相關工作人員需要結合實際情況進行科學合理的分析與判斷，進而制定相應的解決方案。首先，要充分發揮石灰石的吸附能力，使其成為高效、穩定的吸收劑，有效去除焦爐煤氣中的有害氣體，同時要注意控制好反應器內的氧氣濃度，確保整個反應系統處于最佳運行狀態，防止二氧化碳大量聚集導致爆炸事故發生。其次，為了保證石灰石在實際使用過程中不會出現結垢或者腐蝕等不良現象，必須合理選擇石灰石的粒徑以及化學成分，提高石灰石的抗腐蝕性能。同時，還應該考慮到石灰石本身的物理化學特性及其所處的環境條件。例如石灰巖內部的孔隙率以及滲透性都會受到溫度變化的直接影響，因此，在具體實踐過程中必須嚴格控制好石灰石的投料比例以及投加量，避免因投料過多或過少造成石灰石品質下降。最后，還要綜合考量各種因素對石灰石質量的影響程度，以免出現石灰石資源被嚴重浪費的問題。

2.4 "物理吸收法（低溫甲醇吸收法）

目前，常用的物理吸收法主要有兩種類型，一種是直接將焦炭作為原料，另一種是通過添加石灰石等物質實現脫硫劑與煤焦油之間的相互作用，進而降低焦爐煤氣中的硫以及其他雜質含量。其中，最常見的是間接吸收法，即在焦炭塔內安裝一個吸收裝置，然后將其置于焦爐煤氣中，使吸收塔內產生大量的熱并且將溫度維持在穩定水平，促進吸收劑與煤焦油的反應。在整個操作過程中，操作人員只要控制好吸收器的溫度，就不會出現過熱現象。換言之，這種方法能保證吸收塔內部溫度始終處于穩定狀態[2]。

3 " 焦爐煤氣脫硫工藝廢液特性分析

3.1 "焦爐煤氣脫硫工藝廢液中污染物的危害性分析

在我國焦爐煤氣脫硫技術發展過程中，為了更好地提升其應用效果，必須要提高對焦爐煤氣脫硫工藝廢液處理技術的重視程度。現階段，焦爐煤氣脫硫工藝廢液處理技術存在的問題主要表現在以下3個方面：首先，由于相關部門缺乏科學完善的管理制度，焦爐煤氣脫硫工藝廢液處理技術無法得到全面有效落實；其次，一些企業沒有結合自身實際情況進行合理調整，導致最終的處理結果與預期目標之間存在較大偏差；最后，部分企業為了獲取更大的經濟效益，忽視了對廢水處理工作的嚴格管理，給后續運行埋下了極大的安全隱患，不僅會對周邊土壤、水體等生態環境造成嚴重影響，破壞土地資源和水資源，加劇環境污染，還會直接降低行業的整體競爭力。還有一部分企業為了追求短期利益最大化，不注重對污水處理設備的維護，導致處理后的廢液較多。

3.2 "焦爐煤氣脫硫工藝廢液的腐蝕性分析

在對焦爐煤氣進行脫硫處理時，需要注意的是，要想使其達到最佳效果，就要采取有效的處理方法和手段提高焦爐煤氣的利用率。目前，我國焦化行業中應用最廣泛的是焦爐煙氣脫硫技術。這種技術可以將焦爐煤氣中的二氧化硫轉化為硫酸鹽、硝酸鹽以及水等物質，還能有效降低廢水的排放量。因此，該技術具有很高的經濟價值與社會效益。但是，由于焦爐煤氣處理工藝存在一定的缺陷，其實際處理效率不高，無法滿足當前的環境保護要求。隨著人們生活水平的提升，各種工業廢水不斷增加，這些廢水中包含重金屬等有毒有害物質，會對環境造成嚴重危害，比如破壞地下水資源、污染大氣環境，甚至可能會引發一系列的災害，例如酸雨等。如果沒有及時處理廢液中的有機污染物，也有可能會出現二次污染，對企業造成巨大的經濟損失。

