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一種焦化Hpf脫硫液水相法分步分離提鹽系統與方法
 
【專利摘要】本發明涉及一種焦化HPF脫硫液水相法分步分離提鹽系統,包括初濾脫色系統、一級蒸發濃縮結晶系統、二級濃縮結晶系統、再漿濃縮結晶系統和真空加熱與冷凝系統,初濾脫色系統通過母液罐與一級蒸發濃縮結晶系統相連通,也與真空加熱與冷凝系統相連通;一級蒸發濃縮結晶系統與二級濃縮結晶系統相連通,也與再漿濃縮結晶系統和真空加熱與冷凝系統相連通。本發明采用水相法分步濃縮分離技術,通過“高分離”、“冷結晶”分離提取出脫硫液中的硫氰酸鹽、硫代硫酸鹽,同時分離出的副鹽回收利用,不但降低脫硫液中副鹽含量,使焦化脫硫反應朝正方向進行,提高脫硫效率,而且回收副鹽具有較高的經濟價值,解決焦化脫硫液的污染問題。
【專利說明】一種焦化HPF脫硫液水相法分步分離提鹽系統與方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種焦化HPF脫硫液水相法分步分離提鹽系統及方法。
【背景技術】
[0002]焦化廠以氨為堿源、采用雙核酞菁鈷磺酸銨(PDS)催化劑的脫硫工藝中,脫硫液含鹽量達到350g/L后,脫硫效率明顯降低,必需排出一部分脫硫液。脫硫液大致成分如下:(NH4)2S2O3: 30-50 G/L ;NH4CNS:120-160 G/L ;PH:8.80。目前國內焦化脫硫液普遍沒有深度處理,僅作為備煤用水噴灑在煤堆上。該法僅解決脫硫液去除問題,表面上無廢液外排,但并未從根本解決問題。脫硫液內成分隨煤料進入焦爐后,在高溫下仍然轉化成二氧化硫和硫化氫等含硫化合物,最終仍回到脫硫液中。脫硫液中硫化物富集后,一方面嚴重降低脫硫效果,另一方面造成對生產系統的嚴重腐蝕。因脫硫液中含有硫氰酸根離子,無法生化處理,如脫硫液直接外排,又嚴重污染環境。如何實現焦硫液處理及資源化利用一直是困擾焦化企業的環保難題。
[0003]本發明的目的是采用水相法分步濃縮分離技術,通過“高分離”、“冷結晶”分離提取出脫硫液中的硫氰酸鹽、硫代硫酸鹽,使脫硫液的總鹽濃度從30% (250g/L)下降到L%(2g/L)以下,并對其進行循環利用。同時分離出的副鹽(含量>97%硫氰酸鹽)回收利用。這樣不但降低脫硫液中副鹽含量,使焦化脫硫反應朝正方向進行,提高脫硫效率,而且回收副鹽具有較高的經濟價值。該法從根本上解決焦化脫硫液的污染問題,并變廢為寶。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是為克服上述現有技術難題,提供一種焦化HPF脫硫液分步分離提鹽系統及方法,其利用水相法兩步分離技術,通過物理處理,實現蒸發濃縮、結晶分離生產出硫氰酸銨、硫代硫酸銨成品,從而達到脫硫液治理、副鹽回收,提高焦化脫硫效率的目的。
[0005]為實現上述目的,本發明采用下述技術方案:
一種焦化HPF脫硫液水相法分步分離提鹽系統,包括初濾脫色系統、一級蒸發濃縮結晶系統、二級濃縮結晶系統、再漿濃縮結晶系統和真空加熱與冷凝系統,所述初濾脫色系統通過母液罐與一級蒸發濃縮結晶系統相連通,同時初濾脫色系統也與真空加熱與冷凝系統相連通;所述一級蒸發濃縮結晶系統與二級濃縮結晶系統相連通,同時一級蒸發濃縮結晶系統也與再漿濃縮結晶系統和真空加熱與冷凝系統相連通。
[0006]所述初濾脫色系統包括通過管道依次相連原液儲罐、初濾槽、臥式儲罐、上料泵、脫色釜、活性炭過濾器、母液儲罐和母液罐,脫色釜還與整個生產系統的蒸汽管道相連,初濾脫色系統冷凝水通過管道與加熱及冷凝系統相連。
