2010第四届焦化年会论文集 (48)

2010年 6月 8日 11日 2010年第四届全国焦化技术及生产年会 239 焦化厂含钠盐脱硫废液 处理新途径 王军平 李晋萍 王晓红 （ 太原煤气化公司技术中心 ， 太原 ， 030024） 【 摘 要 】 通过 对焦化厂含钠盐的脱硫废液 并入 煤矸石电厂的脱硫液进行 脱硫的可行性分析和 工业化试验， 证实该方法可以 做到脱硫废液的无害化处理， 达到了以废治废、 资源合理利用的目的，为焦化厂含钠盐脱硫废液的处理提供了新途径。 【 关键词 】 脱硫废液 分析 试验 处理 新途径 太原煤气化公司焦化厂 焦炉煤气脱除 生 副反应 ， 产生 两种主要 的副盐 这些副盐达到一定浓度后，会 恶化煤气脱硫过程，降低脱硫效率，导致煤气中 标。该焦化厂采用外排一部分脱硫液去煤场喷洒到炼焦煤中，再补充一部分配置的新液的办法解决副盐浓度过高的问题。但是外排的废液一方面会造成环境污染，腐蚀配备煤设备，另一方面脱硫废液中钠离子会导致焦炭质量及硅砖性能降低，另外， 外排脱硫废液 中的游离硫最终又回到 炼焦 系统，使煤气脱硫的负荷加大，增加了运行成本。 而太原煤气化公司电厂烟气脱硫采用的是钠钙双碱法（ H)2），采用纯碱启动、钠碱吸收 石渣再生的方法。脱硫的过程中需补充碱源， 而焦化厂的脱 硫废液富含 如果把焦化厂外排的脱硫 废 液 并 入电厂烟气脱硫液中，一方面可以补充电厂碱源，另一方面可把焦化厂脱硫液中的副盐随着电厂沉淀物一块排出系统外，这样以废治废、且做到废液的无害化处理，可以一举两得，既解决了脱硫废液排放对环境污染的问题，又节约资源，变废为宝，达到了资源的合理利用。 焦化厂脱硫废液的主要组分为：栲胶、 ，可见为富含 液。 电厂烟气脱硫采用的是钠钙双碱法（ H)2）， 启动时以纯碱吸收 收液用 H)2液再生。 吸收液再生后 ,循环使用。 硫过程： 主要反应为烟气中的 后离解成 H 和 ： g） +l) H+ +2 H+ 电石渣的溶解： 2O=H)2 H)2（ s） 2 同时在细浆池中还加入一定量的 a(=+2于 应速度快 ，增加了反应的活性，提高了脱硫效率。由于烟气中 3%以上，是 0，据莫建松博士的双减法烟气脱硫工艺的可靠性研究与工业应用介绍， 9首先是和 9时才和 硫反应如下： H)2 + （ 1） + 2 （ 2） 2 2O （ 3） = （ 4） H)2 + （ 5） 2010年第四届全国焦化技术及生产年会 2010年 6月 8日 11日 240 （ 6） （ 7） 2O + （ 8） 2O = （ 9） 2O 2 （ 10） 以上十式视吸收液酸碱度不同而异：碱性较高时（ ）， (1) (2)（ 3）（ 4） (5)式为主要反应；碱性降低到中性甚至微酸性时（ 5），则按（ 6）（ 7）（ 8）（ 9） (10)式发生反应。可见， 生的反应也不同。 生过程 2H)2 2 (11) a( 2 (12) H)2+ = 22 (13) 加速反应 (3)(6)(8)(9)(10)的进行 反应 1/2 1/2 从电厂脱硫机理分析可知，电厂脱硫液中钠离子浓度对脱硫效率有着很大的影响，而焦化厂富含 脱硫废液正好可以为电厂脱硫液提供钠离子，加快脱硫液的再生过程，同时，焦化厂脱硫废液的 9之间，加入电厂补液，可以略降低其 ，减少（ 1）（ 2）（ 3）反应的发生， 利于吸收烟气中的 于提高脱硫效率。通过实验室探讨焦化厂脱硫废液主要组分与 H)2溶液，过量 现 焦化厂脱硫废液中的栲胶、 H)2 发生反应生成沉淀，但该沉淀能溶解于 a(、 此，理论认为：焦化厂脱硫废液可以并入电厂脱硫液进行烟气脱硫。 验 通过对焦化厂脱硫废液 并入 电厂脱硫液 进行 理论 分析和 实验室试验 认为均是 可行的，于是进行了工业化试验。 验过程 工业化试验共试验 9 天，前三天：（ 2008 年 12 月 19 日 12 月 21 日），焦化厂每天将脱硫废液 10吨打入电厂脱硫的细浆槽，电厂 每天加纯碱 1袋；中间三天（ 12月 22日 12 月 24日），焦化厂每天将脱硫废液 15 吨打入电厂的脱硫细浆槽，电厂停止加入纯碱；后三天（ 12 月 25日 12 月 27 日），焦化厂每天将脱硫废液 20吨打入电厂的脱硫细浆槽，电厂仍停止加纯碱。加浆液量仍以溢流出的脱硫液 的高低来调节。 脱硫废液加入处见图 1 2010年 6月 8日 11日 2010年第四届全国焦化技术及生产年会 241 验数据分析 通过工业化试验，对焦化厂脱硫 废液 并入电厂脱硫液的组分进行了分析 ， 结果见表 由表 1，同时测量了塔前和塔后的 据见 表 2。 