一種硫化物廢液處理方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及煤化工企業(yè)中的焦?fàn)t煤氣濕式氧化脫硫(氨法)工藝領(lǐng)域，特別涉及一種硫化物廢液處理方法，其特征在于，將以氨作堿源的焦?fàn)t煤氣濕式氧化脫硫工藝產(chǎn)生的硫化物廢液為原料，利用濕式氧化法將廢液中硫代硫酸氨和硫氰酸銨轉(zhuǎn)化為硫銨，具體操作步驟如下：1）配制原料液；2）將原料液和壓縮空氣送去反應(yīng)塔；3）原料液與空氣逆流接觸發(fā)生氧化反應(yīng)成氧化液；4）氧化液中硫銨濃度在32～40%。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：以焦?fàn)t煤氣濕式氧化脫硫（氨法）工藝產(chǎn)生的硫化物廢液為原料生產(chǎn)硫銨產(chǎn)品，解決了硫化物廢液無害化處理的環(huán)保問題，同時利用廢液中硫化物生產(chǎn)硫銨，使資源得到綜合利用，符合節(jié)能減排的環(huán)保理念。
【專利說明】一種硫化物廢液處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煤化工企業(yè)中的焦?fàn)t煤氣濕式氧化脫硫(氨法)工藝領(lǐng)域，特別涉及一種硫化物廢液處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]煉焦過程產(chǎn)生的焦?fàn)t煤氣中含有4~8g/m3的H2S和0.15~2g/m3的HCN。在焦?fàn)t煤氣凈化處理工藝中一般都設(shè)有煤氣脫硫裝置，以脫除煤氣中的h2s、hcn雜質(zhì)。目前，國內(nèi)焦化廠煤氣脫硫裝置廣泛采用濕式氧化脫硫(氨法)工藝。煤氣濕式氧化脫硫(氨法)工藝的脫硫液是以煤氣中的氨為堿源。脫硫液在脫硫塔與煤氣接觸，吸收煤氣中h2s、HCNJA硫富液在再生塔經(jīng)空氣氧化再生，脫硫液吸收WH2S、HCN經(jīng)空氣氧化轉(zhuǎn)化成硫磺、(NH4)2S2O3和NH4SCN (硫代硫酸銨和硫氰酸銨)的硫漿，該工藝的優(yōu)點(diǎn)是脫硫效率高，無需外加堿，操作費(fèi)用低，最終將硫橫作為廣品從硫衆(zhòng)中分尚。脫硫液中的硫代硫Ife按和硫氰ife按隨著副反應(yīng)發(fā)生濃度不斷升高，當(dāng)脫硫液中硫代硫酸銨和硫氰酸銨的鹽濃度達(dá)到250g/l時，煤氣脫硫效率將顯著下降。因此，需要將含有硫代硫酸銨和硫氰酸銨的脫硫液作為含硫化物廢液外排。外排硫化物廢液通常采用送至煤場摻入原料煤的方式處理，這種處理方法對環(huán)境造成嚴(yán)重污染；或者采用蒸發(fā)結(jié)晶方法將廢液濃縮提鹽，但該工藝能耗高，操作環(huán)境污染嚴(yán)重，所得混合鹽產(chǎn)品純度低，銷售比較困難。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的是提供一種硫化物廢液的處理方法，以焦?fàn)t煤氣濕式氧化脫硫(氨法)工藝產(chǎn)生的硫化物廢液為原料生產(chǎn)硫銨產(chǎn)品，解決硫化物廢液處理的問題，同時使資源得到綜合利用。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0005]一種硫化物廢液處理方法，`將以氨作堿源的焦?fàn)t煤氣濕式氧化脫硫工藝產(chǎn)生的硫化物廢液為原料，利用濕式氧化法將廢液中(NH4) 2S203和NH4SCN轉(zhuǎn)化為(NH4) 2S04,具體操作步驟如下:
[0006]I)將硫化物廢液送至原料槽，并向原料槽中加入氨水，將原料液配制成鹽濃度為150~300g/l的(NH4)2S2O3和NH4SCN的混合物，原料液中NH3摩爾濃度與(NH4) 2S203的摩爾濃度比為1.2~1.3 ;
[0007]2)原料液經(jīng)原料泵送至反應(yīng)塔上部的原料液進(jìn)口管，空壓機(jī)將空氣送至反應(yīng)塔底部的空氣入口管，壓縮空氣流量是濕式氧化理論需要空氣量的1.1~1.2倍；
[0008]3)反應(yīng)塔內(nèi)操作溫度265~273，°〇操作壓力7.3MPa~8.0MPa,原料液與空氣逆流接觸發(fā)生氧化反應(yīng)生成含硫銨的氧化液，反應(yīng)塔內(nèi)操作溫度通過調(diào)整反應(yīng)塔內(nèi)操作壓力的方式控制；
[0009]4)氧化液由反應(yīng)塔底部排出，氧化液中硫銨濃度在32~40%，反應(yīng)塔頂部排出空氣和水蒸汽至冷凝冷卻器中，水蒸汽被部分冷凝成水回流至反應(yīng)塔上部的冷凝水入口管，氧化液中的硫銨濃度通過調(diào)整冷凝冷卻器的水蒸汽冷凝量控制。
