脱硫液中硫回收工艺

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引言

焦炉气、水煤气和天然气,都含有一定量的疏化物、氰化物,这些物质不仅污染环境,而且对生产设备和管道等具有强烈的腐蚀性,因此煤气脱硫是煤气生产和输配过程中必不可少的环节。

煤气脱硫有干法和湿法两种。干法工艺简单,净化程度高,但设备笨重、阻力大,脱硫剂更换频繁,适用于煤气处理量较少,净化程度要求较高的场合;湿法脱硫种类较多,以ADA、PDS等为催化剂的湿法脱硫工艺,煤气中的硫化氢在脱硫塔中被脱硫液吸收,生成硫氢化物,在管道和反应糟中硫氢化物被催化剂氧化生成单质硫,在再生塔或再生槽中,催化剂被氧化再生的同时,单质硫与脱硫溶液形成硫泡沫液送入硫回收系统。

脱硫液中硫回收工艺-板框厢式隔膜压滤机

1疏泡沬液中硫的回收

1.1熔硫釜法

工艺流程为:硫泡沫液进入硫泡沫槽,被加热至90C,促使硫颗粒长大,并初步分离,清液返回到溶液循环系统,浓缩的硫泡沫放入真空过滤机,过滤成硫膏,硫膏送到熔硫釜中用蒸汽夹套加热至130℃-140℃,熔融的硫磧放入冷却槽中自然冷却而后击碎包装。

该工艺比较成熟,在国内焦化厂和煤气厂中应用普遍,但存在几方面的问题。

(1) 能耗高。硫泡沫加热和硫膏熔融需要耗费大量的蒸汽,真空过滤机的动力消耗较大,即使有些单位不用真空过滤机也是以爆硫釜中多耗蒸汽为代价的。

(2) 操作要求高,事故率、维修率高。硫泡沫液在加热时,温度一旦控制不好就有可能发生溢槽事故;真空过滤机是高速运转的离心分离设备,必须精心操作,否则设备振动较大,易损坏;熔硫釜属于压力容器,操作时就必须遵守有关操作制度,丝毫不能马虎。

(3) 操作环境差。由于硫泡沫液被加热,溶液中一些有害气体大量溢出熔硫时也有一些废气,这些有毒气体不仅污染环境、影响操作人员的身心健康,而且还对设备和厂房有一定的腐蚀。

(4) 缩短脱毓液的使用寿命。由于脱疏液被反复加热,加速了NazSzO^NaCNS等副盐的生成,由于大部分都没有提盐装置,要想保证脱硫效率就必須经常更换部分溶液或定期全部更换,縮短了溶液的使用寿命,增加了原材料的消耗,还涉及到度液排放的环保问题。此外,由于泡沫槽中泡沫和溶液自然分层的效果不好,真空过滤机的分离效率也不高,导致硫回收效率在70%左右,一定程度上影响了循环溶液的脱硫质量。

1.2压滤机法

工艺流程为;硫泡沫进入硫泡沫中间槽,通过泵直接送入压滤机,压滤后溶液从滤布中渗透出来回到循环液中去,而硫则被截留在滤布内形成硫膏,松开滤板硫膏则自行掉落下来。具体方法见图2所示。该方法的最大特点是工艺简单,操作方便,维修率低,滤布2~3个月换一次,滤板3~4年换一次,分离的滤液中悬浮疏含量在8%左右,硫回收率低,主要缺点是压滤岀的硫膏水分髙达32%左右,另外,硫膏的粘性大,包装不便,现场卫生较差。尽管如此,由离心机工艺(泡沫槽-离心机-硫膏)改为压滤机工艺(泡沫槽-压滤机-硫膏)后仍取得了可观的经济效益,主要是节省了大量的蒸汽,降低了动力消耗和维修费用,而且生产比以前稳定。

脱硫液中硫回收工艺-板框厢式隔膜压滤机

1.3戈尔膜过滤法

工艺流程为:由溶液再生系统来的硫泡沫经泡沫槽、泡沫泵进入戈尔膜过滤器,滤出的清液返回循环系统,膜上沉积的硫膏滤饼在反冲时掉落到下面的挤干装置,挤干后的硫膏放入包装袋中,见图3所示。

脱硫液中硫回收工艺-板框厢式隔膜压滤机

 

1.战泡沫中间槽;2,泡沫泵;3.戈尔膜液体过滤器

该工艺的最大特点是系统的自动化程度髙,滤出的清液中含硫量特别低,可达50PPm以下,滤液清澈透明,因此硫回收率髙达99%。但与压滤机法相比,一次投资较大,生产的硫膏水分含量也达30%左右。

脱硫液中硫回收工艺-板框厢式隔膜压滤机

结论

通过以上的分析可以看岀,以压滤机法和戈尔膜过滤法为代表的冷回收工艺在技术经济上有明显的优势。如果选用更先进的压滤机能进一步降低硫膏的水分,则压滤机法回收硫膏以其工艺简单、操作方便的忧点有着广阔的应用前景。戈尔膜在硫回收中的应用是对传统工艺的一次变革,具有较髙的技术含量,比较完善地解决了传统工艺中所存在的一系列问题,通过近年来几家焦化厂的使用,取得了较好的效果,产生了巨大的经济效益和社会效益,因此可以说,传统的回收工艺(熔硫釜法)势必被冷回收工艺所替代。


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