焦化脱硫废液制酸与提盐的比较分析

摘要：焦化脱硫废液由于含有的成分比较复杂，含有大量有毒、有腐蚀性的物质，对整个生态环境都造成了巨大的威胁。将焦化脱硫废液利用焚烧转化法以及结晶法制成酸以及从中提取盐，从而变废为宝，降低污水、废气的排放，从而降低环境污染，提升整体生态环境。

关键词：焦化脱硫废液;制酸;提盐

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2020）06-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.06.046

A brief talk on the comparison and analysis of the acid and the salt in the waste liquid of the coking and desulfurization

Zhang Yankun

（Shanghai Electric Group State Control Universal Engineering Co.，Ltd.，Taiyuan Shanxi 030000，China）

Abstract：Because of the complex composition of the coking desulfurization waste liquid， it contains a large amount of toxic and corrosive substances，which poses a great threat to the whole ecological environment.The coking desulfurization waste liquid is made into an acid by using an incineration conversion method and a crystallization method， and a salt is extracted from the waste liquid waste liquid，so that the waste is changed into valuable，the discharge of the waste gas of the sewage is reduced，the environmental pollution is reduced，and the whole ecological environment is improved.

Key words：Coking desulfurization waste liquid;Acid production;Salt extraction

由于我国目前钢铁行业仍然在大量使用煤以及煤气，在燃烧过程中会产生对人体以及环境极为有害的气体——二氧化硫以及氮氧化物。为了使硫含量达标，就必须要对焦炉煤气进行脱硫处理。而在进行脱硫处理过程中，会发生副反应，生成硫氰酸盐、硫代硫酸盐和硫酸盐，当副盐浓度达到一定数值后，就会影响脱硫效率，甚至造成脱硫塔的堵塞，使脱硫液无法循环使用，从而产生大量焦化脱硫废液。

脱硫废液含有的物质较为复杂，并且具有腐蚀性以及毒性，如何对它们进行有效的处理就成了重要难题。现在有很多脱硫废液的处理方法，其中应用比较多的就是提盐。随着科技的进步，利用脱硫废液制酸也逐渐开始兴起。本文将对二者进行分析比较，分析各自优劣，从而推动脱硫废液处理的发展。

1 焦化脱硫废液

1.1 焦化脱硫废液产生的原因

对于焦炉煤气进行脱硫处理最为常用的方法是HPF法以及PDS法。由于煤气自身成分比较复杂，造成了焦炉煤气在脱硫过程中发生很多的化学反应，生成许多的有害气体以及盐分，而其中的大部分盐分都属于副反应产生的副盐，这些盐分会随着脱硫反应的不断进行而持续增加，造成体系中的盐浓度逐渐升高。副盐浓度与脱硫效率有着紧密的联系，当脱硫体系中的副盐超过一定浓度时，就会严重影响脱硫效率。除此之外，当脱硫体系中的副盐浓度过高时，还会对脱硫装置造成一定的淤塞。为了降低体系内的副盐浓度以及其他有害成分，就必须在脱硫过程中用定期进行排液，同时为了能够保证脱硫体系的正常运转，还要补充新鲜的脱硫液，而排出来的液体就被我們定义为焦化脱硫废液。

1.2 焦化脱硫废液的特征

焦化脱硫废液中有许多化学成分，例如硫酸盐以及硫氰酸盐等盐分，还有化学催化剂以及油和硫磺等其他物质，这些化学成分基本都具有毒性和腐蚀性，导致脱硫废液难以被降解，对机器设备以及环境造成很大的危害。由于脱硫废液中硫化物以及铵根离子比较多，这就使其表现出弱碱性。由于焦化煤在脱硫的过程中会使用到石灰石，这就造成脱硫废液中会悬浮一层物质，这些物质会随着脱硫过程的进行而逐渐增多，进而对工作的正常进行造成严重的影响。由于脱硫废液中存在着大量的Mg2+和Ca2+，与脱硫废液中的硫酸根离子结合会形成硬度比较强的垢，对机器设备造成损害。