[0010]步驟2)中原料液經(jīng)原料液泵加壓至8.3~8.5MPa，由反應(yīng)塔上部的原料液進(jìn)口管進(jìn)入反應(yīng)塔，在反應(yīng)塔內(nèi)與上升的氣相逆流換熱。
[0011]步驟2)中空氣經(jīng)空壓機(jī)加壓至9~9.5MPa，由反應(yīng)塔底部的空氣入口管進(jìn)入反應(yīng)塔，在反應(yīng)塔底部與外排的氧化液逆流換熱。
[0012]本發(fā)明方法中，反應(yīng)塔中化學(xué)反應(yīng)式如下:
[0013]NH4SCN+202+2H20= (NH4) 2S04+C02 ；
[0014](NH4) 2S203+202= (NH4) 2S04+H2S04 ；
[0015]H2S04+2NH3= (NH4) 2S04。 [0016]上述化學(xué)反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，因此，所述反應(yīng)塔維持操作溫度的熱量來自NH4SCN、(NH4)2S2O3氧化反應(yīng)的反應(yīng)熱。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0018]該工藝以焦?fàn)t煤氣濕式氧化脫硫(氨法)工藝產(chǎn)生的硫化物廢液為原料，通過本發(fā)明的生產(chǎn)工藝方法生產(chǎn)硫銨產(chǎn)品，解決了硫化物廢液無害化處理的環(huán)保問題，同時利用廢液中硫化物生產(chǎn)硫銨，使資源得到綜合利用，符合節(jié)能減排的環(huán)保理念。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的工藝流程圖。
[0020]圖中:1_原料槽2-原料泵3-空壓機(jī)4-反應(yīng)塔5-冷凝冷卻器【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0022]見圖1，是本發(fā)明一種硫化物廢液處理方法實(shí)施例的工藝流程圖，工藝設(shè)備包括原料槽1、原料泵2、空壓機(jī)3、反應(yīng)塔4和冷凝冷卻器5，原料槽I的出口接原料泵2，原料泵2的出口與反應(yīng)塔4上方原料液進(jìn)口管相連，反應(yīng)塔4頂部的出氣口與冷凝冷卻器5的進(jìn)氣口相連，冷凝冷卻器5的出液口與反應(yīng)塔4上方的冷凝水入口相連，冷凝冷卻器5上設(shè)有冷卻水進(jìn)出管和尾氣排放口?？諌簷C(jī)3空氣出口管與反應(yīng)塔底部空氣入口管相連。
[0023]焦?fàn)t煤氣濕式氧化脫硫(氨法)工藝產(chǎn)生的硫化物廢液先送至原料槽1，同時向原料槽中加入氨水，將廢液配制成鹽濃度為150~300g/l的原料液，原料液中NH3的摩爾濃度與(NH4)2S2O3摩爾濃度的比值是1.2~1.3。原料液經(jīng)原料泵加壓至8.3~8.5MPa送入反應(yīng)塔上部原料液進(jìn)口管；空氣經(jīng)空壓機(jī)加壓至9~9.5MPa送入反應(yīng)塔底部。反應(yīng)塔4內(nèi)操作溫度265~273°C，操作壓力7.3MPa~8.0MPa ;反應(yīng)塔內(nèi)的原料液在高溫、高壓條件下與空氣逆流接觸發(fā)生氧化反應(yīng)；原料液中的硫化物氧化成硫銨。含有硫銨的氧化液由反應(yīng)塔底部排出；反應(yīng)塔中氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，通過產(chǎn)生的反應(yīng)熱維持反應(yīng)塔操作溫度穩(wěn)定在265~273°C，空氣和水蒸汽由反應(yīng)塔頂排出；本發(fā)明通過調(diào)整反應(yīng)塔操作壓力的方式，控制反應(yīng)塔操作溫度；通過調(diào)整冷凝冷卻器的水蒸汽冷凝量的方式，控制氧化液中硫銨的濃度，使反應(yīng)塔在設(shè)定的操作條件下穩(wěn)定生產(chǎn)。
[0024]具體實(shí)施例如下:
[0025]實(shí)施例1[0026]從煤氣脫硫裝置產(chǎn)生的硫化物廢液3000kg/h送至原料槽I中，加入蒸氨裝置送來的氨水，配制成含NH4SCN濃度85g/l、(NH4) 2S203濃度65g/l、NH3濃度9g/l的原料液。原料液經(jīng)原料泵2加壓至8.5MPa送至反應(yīng)塔4上部，空氣經(jīng)空壓機(jī)3加壓至9.0MPa送至反應(yīng)塔4底。反應(yīng)塔中部反應(yīng)段溫度269°C，反應(yīng)塔操作壓力7.8MPa。塔頂排出氣體經(jīng)冷凝冷卻器5冷卻，冷凝水回流至反應(yīng)塔4 ;冷凝冷卻器排出尾氣經(jīng)減溫減壓后排至煤氣系統(tǒng)。反應(yīng)塔排出的氧化液含硫銨33~35%，氧化液經(jīng)冷卻后排至硫銨裝置。
