[發明專利]一種真空碳酸鉀法煤氣脫硫廢液的預處理方法及裝置

有效

• 申請號: 201310677369.1
• 申請日: 2013-12-13
• 公開（公告）號: CN103663805A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 王麗娜;薛改鳳;劉向勇;黃建陽;張壘;劉璞;王凱軍;付本全;張楠;吳高明
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵（集團）公司
• 主分類號: C02F9/06
• 分類號: C02F9/06;C02F103/18
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 鐘鋒

技術領域

本發明屬化工生產領域，具體涉及一種真空碳酸鉀法煤氣脫硫廢液的預處理方法及裝置。

背景技術

在焦化、煤制氣等煤化工行業中，焦爐煤氣脫硫是煤氣凈化過程的重要環節之一。我國自主研發的真空碳酸鉀脫硫工藝由于脫硫效率高、一次性投資低等特點近年來在國內被眾多煤化工企業普遍采用。

真空碳酸鉀脫硫工藝主要分為脫硫和再生兩大部分，在脫硫塔內使用碳酸鉀溶液直接吸收焦爐煤氣中的H₂S和HCN等酸性氣體，碳酸鉀溶液吸收了大量H₂S后變為脫硫富液；脫硫塔下部出來的吸收了酸性氣體的富液經富液槽貯存緩沖后進入再生塔再生，在再生塔內進行酸氣解析，釋放出酸性氣體變為再生貧液，貧液再回脫硫塔進行循環使用。該工藝不足之處是在脫硫過程中會產生部分脫硫廢液，這是由于在脫硫過程中會發生副反應產生不可再生鹽，為保證脫硫液質量，一般通過外排部分脫硫液來控制不可再生副產鹽類的含量，這樣就不可避免產生了脫硫廢液。該脫硫廢液中含有高濃度的COD、S^2-、CN-、酚、油類等特征污染物，COD高達數萬，此外還有大量的K₂CO₃、KHCO₃等鹽類，pH值在9-11之間，有一定的惡臭，不能直接排放。

目前，國內采用該工藝的焦化廠基本上是將產生的脫硫廢液送至化產車間剩余氨水槽，與氨水混合蒸氨后送后端常規生化處理系統處理后排放，但高有機物濃度、高堿度、高鹽度的脫硫廢液極易對生化系統微生物產生嚴重的沖擊，使得生化系統微生物活性降低，造成生化外排水水質波動甚至超標。因此，采用合適的預處理工藝對維持后端微生物生化系統穩定是非常必要的。國內外目前對HPF工藝脫硫廢液、OPT法脫硫廢液等研究較多，且已有工程實例，但對于真空碳酸鉀脫硫廢液處理工藝的研究較少，目前也沒有工業化實例。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種真空碳酸鉀法煤氣脫硫廢液的預處理方法及裝置。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：

一種真空碳酸鉀法煤氣脫硫廢液的預處理方法，其特征在于：它包括以下步驟：

（1）電催化氧化反應：收集真空碳酸鉀法煤氣脫硫系統產生的脫硫廢液，轉移至緩沖液調節槽中存放，將存放在緩沖液調節槽中的脫硫廢液轉移至電催化氧化槽中進行電催化氧化處理以降解去除廢液中的有機物和硫化物；

（2）苛化再生反應：在經步驟（1）電催化氧化處理后的出液轉移至苛化反應槽中并向其中投加Ca(OH)₂固體粉末，常溫攪拌反應，利用Ca²⁺與脫硫廢液中的CO₃^2-反應生成CaCO₃沉淀，將脫硫廢液中的K₂CO₃再生為KOH，靜置；

（3）再生堿液再利用：將苛化反應槽靜置后的上清液轉移至再生液槽中，將再生液槽中的液體轉移至氨塔堿槽中，并向氨塔堿槽中加入NaOH堿液，然后將其混合后送至化產蒸氨塔蒸氨。

按上述方案，所述的電催化氧化處理工藝條件為：以鈦基金屬氧化物涂層電極RuO₂—TiO₂—IrO_2?/Ti為陽電極，石墨為陰電極，電極間距5～10mm，陽極板和陰極板板與待處理脫硫廢液的有效接觸面積為0.5～1m²，電解電壓5～10V，電解時間為30min～120min，投加粒徑為1-3mm的活性炭或焦炭顆粒作為離子電極，采用空氣曝氣，曝氣量以離子電極懸浮在電催化氧化槽間不沉淀為準。

按上述方案，所述的電解時間為60～120min。

按上述方案，所述Ca(OH)₂固體粉末的加入量為20～40g/L脫硫廢液，所述的反應時間為60～120min。

按上述方案，所述預處理方法包括將步驟（1）的沉淀經煅燒分解處理生成Ca(OH)₂后重復使用。

一種真空碳酸鉀法煤氣脫硫廢液的預處理裝置，其特征在于：它包括緩沖液調節槽、電催化氧化槽、苛化反應槽、再生液槽和氨塔堿槽，所述的緩沖液調節槽、電催化氧化槽、苛化反應槽、再生液槽和氨塔堿槽依次通過管路相連，所述的緩沖液調節槽和電催化氧化槽、電催化氧化槽和苛化反應槽、苛化反應槽和再生液槽之間的相連管路上設有泵，所述的苛化反應槽和氨塔堿槽中設有攪拌器。