表 1 混合液组分分析表 日期 g/L) 栲胶() ) g/L) g/L) g/L) g/L) (g/L) g/L) 1 电厂脱硫工艺流程简图 11 10 9 焦化脱硫废液并入处 除尘后烟气 工艺水 烟囱 8 7 5 6 4 4 4 3 3 3 2 2 2 11 11 11 沉淀池 2010年第四届全国焦化技术及生产年会 2010年 6月 8日 11日 242 表 2 焦化厂脱硫废液并入电厂补液后烟气中 变化 电厂烟气进出口 mg/试表 备注 时间 1效率 3效率 2捡修 , 1 3运行 加液情况 加液前后效率差值 % 2009 年 11 月 1 3 1 3 1 3 19 日 9： 30 1770 1990 540 750 加入焦化液 9： 50 520 680 入焦化液 0 日 8： 40 1924 1892 526 180 加入焦化液 9： 10 460 140 入焦化液 1 日 9： 00 1864 1846 437 247 加入焦化液 9： 20 490 213 入焦化液 2 日 8： 50 1910 2320 153 670 加入焦化液 9： 20 89 624 入焦化液 3 日 8： 30 2008 2137 327 213 加入焦化液 9： 00 297 198 入焦化液 4 日 8： 25 1910 2310 196 390 加入焦化液 9： 00 180 398 入焦化液 25 日 9： 00 1880 1996 327 310 加入焦化液 9： 30 371 354 入焦化液 6 日 9： 00 1900 2006 670 290 加入焦化液 9： 30 630 270 入焦化液 7 日 9： 00 2159 2027 640 803 加入焦化液 9： 30 546 786 入焦化液 均值 1926 2058 424 428 加入焦化液 398 407 入焦化液 表 1和表 2的 数据分析可以看出： 焦化厂脱硫废液并入电厂脱硫液完全可以达到生产要求，而且可以为电厂脱硫提供碱源，提高脱硫效率。 济效益 原电厂脱硫系统有三套系统，通常为两开一备，平均每套系统每天加 2袋纯碱，正常平均每天加 4袋纯碱。每袋 40天加碱 160能满足钙钠双碱法的工艺要求。根据焦化厂脱硫液的组成 、 以上，其它钠碱不考虑，每吨脱硫液含碱 13上，若每天将 13 吨钠碱脱硫液打入电厂脱硫系统，约含碱 170 以替代 4 袋碱的量。为了证实这一点，我们在工业化试验的过程中，电厂停止加碱，经过两个阶段试验，证实若焦化厂脱硫废液平均每天 13 吨连续送往电厂，完全可以电厂再不加纯碱，这样就可以节约电厂的碱源。若碱每吨按 2000 元计，平均每年节约原料碱费： 3652000=元 /年。 原焦化厂脱硫废液喷洒到了煤场，废液中悬浮硫最终又回到了炼焦系统，以气态硫化氢的形式存在煤气中，以脱硫废液含悬浮硫 年循环进入的硫约为 13 365=合硫化氢约 4 吨。按现焦化厂生产情况，运 行成本增加了 4 1400 750= /吨硫。因此，将焦化厂脱硫废液并入电厂脱硫液不但可以减少硫化氢的外排量，还可以降低运行成本 /吨硫。 会效益 如果焦化厂的脱硫废液全部并入电厂脱硫液进行烟气脱硫，每年可少向煤场排废液 4000 多吨，节约一2010年 6月 8日 11日 2010年第四届全国焦化技术及生产年会 243 定的能耗，而且可以减轻钠盐高温热裂解时对 焦炭 反应性、焦炭机械强度和焦炭结构有害的影响和高炉操作。同时，并入电厂脱硫液进行脱硫，可提高烟气中 减少污染城市大气的污染源，为城市 “ 天更蓝 ”工程做贡献。 通过对可行性的分析和工业化试验 ，可以得到以下结论： 化厂脱硫废液并入电厂脱硫液可以进行烟气脱硫， 不会影响电厂的正常生产， 且 以为电厂脱硫提供脱硫碱源 ，减少电厂纯碱的使用量，同时可提高电厂的脱硫效率。 决焦化厂脱硫废液排放的问题， 起到了公司内部资源合理使用的目的，取得一定的经济效益和社会效益。 脱硫废液处理途径 在 国内 属首创 ， 工业化 应用效果显著，具有较好的示范作用，值得在国内同行业中广泛推广应用。 参考文献 1吴开源 ,双碱法烟气脱硫在火电厂的应用 ,上海电力 ， 2006， 77（ 5）： 494 495。 2蒋其荣，冯荣娟 ， 脱硫废液的处理 ， 燃料与化工， 2006， 35（ 5）： 51。 3童伟刚 ， 姚雪荣 ， 莫伟标 ， 烟气脱硫方法分析及脱硫石膏的应用途径 ， 新型建筑材料， 2006， 55（ 3）：55 57。 4方 梅 ,张启斌 ,方国桢 ， 亚硫酸盐和亚硫酸氢盐的分光光度测定简便快速新方法 ， 四川大学学报，2006， 43（ 6）： 1347 1351。 5汪海涛，张玉洁，牟玉静 ， 相对速率常数法测定几种还原态硫化物与 物理化学学报， 2008， 24（ 6）： 945 950。 6莫建松 ， 双碱法烟气脱硫工艺的可靠性研究与工业应用 ， 浙江大学：研究生学院， 2006。 7吴忠标 ， 大气环境与污染控制基础 ， 北京 :化学工业出版社， 2002。 8解振华 ， 控制酸雨和二氧化硫污染 ， 改善环境质量 ， 中国环境报， 1998 年 2 月 26 日二版 。 9缪天成 ， 我国治理二氧化硫污染的历程和建议 ， 硫酸工业， 2000(l)， 1 9。 10邱宽嵘 ， 石灰