2010年 6月 8日 11日 2010年第四屆全國焦化技術(shù)及生產(chǎn)年會(huì) 239 焦化廠含鈉鹽脫硫廢液 處理新途徑 王軍平 李晉萍 王曉紅 （ 太原煤氣化公司技術(shù)中心 ， 太原 ， 030024） 【 摘 要 】 通過 對焦化廠含鈉鹽的脫硫廢液 并入 煤矸石電廠的脫硫液進(jìn)行 脫硫的可行性分析和 工業(yè)化試驗(yàn)， 證實(shí)該方法可以 做到脫硫廢液的無害化處理， 達(dá)到了以廢治廢、 資源合理利用的目的，為焦化廠含鈉鹽脫硫廢液的處理提供了新途徑。 【 關(guān)鍵詞 】 脫硫廢液 分析 試驗(yàn) 處理 新途徑 太原煤氣化公司焦化廠 焦?fàn)t煤氣脫除 生 副反應(yīng) ， 產(chǎn)生 兩種主要 的副鹽 這些副鹽達(dá)到一定濃度后，會(huì) 惡化煤氣脫硫過程，降低脫硫效率，導(dǎo)致煤氣中 標(biāo)。該焦化廠采用外排一部分脫硫液去煤場噴灑到煉焦煤中，再補(bǔ)充一部分配置的新液的辦法解決副鹽濃度過高的問題。但是外排的廢液一方面會(huì)造成環(huán)境污染，腐蝕配備煤設(shè)備，另一方面脫硫廢液中鈉離子會(huì)導(dǎo)致焦炭質(zhì)量及硅磚性能降低，另外， 外排脫硫廢液 中的游離硫最終又回到 煉焦 系統(tǒng)，使煤氣脫硫的負(fù)荷加大，增加了運(yùn)行成本。 而太原煤氣化公司電廠煙氣脫硫采用的是鈉鈣雙堿法（ H)2），采用純堿啟動(dòng)、鈉堿吸收 石渣再生的方法。脫硫的過程中需補(bǔ)充堿源， 而焦化廠的脫 硫廢液富含 如果把焦化廠外排的脫硫 廢 液 并 入電廠煙氣脫硫液中，一方面可以補(bǔ)充電廠堿源，另一方面可把焦化廠脫硫液中的副鹽隨著電廠沉淀物一塊排出系統(tǒng)外，這樣以廢治廢、且做到廢液的無害化處理，可以一舉兩得，既解決了脫硫廢液排放對環(huán)境污染的問題，又節(jié)約資源，變廢為寶，達(dá)到了資源的合理利用。 焦化廠脫硫廢液的主要組分為：栲膠、 ，可見為富含 液。 電廠煙氣脫硫采用的是鈉鈣雙堿法（ H)2）， 啟動(dòng)時(shí)以純堿吸收 收液用 H)2液再生。 吸收液再生后 ,循環(huán)使用。 硫過程： 主要反應(yīng)為煙氣中的 后離解成 H 和 ： g） +l) H+ +2 H+ 電石渣的溶解： 2O=H)2 H)2（ s） 2 同時(shí)在細(xì)漿池中還加入一定量的 a(=+2于 應(yīng)速度快 ，增加了反應(yīng)的活性，提高了脫硫效率。由于煙氣中 3%以上，是 0，據(jù)莫建松博士的雙減法煙氣脫硫工藝的可靠性研究與工業(yè)應(yīng)用介紹， 9首先是和 9時(shí)才和 硫反應(yīng)如下： H)2 + （ 1） + 2 （ 2） 2 2O （ 3） = （ 4） H)2 + （ 5） 2010年第四屆全國焦化技術(shù)及生產(chǎn)年會(huì) 2010年 6月 8日 11日 240 （ 6） （ 7） 2O + （ 8） 2O = （ 9） 2O 2 （ 10） 以上十式視吸收液酸堿度不同而異：堿性較高時(shí)（ ）， (1) (2)（ 3）（ 4） (5)式為主要反應(yīng)；堿性降低到中性甚至微酸性時(shí)（ 5），則按（ 6）（ 7）（ 8）（ 9） (10)式發(fā)生反應(yīng)。可見， 生的反應(yīng)也不同。 