一種部分氧化環境中熱解濕式氧化脫硫混合廢液的工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種處理焦化脫硫廢液工藝，特別是一種在部分氧化環境中熱解氨堿法、鈉堿法脫硫混合廢液的無害化處理工藝。
【背景技術】
[0002]我國焦化工業快速發展，已成為全球第一產焦大國。2014年中國焦炭產量4.769億噸，在煉焦過程中產生的焦爐煤氣已成為一種大噸位的能源和化工原料。在煉焦過程中，原料煤中約30 %?35 %的硫轉化成H2S等硫化物，與NH#P HCN等一起形成煤氣中的雜質。煤氣若不脫除硫化氫和氰化氫，在輸送過程中會嚴重腐蝕設備；作為民用燃料則會污染環境損害人體健康；作為冶金燃料使用則會嚴重影響鋼鐵產品質量；形成的含氰廢水也難以處理。因此，脫除焦爐煤氣中的硫化氫與氰化氫是煤氣凈化階段必不可少的環節。
[0003]我國多數焦化企業采用濕式氧化脫硫脫氰工藝。此工藝產生的脫硫廢液中不僅含有大量的硫氰酸鹽、硫代硫酸鹽以及硫酸鹽等，同時含有酚類、含氮化合物以及少量烴類等有機物，屬于含多種有毒物質的高污染廢液。其外排會對環境造成嚴重的污染。
[0004]現有公開號為CN101798533A公開了“一種焦爐煤氣脫硫廢液處理辦法”的發明專利，該工藝是將脫硫廢液運輸至煤塔上頂部，在煤塔頂部布置環形的噴灑管，將脫硫廢液噴灑到煉焦煤中，使其在焦爐中高溫分解。此方法雖可以將脫硫廢液的氰化物做無害化處理，杜絕脫硫廢液直排對環境造成的污染，避免局部煤水分較高導致結塊，堵塞溜槽的情況，但其實質與配煤煉焦是一樣的，仍會導致入爐煤水分增加，導致煉焦能耗增加，且仍存在泄漏等安全隱患以及工作環境差等問題。
[0005]現有公開號為CN203668307U公開了“一種焦化脫硫廢液熱解回收裝置”的發明專利，其設計工藝方法為將脫硫廢液由加壓栗送入霧化噴射器，噴入導煙管前部，噴入的脫硫廢液霧滴在導煙管內荒煤氣的高溫環境下瞬間汽化，隨荒煤氣一起進入炭化室，采用炭化室的高溫反應熱作為熱源熱解脫硫廢液中的鹽類。此方法避免了將脫硫廢液直接兌入配煤后進入焦爐時由于脫硫廢液的蒸發及鹽的分解而引起煉焦過程中的大量能源消耗。但這種工藝可能會造成廢液蒸汽接觸炭化室爐壁，產生腐蝕，而且操作不具有連續性，且不適于處理鈉堿法產生的廢液。
[0006]以上工藝僅限于處理氨堿法脫硫工藝的脫硫廢液處理，鈉堿法脫硫廢液熱解所需溫度要求更高，且經熱解后會有鈉鹽的生成，生成的鈉鹽累積在焦炭中影響焦炭質量，從而導致上述工藝不能處理鈉堿法脫硫廢液。
[0007]現有公開號為CN102503031A公開了 “一種焦化脫硫廢液處理工藝”，該發明是將過濾后的廢液進行減壓蒸發，蒸發溫度為80?98°C，蒸發所得濃縮液進一步濃縮干燥，制得混合鹽；再將蒸發的蒸汽送入催化熱解爐中進行催化熱解處理；熱解的冷凝液調節pH后進行吹脫；吹脫后的液體經冷卻、中和后，送入生化污水處理，吹脫后的氣體經硫銨工段回收其中的氨后并入煤氣管網。此工藝是針對脫硫廢液中的CODcr、氨氮和硫化物而進行的，對于脫硫廢液中的混合鹽還需要進行分別提純，工藝相對繁瑣。
[0008]現有公開的文獻中，包括公開號為CN102295379A公開的“一種處理濕式氧化法脫硫廢液的方法”，公開號為CN102503031A公開的“一種焦化脫硫廢液處理工藝”等均涉及回收副鹽，這種方法雖可以減少脫硫廢液的排放，回收有價值的化工產品，但此種工藝一般要經多效蒸發結晶設備及大量蒸汽熱源才能實現副鹽分步回收，使處理成本增加；且回收副鹽純度難以保證，往往造成產品積壓，經濟價值有限。