4 " 焦爐煤氣脫硫工藝廢液處理工藝設計

4.1 "焦爐煤氣脫硫工藝廢液處理工藝設計原則

為了保證焦爐煤氣的安全生產、高效運行以及經濟效益最大化，必須要對焦爐煤氣脫硫工藝廢液處理工藝進行科學合理的規劃和設計。首先，應該根據國家相關政策要求，結合企業自身情況，選擇合適的處理工藝；其次，在實際應用中要充分考慮到環保因素，采取相應的環境保護措施；最后，要做好廢液處理工作，確保能達到預期效果。因此，需要從以下4個方面加強對焦爐煤氣脫硫工藝廢液處理技術的研究與創新。第一，可以采用物化處理方法將廢水中的大量有機物去除；第二，可以利用化學反應和生物降解的方式實現廢水處理；第三，在處理過程中，要注意有效控制一些有毒物質及重金屬等有害物質，更好地保障廢水處理質量；第四，可以通過先進的科學技術手段提高處理工藝的自動化程度，以此提升處理效率和質量，促進我國焦爐煤氣行業的發展和進步。

4.2 "焦爐煤氣脫硫工藝廢液處理工藝設計內容

在對焦爐煤氣脫硫工藝進行分析的過程中，需要結合實際情況以及相關要求選擇合理的處理方案，可以從以下5點入手展開研究和分析。第一，要加強對焦爐煤氣脫硫技術的重視。為了有效提高該技術水平，要持續關注其應用效果，并且根據具體情況采取相應的優化措施，進一步完善整個焦爐煤氣脫硫系統；第二，要注重對廢水處理環節的管理。在實際開展工作時，必須嚴格按照相應標準完成廢水處理操作，確保廢水處理質量符合要求。同時，還應該注意做好各項記錄工作，一旦發現有任何不合格的地方立刻上報給上級部門，以便及時作出調整，避免造成不必要的損失；第三，做好廢水處理后的回收利用工作。由于我國目前大部分地區都存在嚴重的水資源短缺問題，要充分發揮廢水資源化作用，將廢水中的有害物質轉化成其他形式加以利用，達到環境保護的目的。還要積極探索新的廢物利用方式，比如將固體廢棄物作為原料、肥料或者能源等，推動環保事業的可持續發展；第四，建立科學合理的獎懲制度，鼓勵企業之間相互合作、共同進步，促進行業健康有序發展；第五，構建良好的生態環境。

5 " 結語

焦爐煤氣脫硫工藝的主要特點是煙塵排放量較少、能耗低等。在實際應用中，需要根據不同的情況選擇合適的脫硫技術和方法。目前，我國焦爐煤氣脫硫工藝已經得到了很大程度的改善與發展。但是，應用焦爐煤氣脫硫技術不僅會消耗大量能源，還會造成一定的環境污染，應注意開發環保技術，促進生態平衡發展。

[參考文獻]

[1]劉晨明，王波，曹宏斌，等.焦爐煤氣HPF脫硫工藝廢液處理新技術[J].煤化工，2011（1）：11-14.

[2]吳文升，胡艷君，黃靖，等.焦爐煤氣脫硫廢液無害化處理技術[J].金屬世界，2018（1）：73-77.

Treatment technology of waste liquid from coke oven gas desulfurization process

Ren Shengbang

（Qinghai Salt Lake Magnesium Industry Co. Ltd.， Geermu 816099， China）

Abstract：Currently， the coal chemical industry mainly uses coal resources for processing and production， in which coke oven gas desulfurization technology is required. In order to better improve the efficiency and effectiveness of this technology， relevant personnel should integrate coke oven gas desulfurization technology with other technologies and strengthen management. Through continuous improvement and innovation， the system operation quality should be guaranteed. In addition， corresponding pre-treatment work should be done to ensure the final treatment effect and minimize pollutant emissions. Based on this， the current status of coke oven gas desulfurization method and wet desulfurization process is introduced， the waste liquid properties of coke oven gas desulfurization process are analyzed， and the waste liquid treatment process for coke oven gas desulfurization process is designed.

Key words：coke oven gas; desulfurization process; waste liquid