一种气体湿法净化脱硫液零排放的方法技术

技术编号:10042444 阅读:121 留言:0更新日期:2014-05-14 13:16
本发明专利技术涉及一种气体湿法净化脱硫液零排放的方法,属于气体净化工序节能、环保及综合利用技术领域。技术方案是:设置真空浓缩槽,将熔硫釜排出的高温脱硫液引入真空浓缩槽浓缩蒸发,回收利用余热;真空浓缩槽配置水力喷射器作为抽真空装置,采用脱硫液作为水力喷射器的喷射液体,设置冷却结晶装置,得到副盐含量99%以上的固体作为副产品回收,分离固体后的液体为母液回收到脱硫液中,完全实现脱硫液的零排放。本发明专利技术利用现有气体净化脱硫工序设有熔硫釜的特点,不需要单设水蒸汽冷却装置、不需要消耗冷却能耗,大幅度降低能耗及运行成本,实现脱硫液零排放的同时保证气体净化脱硫工艺的正常进行,节能、环保、增效。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种气体湿法净化脱硫液零排放的方法,尤其适用于煤气、天然气、焦炉气等气体湿法催化脱硫净化生产过程中脱硫液的处理方法,属于气体净化工序节能、环保及综合利用

技术介绍
气体的脱硫净化工艺分为干法和湿法两大类,湿法脱硫可以脱除较高含量的硫,同时运行成本低而被广泛采用;湿法脱硫脱硫液采用的有效成分主要包括氨水、纯碱等,脱硫液的有效成分与气体中的H2S进行化学反应,H2S的吸收反应和反应产物氧化再生反应分别交替进行实现气体中硫的连续脱除;以脱硫液有效成分采用纯碱为例:吸收H2S的化学反应为H2S+Na2CO3=NaHS+NaHCO3,氧化再生的化学反应为2NaHS+2NaHCO3+O2=2S↓+2Na2CO3+2H2O,湿法脱硫理论上脱硫液的有效成分没有损失,也没有其他杂质生成,但在实际生产过程中有副产物生成;脱硫液有效成分采用纯碱,副盐主要有三种:Na2S2O3、Na2SO4、NaCNS;脱硫液有效成分采用氨水,副盐主要包括(NH4)2S2O3、(NH4)2SO4、NH4CNS;以脱硫液有效成分采用纯碱为例,当脱硫液中副盐含量较低时,Na2S2O3≤100g/L,Na2SO4≤40g/L,NaSCN≤40g/L对气体脱硫净化工艺影响较小,脱硫液可以不外排,长期循环使用;当脱硫液中副盐含量严重超标比如Na2S2O3≥200g/L甚至更高时,脱硫效率将大幅度下降、脱硫剂及辅料消耗大幅度上长,气体净化工艺将无法正常进行,被迫排放部分脱硫液,补充部分新脱硫液来降低副盐含量,脱硫液的排放造成严重的环境污染;近年来随着能源价格的不断攀升,高含硫量天然气的开采、低价位的高硫煤越来越多的作为生产煤气和炼焦的原料,使得煤气、焦炉气、天然气等气体中的硫含量越来越高,特别在大规模,大气量、H2S含量较高的气体净化生产中,大量副盐的生成严重影响了脱硫效率、脱硫成本明显增加,偷排脱硫液造成环境污染的现象时有发生。针对以上问题,有人提出了降低副反应的方法,如中国专利号200610166305.5所述,在脱硫液中加入部分助剂抑制副反应的发生,当气体中的硫含量较低时有一定的效果,当气体中的硫含量超过2g/Nm3甚至更高时,收效甚微;有人提出了脱硫液脱除副盐的方法,如中国专利号200710014351.8所述,将部分脱硫液引出,经沉淀、脱色、蒸发、冷却后得到90%以上的副盐混合物结晶,蒸发冷凝后的水回收到脱硫液中,此方法存在主要问题是能耗及运行成本太高:一是90%以上的副盐中含有部分脱硫液的有效成分,包括催化剂等,随副盐被脱除,造成了极大的浪费;二是脱硫液蒸发出的水蒸汽冷凝为水将消耗大量的冷却介质和动力,能耗太高,脱硫成本将大幅度增加;还有人提出了脱硫液回收副盐及其循环利用的方法如中国专利号201110097197.1所述,此方法工艺复杂,操作难度大,运行成本高,不适于作为气体净化工序的辅助岗位采用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种气体湿法净化脱硫液零排放的方法,设置真空浓缩槽,不需要单设水蒸汽冷却装置、不需要消耗冷却能耗,大幅度降低能耗及运行成本,实现脱硫液零排放的同时保证气体净化脱硫工艺的正常进行,节能、环保、增效,解决
技术介绍