生過程 2H)2 2 (11) a( 2 (12) H)2+ = 22 (13) 加速反應(yīng) (3)(6)(8)(9)(10)的進(jìn)行 反應(yīng) 1/2 1/2 從電廠脫硫機(jī)理分析可知，電廠脫硫液中鈉離子濃度對脫硫效率有著很大的影響，而焦化廠富含 脫硫廢液正好可以為電廠脫硫液提供鈉離子，加快脫硫液的再生過程，同時(shí)，焦化廠脫硫廢液的 9之間，加入電廠補(bǔ)液，可以略降低其 ，減少（ 1）（ 2）（ 3）反應(yīng)的發(fā)生， 利于吸收煙氣中的 于提高脫硫效率。通過實(shí)驗(yàn)室探討焦化廠脫硫廢液主要組分與 H)2溶液，過量 現(xiàn) 焦化廠脫硫廢液中的栲膠、 H)2 發(fā)生反應(yīng)生成沉淀，但該沉淀能溶解于 a(、 此，理論認(rèn)為：焦化廠脫硫廢液可以并入電廠脫硫液進(jìn)行煙氣脫硫。 驗(yàn) 通過對焦化廠脫硫廢液 并入 電廠脫硫液 進(jìn)行 理論 分析和 實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn) 認(rèn)為均是 可行的，于是進(jìn)行了工業(yè)化試驗(yàn)。 驗(yàn)過程 工業(yè)化試驗(yàn)共試驗(yàn) 9 天，前三天：（ 2008 年 12 月 19 日 12 月 21 日），焦化廠每天將脫硫廢液 10噸打入電廠脫硫的細(xì)漿槽，電廠 每天加純堿 1袋；中間三天（ 12月 22日 12 月 24日），焦化廠每天將脫硫廢液 15 噸打入電廠的脫硫細(xì)漿槽，電廠停止加入純堿；后三天（ 12 月 25日 12 月 27 日），焦化廠每天將脫硫廢液 20噸打入電廠的脫硫細(xì)漿槽，電廠仍停止加純堿。加漿液量仍以溢流出的脫硫液 的高低來調(diào)節(jié)。 脫硫廢液加入處見圖 1 2010年 6月 8日 11日 2010年第四屆全國焦化技術(shù)及生產(chǎn)年會(huì) 241 驗(yàn)數(shù)據(jù)分析 通過工業(yè)化試驗(yàn)，對焦化廠脫硫 廢液 并入電廠脫硫液的組分進(jìn)行了分析 ， 結(jié)果見表 由表 1，同時(shí)測量了塔前和塔后的 據(jù)見 表 2。 表 1 混合液組分分析表 日期 g/L) 栲膠() ) g/L) g/L) g/L) g/L) (g/L) g/L) 1 電廠脫硫工藝流程簡圖 11 10 9 焦化脫硫廢液并入處 除塵后煙氣 工藝水 煙囪 8 7 5 6 4 4 4 3 3 3 2 2 2 11 11 11 沉淀池 2010年第四屆全國焦化技術(shù)及生產(chǎn)年會(huì) 2010年 6月 8日 11日 242 表 2 焦化廠脫硫廢液并入電廠補(bǔ)液后煙氣中 變化 電廠煙氣進(jìn)出口 mg/試表 備注 時(shí)間 1效率 3效率 2撿修 , 1 3運(yùn)行 加液情況 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 數(shù)據(jù)分析可以看出： 焦化廠脫硫廢液并入電廠脫硫液完全可以達(dá)到生產(chǎn)要求，而且可以為電廠脫硫提供堿源，提高脫硫效率。 濟(jì)效益 原電廠脫硫系統(tǒng)有三套系統(tǒng)，通常為兩開一備，平均每套系統(tǒng)每天加 2袋純堿，正常平均每天加 4袋純堿。每袋 40天加堿 160能滿足鈣鈉雙堿法的工藝要求。根據(jù)焦化廠脫硫液的組成 、 以上，其它鈉堿不考慮，每噸脫硫液含堿 13上，若每天將 13 噸鈉堿脫硫液打入電廠脫硫系統(tǒng)，約含堿 170 以替代 4 袋堿的量。