2 焦化脱硫废液制酸以及提盐的工艺流程

2.1 焦化脱硫废液制酸

脱硫废液焚烧制酸工艺由预处理工序、焚烧工序、净化工序、干吸尾吸工序和转化工序组成。

2.1.1 预处理

利用焦化脱硫废液制酸，首先要对脱硫废液进行过滤以及浓缩，将浓缩的脱硫废液输送到干化塔中，除去废液中的水分，得到的固体硫磺就可以作为制酸的原料。

2.1.2 焚烧工序

将原料经过压缩空气雾化后输送到焚烧炉焚烧。通过焚烧可以将固体脱硫废液中的硫元素转变为二氧化硫，整个焚烧的过程都属于无害燃烧。由于焚烧过程中二氧化硫会带有大量的热，为了不影响环境，回收二氧化硫带有的热量，整个热量回收都是在废热锅炉中进行的。二氧化硫等气体在废热锅炉出口温度逐渐变为350～400℃时即可进入净化系统中进行净化。

焚烧炉内的主要化学反应如下：

2.1.3 净化工序

从废热锅炉出来的350～400℃的过程气，依次通过增湿塔、冷却塔、洗净塔及电除雾器，用稀硫酸分别对过程气进行增湿降温、气体冷却、洗净，以脱出过程气中含有的大量的水、酸雾等易使后续转化工序催化剂中毒的有害杂质。从电除雾器出来的工艺过程气温度降至约48℃后，进入干燥塔，进一步脱除其中夹带的水分后去催化转化工序。

2.1.4 干吸、尾吸工序

过程气进入干燥塔清除水分，出干燥塔的过程气含水分≤0.1g/Nm3，然后经过SO2风机加压后送至转化工序。

2.1.5 转化工序

过程气进入SO2鼓风机，经风机加压后，进入SO2工艺气换热器，与从SO2转化器各段催化床层出来的高温工艺气换热至420～450℃后进入SO2转化器，在V2O5催化剂作用下，经干接触法催化氧化，将SO2转化为SO3。最后将三氧化硫气体输送至吸收塔中，利用浓硫酸中的水将三氧化硫气体吸收，通过化学反应转变为硫酸，化学反应中产生的热量会被冷凝水移走。通过这一系列反应，最终可以将脱硫废液制成酸。

2.2 焦化脱硫废液制酸提盐

脱硫废液提盐的工序主要包括：一次氧化、蒸氨、脱色、浓缩、调节、结晶、离心、溶解、二次氧化、硫铵浓缩等。

一次氧化、二次氧化的主要反应：

在焦炉煤气脱硫脱氰废液中加入催化剂促进废液中的硫代硫酸铵氧化反应，生成亚硫酸铵及硫磺，进一步氧化成硫酸铵，使废液由硫氰酸铵、硫代硫酸铵和硫酸铵三组份混合液变为易结晶分离的硫氰酸铵和硫酸铵二种组份混合液，再进行高效浓缩、调节、结晶、离心出硫氰酸铵;母液经进一步氧化、浓缩、离心得到硫酸铵产品。

提盐技术的核心主要是分步结晶以及产品的规格，因为产品硫酸铵、硫氰酸铵能否达到国家合格品、一等品及优等品是能否畅销及变废为宝的关键。

焦化脱硫废液提盐工艺过程中，存在少量的H2S、氨、SO2及有机废气等，目前最好的处置方式是输送至焦炉配风焚烧，隨焦炉烟气脱硫脱硝除尘后达标排放。

3 比较焦化脱硫废液制酸以及提盐

通过对比表格可以发现，焦化脱硫废液提盐整个过程所投入的资金相对比较少，工艺流程比较简单，技术较为成熟。从脱硫废液中提取出来的盐分可以投入到市场中，解决了焦化脱硫废液的同时，能够提高公司的经济效益。但是现在盐市场已经处于饱和状态，所以焦化脱硫废液提盐进行销售前景不容乐观。

而焦化脱硫废液制酸则有很大的应用前景，虽然制酸的资金投入比较大，提取过程相对来说比较复杂，但是它在解决了焦化脱硫废液的同时，也使得产品能够循环利用，有很大的应用价值，而且整个处理过程中都没有产生污染环境的现象，可以看出这项工艺对于整个焦化煤行业来说都是环保可持续发展且具有经济效益的。

参考文献

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收稿日期：2020-04-30

作者简介：张延坤（1984-），男，硕士研究生，工程师，研究方向为环境影响评价、生态环境保护与恢复治理、环保竣工验收。