[0009]現今對于眾多焦化企業而言，單獨的氨法脫硫已經不能滿足環保方面對于廢氣中so2排放的要求，因此，部分焦化企業選擇同時采用鈉堿法和氨法脫硫，從而產生了同時含有銨鹽和鈉鹽的混合脫硫廢液。而上述工藝中，無論是配煤煉焦法還是高溫熱解法，都會造成分解產物鈉鹽在焦炭中的積累，進而影響焦炭質量，而對于提鹽技術處理脫硫廢液混合液的工藝尚未有人提及，且鈉鹽和氨鹽的同時存在也會增加廢液中提鹽的復雜性，加之提鹽技術本身處理成本高且鹽有價無市的現狀導致提鹽技術并非首選，現有工藝中針對上述混合廢液的有效處理還缺乏相應的技術手段。
【發明內容】
[0010]本發明的目的是提供一種部分氧化環境中熱解氨堿法、鈉堿法焦化脫硫廢液混合液的工藝，以克服現有工藝中配煤煉焦法、高溫熱解法對于處理廢液種類的局限性，以及提鹽技術造成的提鹽產物有價無市且無法實現混合脫硫廢液有效處理等問題。
[0011 ] 為了實現上述目的，本發明所采取的技術方案如下。
[0012]—種部分氧化環境中熱解濕式氧化脫硫混合廢液的工藝，所述工藝是按下列步驟進tx的:
[0013]A、氨堿法、鈉堿法脫硫產生的混合脫硫廢液由儲槽[1]經離心栗[2]送入過濾精度為100 μm，過濾溫度范圍為5?80°C的自清洗過濾裝置[3]實現過濾，濾渣送入硫回收裝置[4]回收硫；
[0014]B、將步驟A所得濾液送入蒸發預熱器[5]進行減壓蒸發，[5]為間接換熱器，所用的熱源來自廢熱鍋爐或廠內0.2?0.3MPa的飽和蒸汽，減壓蒸發的真空度為0.038MPa?0.057MPa，得到約為75?85°C的濃縮率為40?60%的脫硫廢液濃縮液和水蒸汽；
[0015]C、步驟B中所得的蒸汽經冷凝器[6]冷凝處理后送至激冷室[14];
[0016]D、步驟B得到的濃縮液經加壓栗[15]加壓至0.1?1.5MPa后隨煤氣和氧氣經三通道組合式壓力霧化噴嘴[12]噴入高溫熱解反應器[11]，[11]中由進氣比為100:40?60的煤氣與氧氣的部分氧化反應形成900°C?1200°C的還原環境；
[0017]E、在步驟C中的高溫還原環境中，來自預熱蒸發器[5]的混合廢液濃縮液得以熱解處理，其中由三通道霧化噴嘴進入熱解反應器的氣液比為140?160:1?3，熱解過程產生熱解氣與熔融鹽；
[0018]F、步驟C中產生的熱解氣上行由熱解反應器[11]氣體出口 [10]導出，經壓縮機
[9]送入廢熱鍋爐[8]生產飽和蒸汽，由廢熱鍋爐導出的熱解氣進入氣液分離器[7]，分離后的氣體送入脫硫工段凈化處理，分離液與廢熱鍋爐產生的冷凝液混合后直接送至生化處理工段；
[0019]G、步驟C中得到的產物熔融鹽由熱解反應器[11]液相產物出口 [13]進入激冷室[14]，并通過工廠新鮮水及由冷凝器[6]來的冷凝液進行激冷，激冷后形成的堿液送脫硫工段作堿源；激冷過程產生的水蒸氣送入冷凝器[6]冷凝后循環使用；
[0020]一種如上述技術方案所述的部分氧化環境中熱解濕式氧化脫硫混合廢液的工藝，所述工藝是按下列步驟進行的:
[0021]A、氨堿法、鈉堿法脫硫產生的混合脫硫廢液由儲槽[1]經離心栗[2]送入過濾精度為100 μm，過濾溫度范圍為5?80°C的自清洗過濾裝置[3]實現過濾，濾渣送入硫回收裝置[4]回收硫；
[0022]B、將步驟A所得濾液送入蒸發預熱器[5’ ]，與從熱解反應器導出的經壓縮機[9]由蒸發預熱器[5’ ]底部進入的熱解氣進行直接接觸式蒸發預熱，同時實現熱解氣的冷卻和脫硫廢液的濃縮與預熱，得到約為75?85°C的濃縮率為40?60%的脫硫廢液濃縮液和蒸汽；