為了證實(shí)這一點(diǎn)，我們在工業(yè)化試驗(yàn)的過程中，電廠停止加堿，經(jīng)過兩個(gè)階段試驗(yàn)，證實(shí)若焦化廠脫硫廢液平均每天 13 噸連續(xù)送往電廠，完全可以電廠再不加純堿，這樣就可以節(jié)約電廠的堿源。若堿每噸按 2000 元計(jì)，平均每年節(jié)約原料堿費(fèi)： 3652000=元 /年。 原焦化廠脫硫廢液噴灑到了煤場，廢液中懸浮硫最終又回到了煉焦系統(tǒng)，以氣態(tài)硫化氫的形式存在煤氣中，以脫硫廢液含懸浮硫 年循環(huán)進(jìn)入的硫約為 13 365=合硫化氫約 4 噸。按現(xiàn)焦化廠生產(chǎn)情況，運(yùn) 行成本增加了 4 1400 750= /噸硫。因此，將焦化廠脫硫廢液并入電廠脫硫液不但可以減少硫化氫的外排量，還可以降低運(yùn)行成本 /噸硫。 會(huì)效益 如果焦化廠的脫硫廢液全部并入電廠脫硫液進(jìn)行煙氣脫硫，每年可少向煤場排廢液 4000 多噸，節(jié)約一2010年 6月 8日 11日 2010年第四屆全國焦化技術(shù)及生產(chǎn)年會(huì) 243 定的能耗，而且可以減輕鈉鹽高溫?zé)崃呀鈺r(shí)對 焦炭 反應(yīng)性、焦炭機(jī)械強(qiáng)度和焦炭結(jié)構(gòu)有害的影響和高爐操作。同時(shí)，并入電廠脫硫液進(jìn)行脫硫，可提高煙氣中 減少污染城市大氣的污染源，為城市 “ 天更藍(lán) ”工程做貢獻(xiàn)。 通過對可行性的分析和工業(yè)化試驗(yàn) ，可以得到以下結(jié)論： 化廠脫硫廢液并入電廠脫硫液可以進(jìn)行煙氣脫硫， 不會(huì)影響電廠的正常生產(chǎn)， 且 以為電廠脫硫提供脫硫堿源 ，減少電廠純堿的使用量，同時(shí)可提高電廠的脫硫效率。 決焦化廠脫硫廢液排放的問題， 起到了公司內(nèi)部資源合理使用的目的，取得一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 脫硫廢液處理途徑 在 國內(nèi) 屬首創(chuàng) ， 工業(yè)化 應(yīng)用效果顯著，具有較好的示范作用，值得在國內(nèi)同行業(yè)中廣泛推廣應(yīng)用。 參考文獻(xiàn) 1吳開源 ,雙堿法煙氣脫硫在火電廠的應(yīng)用 ,上海電力 ， 2006， 77（ 5）： 494 495。 2蔣其榮，馮榮娟 ， 脫硫廢液的處理 ， 燃料與化工， 2006， 35（ 5）： 51。 3童偉剛 ， 姚雪榮 ， 莫偉標(biāo) ， 煙氣脫硫方法分析及脫硫石膏的應(yīng)用途徑 ， 新型建筑材料， 2006， 55（ 3）：55 57。 4方 梅 ,張啟斌 ,方國楨 ， 亞硫酸鹽和亞硫酸氫鹽的分光光度測定簡便快速新方法 ， 四川大學(xué)學(xué)報(bào)，2006， 43（ 6）： 1347 1351。 5汪海濤，張玉潔，牟玉靜 ， 相對速率常數(shù)法測定幾種還原態(tài)硫化物與 物理化學(xué)學(xué)報(bào)， 2008， 24（ 6）： 945 950。 6莫建松 ， 雙堿法煙氣脫硫工藝的可靠性研究與工業(yè)應(yīng)用 ， 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