[0027]實(shí)施例2
[0028]從煤氣脫硫裝置產(chǎn)生的硫化物廢液3000kg/h送至原料槽I中，加入蒸氨裝置送來的氨水，配制成含NH4SCN濃度130g/l、(NH4)2S2O3濃度170g/l、NH3濃度24g/l的原料液。原料液經(jīng)原料泵2加壓至8.5MPa送至反應(yīng)塔4上部，空氣經(jīng)空壓機(jī)3加壓至9MPa送至反應(yīng)塔底。反應(yīng)塔中部反應(yīng)段溫度273°C ;反應(yīng)塔4中操作壓力7.5MPa。塔頂排出氣體經(jīng)冷凝冷卻器5冷卻，冷凝水回流至反應(yīng)塔4 ;冷凝冷卻器排出尾氣經(jīng)減壓后排至煤氣系統(tǒng)。反應(yīng)塔排出氧化液含硫銨39~41%，氧化液經(jīng)冷卻后排至硫銨裝置。
[0029]實(shí)施例3
[0030]從煤氣脫硫裝置產(chǎn)生的硫化物廢液3000kg/h送至原料槽I中，加入蒸氨裝置送來的氨水，配制成含NH4SCN濃度100g/l、(NH4)2S2O3濃度10(^/1、順3濃度15g/l的原料液。原料液經(jīng)原料泵2加壓至8.5MPa送至反應(yīng)塔4上部，空氣經(jīng)空壓機(jī)3加壓至9.0MPa送至反應(yīng)塔4底，反應(yīng)塔中部反應(yīng)段溫度271 °C，反應(yīng)塔操作壓力7.7MPa。塔頂排出氣體經(jīng)冷凝冷卻器5冷卻，冷凝水回流至反應(yīng)塔4 ;冷凝冷卻器排出尾氣經(jīng)減溫減壓后排至煤氣系統(tǒng)。反應(yīng)塔排出的氧化液含硫銨37~39%，氧`化液經(jīng)冷卻后排至硫銨裝置。
【權(quán)利要求】
1.一種硫化物廢液處理方法，其特征在于，將以氨作堿源的焦?fàn)t煤氣濕式氧化脫硫工藝產(chǎn)生的硫化物廢液為原料，利用濕式氧化法將廢液中(NH4) 2S203和NH4SCN轉(zhuǎn)化為(NH4) 2S04,具體操作步驟如下: O將硫化物廢液送至原料槽，并向原料槽中加入氨水，將原料液配制成鹽濃度為150~300g/l的(NH4)2S2O3和NH4SCN的混合物，原料液中NH3摩爾濃度與(NH4) 2S203的摩爾濃度比為1.2~1.3 ; 2)原料液經(jīng)原料泵送至反應(yīng)塔上部的原料液進(jìn)口管，空壓機(jī)將空氣送至反應(yīng)塔底部的空氣入口管，壓縮空氣流量是濕式氧化理論需要空氣量的1.1~1.2倍； 3)反應(yīng)塔內(nèi)操作溫度265~273，1:操作壓力7.3MPa~8.0MPa，原料液與空氣逆流接觸發(fā)生氧化反應(yīng)生成含硫銨的氧化液，反應(yīng)塔內(nèi)操作溫度通過調(diào)整反應(yīng)塔內(nèi)操作壓力的方式控制； 4)氧化液由反應(yīng)塔底部排出，氧化液中硫銨濃度在32~40%，反應(yīng)塔頂部排出空氣和水蒸汽至冷凝冷卻器中，水蒸汽被部分冷凝成水回流至反應(yīng)塔上部的冷凝水入口管，氧化液中的硫銨濃度通過調(diào)整冷凝冷卻器的水蒸汽冷凝量控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫化物廢液處理方法，其特征在于，步驟2)中原料液經(jīng)原料液泵加壓至8.3~8.5MPa，由反應(yīng)塔上部的原料液進(jìn)口管進(jìn)入反應(yīng)塔，在反應(yīng)塔內(nèi)與上升的氣相逆流換熱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫化物廢液處理方法，其特征在于，步驟2)中空氣經(jīng)空壓機(jī)加壓至9~9.5MPa，由反應(yīng)塔底部的空氣入口管進(jìn)入反應(yīng)塔，在反應(yīng)塔底部與外排的氧化液逆流換熱。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫化物廢液處理方法，其特征在于，所述反應(yīng)塔維持操作溫度的熱量來自NH4SCN、(NH4)2S2O3氧化反應(yīng)的反應(yīng)熱。
【文檔編號】C01C1/247GK103864100SQ201410133837
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年4月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月3日
【發(fā)明者】張衛(wèi)東 申請人:大連市昊通環(huán)保工程技術(shù)有限公司