[0023]C、步驟B中熱解氣攜帶蒸發蒸汽由預熱器出口導出后進入冷凝器[7’ ]進行氣液分離，分離后的氣體送入脫硫階段凈化處理，液體則送入激冷室[14];
[0024]D、步驟B中得到的濃縮液經加壓栗[15]加壓至0.1?1.5MPa后隨煤氣和氧氣經三通道組合式壓力霧化噴嘴[12]噴入高溫熱解反應器[11]，[11]由進氣比為100:40?60的煤氣與氧氣的部分氧化反應形成900°C?1200°C的還原環境；
[0025]E、在步驟D中的高溫還原環境中，來自預熱蒸發器[5’]的混合廢液濃縮液得以熱解處理，其中由三通道霧化噴嘴進入熱解反應器的氣液比為140?160:1?3，熱解過程產生熱解氣與熔融鹽；
[0026]F、步驟E中得到的產物熔融鹽由熱解反應器[11]液相產物出口 [13]進入激冷室
[14]，并通過工廠的新鮮水以及由冷凝器[6]來的冷凝液進行激冷，激冷后形成的堿液送脫硫工段作堿源；激冷過程產生的水蒸氣送入冷凝器[6]冷凝后循環使用；
[0027]實施本發明上述所提供的一種部分氧化環境中熱解濕式氧化脫硫混合廢液的工藝的技術方案，與現有技術相比，本發明的有益效果如下。
[0028]本工藝核心在于部分氧化環境下采用高溫熱解法處理氨堿法、鈉堿法混合脫硫廢液，將脫硫廢液中難處理的有害物質有效分解為可處理產物，使脫硫廢液中的含氰副鹽等在高溫還原性氣氛中實現高效熱解，熱解氣及產物熔融鹽分別處理，有效避免了二者接觸發生的二次反應；同時使脫硫廢液中濃縮的高濃度有機物在部分氧化環境中分解，實現脫硫廢液的全組分處理；同時合理利用了熱解產生的高溫熱解氣通過直接或間接法對脫硫廢液進行蒸發預熱處理；此外，本工藝可用于濕式氧化法脫硫中鈉堿法、氨堿法兩種工藝產生的混合廢液的處理，此工藝簡單經濟有效，能夠實現脫硫廢液零排放，符合環境保護的相關政策要求。
【附圖說明】
[0029]圖1是本發明的第一工藝流程圖1。
[0030]圖2是本發明的第二工藝流程圖1I。
【具體實施方式】
[0031]下面對本發明的【具體實施方式】做出進一步地說明。
[0032]實施本發明上述所提供的一種還原性氣氛下熱解脫硫廢液的方法，該方法主要包括:過濾工序、蒸發預熱濃縮工序、加壓進料工序、還原性環境中高溫熱解工序，熱解產物回收循環工序。具體工藝步驟如下。
[0033]首先將脫硫廢液引入過濾裝置，經過濾后的廢液送入蒸發預熱器中進行減壓蒸發預熱，所得預熱后的濃縮液隨著焦爐煤氣與氧氣加壓霧化噴入高溫熱解裝置。此處高溫熱解裝置由焦爐煤氣等富氫氣體與氧氣系數為0.6?0.8的氧氣發生部分氧化反應，產生大量能量提供900?1200°C的高溫還原環境，從而實現對濃縮脫硫廢液的還原氣氛下的熱解處理，熱解產物包括熱解氣體和產物鹽，其中熱解氣用于蒸發預熱脫硫廢液之后經過氣液分離后送往脫硫工段凈化處理，熱解產物鹽則由上述蒸發預熱過程產生得蒸汽經冷凝形成的激冷液以及新鮮水的激冷作用下形成堿液提供脫硫堿源。
[0034]本發明是針對濕法脫硫中氨堿法、鈉堿法產生的混合廢液所提供的一種處理工藝，流程簡單，能源利用率高，處理效果優良。
[0035]脫硫廢液濃縮液在還原氣氛和900°C?1200°C條件下，發生熱解反應，不僅徹底分解其中有機物質，更對脫硫廢液中的主要副鹽也有有效地熱解，使其轉化為易處理的熱解氣以及可循環利用的熱解鹽類物質。熱解氣主要為H2S、NH3、N2、C