中存在的上述问题。本专利技术的目的是这样实现的:一种气体湿法净化脱硫液零排放的方法,包含如下工艺步骤:①设置真空浓缩槽,采用熔硫釜排出的高温冷凝水作为真空浓缩槽的热源,将熔硫釜排出的高温脱硫液引入真空浓缩槽,在低压、低温条件下使脱硫液部分浓缩蒸发,回收利用熔硫釜排出的高温脱硫液和冷凝水的余热;                                                真空浓缩槽配置水力喷射器作为抽真空装置,采用脱硫液作为水力喷射器的喷射液体,真空浓缩槽蒸发的水蒸汽直接被脱硫液吸收,不需设置降温冷凝装置,不需消耗冷却能耗;设置冷却结晶装置,浓缩后的脱硫液经冷却、结晶分离,固体为副盐,得到副盐含量99%以上的固体作为副产品回收,分离固体后的液体为母液回收到脱硫液中,完全实现脱硫液的零排放。所述熔硫釜的作用是将硫泡沫中的单质硫和脱硫液分离开,排出的脱硫液温度为100-110℃,熔硫釜采用的热源饱和蒸汽压力为0.4-0.6MPa(a),排出的冷凝水温度为110-130℃;控制真空浓缩槽压力为10-40KPa(a)、蒸发温度60-80℃,水力喷射器采用脱硫液作为喷射液体,可以单独设置循环泵,也可以采用脱硫系统贫液泵出口分出一少部分流量作为喷射液体。因脱硫液中有效成分含量较低,距达到饱和状态相差很远,而副盐含量相对较高,离饱和状态较近;例如:以脱硫液有效成分采用纯碱为例,脱硫液温度为40℃,理想状态下脱硫液中Na2CO3含量5-10g/L,Na2S2O3含量≤100g/L;40℃时Na2CO3的溶解度为490g/L、Na2S2O3的溶解度为776g/L;脱硫液中Na2CO3含量保持10g/L不变,当Na2S2O3含量300g/L,理论上将此状态下的脱硫液浓缩49倍Na2CO3才能结晶,而浓缩2.6倍就有Na2S2O3结晶析出;当脱硫液中Na2S2O3含量为150g/L时,浓缩5.17倍就有Na2S2O3结晶析出;实际运行参数会有所差异,根据熔硫釜排出脱硫液的量以及其中副盐含量的高低,控制真空浓缩脱硫液浓缩倍数1-10倍,最佳2-5倍,所得到的结晶经脱水分离后副盐含量99%以上,分离结晶后的母液含有脱硫剂有效成分、催化剂、未结晶的副盐等全部回收到脱硫液中。本专利技术适用于各类湿法气体脱硫系统采用,特别适用于设置有熔硫釜的各类湿法气体脱硫系统应用。本专利技术通过设置真空浓缩槽,将熔硫釜熔硫后排出的高温脱硫液,引入真空浓缩槽,采用熔硫釜排出的高温冷凝水作为真空浓缩槽的热源,同时设置水力喷射器,作为真空浓缩槽抽真空的装置,水力喷射器采用脱硫液作为喷射液体,真空浓缩槽上部出口的蒸汽直接进入喷射器被脱硫液吸收,真空浓缩槽下部经过浓缩后的液体经冷却、结晶分离,结晶即为副盐,分离结晶后的液体为母液,母液回收到脱硫液中,连续或间断的分离出部分副盐,有效的控制脱硫液中的副盐含量在指标之内,低能耗、低成本实现脱硫液零排放。真空浓缩槽蒸发的水蒸汽被喷射器的脱硫液吸收,不需要单设水蒸汽冷却装置,不需要消耗冷却能耗;因这部分水蒸汽的量很小,约占气体净化总脱硫液循环量的0.1-1%,对脱硫液的温度影响很小;充分回收和利用熔硫釜排出的高温脱硫液以及高温冷凝水的余热,在低压、低温条件下将脱硫液部分蒸发浓缩,大幅度降低能耗及运行成本。本专利技术利用气体脱硫净化工序设有熔硫釜装置的特点,设置真空浓缩装置将熔硫釜排出的脱硫液在低压、低温下部分蒸发,采用脱硫液作为抽真空装置水力喷射器的喷射液体吸收蒸发出的水蒸汽,将熔硫釜排出的脱硫液、以及排出的冷凝水的余热作为能源全部回收利用,浓缩后的脱硫液冷却、结晶为副盐进行分离作为副产品回收,母液回收到脱硫液中,低能耗、低成本将脱硫液中的副盐分离出来,维持脱硫液中的副盐含量在指标之内,实现脱硫液零排放的同时保证气体净化脱硫工艺的正常进行;节能、环保、增效,本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种气体湿法净化脱硫液零排放的方法,其特征在于包含如下工艺步骤:①设置真空浓缩槽,采用熔硫釜排出的高温冷凝水作为真空浓缩槽的热源,将熔硫釜排出的高温脱硫液引入真空浓缩槽,在低压、低温条件下使脱硫液部分浓缩蒸发,回收利用熔硫釜排出的高温脱硫液和冷凝水的余热;真空浓缩槽配置水力喷射器作为抽真空装置,采用脱硫液作为水力喷射器的喷射液体,真空浓缩槽蒸发的水蒸汽直接被脱硫液吸收,不需设置降温冷凝装置,不需消耗冷却能耗;设置冷却结晶装置,浓缩后的脱硫液经冷却、结晶分离,固体为副盐,得到副盐含量99%以上的固体作为副产品回收,分离固体后的液体为母液回收到脱硫液中,完全实现脱硫液的零排放。

【技术特征摘要】
1.一种气体湿法净化脱硫液零排放的方法,其特征在于包含如下工艺步骤:①设置真空浓缩槽,采用熔硫釜排出的高温冷凝水作为真空浓缩槽的热源,将熔硫釜排出的高温脱硫液引入真空浓缩槽,在低压、低温条件下使脱硫液部分浓缩蒸发,回收利用熔硫釜排出的高温脱硫液和冷凝水的余热;                                                真空浓缩槽配置水力喷射器作为抽真空装置,采用脱硫液作为水力喷射器的喷射液体,真空浓缩槽蒸发的水蒸汽直接被脱硫液吸收,不需设置降温冷凝装置,不需消耗冷却能耗;设置冷却结晶装置,浓缩后的脱硫液经冷却、结晶分离,固体为副盐,得到副盐含量99%以上的固...

【专利技术属性】
技术研发人员:景玉国
申请(专利权)人:河北凯跃化工集团有限公司
类型:发明
国别省市:河北;13

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