[0007]所述一級蒸發濃縮結晶系統包括通過管道依次相連的上料泵、蒸發釜、硫代結晶釜和硫代離心機,蒸 發釜與生產系統的蒸汽管道相連,一級蒸發濃縮結晶系統冷凝水還通過管道與真空加熱及冷凝系統相連。硫代結晶釜還與整個生產系統的加熱蒸汽管道或冷卻水管道相連。[0008]所述二級濃縮結晶系統包括通過管道依次相連的緩沖罐、過濾器、硫氰結晶釜和硫氰離心機,硫氰結晶釜還與整個生產系統中的加熱蒸汽管道或冷卻水管道相連。
[0009]所述再漿濃縮結晶系統包括通過管道依次相連的硫代再漿釜和硫代離心機,硫代再漿釜還與整個生產系統中的加熱蒸汽管道或冷卻水管道相連。
[0010]所述加熱與冷凝系統包括換熱器、冷凝水儲罐、氨水回收罐、真空泵。所述加熱與冷凝系統分為兩套系統,一套為脫色釜的蒸汽腔與換熱器相連,而換熱器與冷凝水儲罐相連;另一套為硫代蒸發釜的蒸汽腔與換熱器相連,換熱器與氨水回收罐相連,而氨水回收罐與真空泵相連。
[0011]使用上述系統從焦化HPF脫硫液中以水相法分步分離提鹽的方法,其步驟如下: (I)、初濾脫色。初濾槽為敞開式結構,內鋪設濾布,雜質在濾布上方,而脫硫液經濾布
下方進入臥式儲罐;脫色釜釜壁為雙層夾套結構,夾套內通加熱蒸汽,將釜內脫硫液加熱至98°C以上,為實現加熱快速和均勻,釜內設電動攪拌器并在釜內加入活性炭,脫硫液完成脫色后經放液口進入活性炭過濾器,除去活性炭顆粒,濾液經管道進入母液儲罐和母液罐。活性炭反復使用至效果減弱后重回到料場作焦爐配料。
[0012](2)、一級蒸發濃縮結晶。上料泵經管道將脫硫液送入蒸發釜內,蒸發釜釜壁為雙層夾套結構,夾套內通加熱蒸汽,將釜內脫硫液加熱,為實現加熱快速和均勻,釜內設電動攪拌器。而蒸發釜通過管道與真空加熱冷凝系統相連通,實現真空蒸發濃縮。當蒸發釜內物料濃縮達到一定程度后由管道流入硫代結晶釜內,硫代結晶釜釜壁為雙層夾套結構,夾套內通加熱蒸汽或冷卻水,將釜內脫硫液調節至適當溫度,為實現調溫快速和均勻,釜內設電動攪拌器。在特定溫度下,硫代結晶釜內硫代硫酸銨結晶析出,流向硫代離心機進行離心分離脫水干燥。硫代硫酸銨裝袋入庫。而濾液進入緩沖罐儲存。
[0013](3)、二級濃縮結晶`。緩沖罐內的濾液進入真空抽濾器去除雜質后,經真空管道吸入硫氰結晶釜內。硫氰結晶釜釜壁為雙層夾套結構,夾套內通加熱蒸汽或冷卻水,將釜內脫硫液調節至適當溫度,為實現調溫快速和均勻,釜內設電動攪拌器。隨溫度下降,硫氰結晶釜內硫氰酸銨結晶析出,流向硫氰離心機進行離心分離脫水干燥。硫氰酸銨裝袋入庫。而濾液返回至母液罐。
[0014](4)、再漿濃縮結晶。自硫代離心機生成的不合格的硫代硫酸銨投入到硫代再漿釜內,經硫代再漿釜重新溶解、調溫后,結晶析出并進入硫代離心機進行離心分離脫水干燥,裝袋入庫。
[0015](5)、加熱與冷凝液回收。分為兩套,一套為脫色釜的蒸汽腔與換熱器相連,換熱器與冷凝水儲罐相連。生產蒸汽進入脫色釜后,對脫硫液加熱,加熱后冷凝水進入冷凝水儲罐經泵回收,返回到焦化脫硫系統。另一套為硫代蒸發釜的蒸汽腔與換熱器相連,換熱器與氨水回收罐相連,而氨水回收罐與真空泵相連。生產蒸汽進入硫代蒸發釜后,對脫硫液加熱,加熱后冷凝氨水進入氨水回收罐經泵回收,返回到焦化脫硫系統。
[0016]本發明的有益效果是:
本發明的有益效果是通過采用水相法分步濃縮分離技術,分離提取出脫硫液中的硫氰酸銨、硫代硫酸銨并加以回收,使提取過程中產生的脫硫液副鹽濃度大幅下降,并循環回收利用。這樣不但降低脫硫液中副鹽含量,使焦化脫硫反應朝正方向進行,提高脫硫效率,而且回收副鹽具有較高的經濟價值。該法從根本上解決焦化脫硫液的污染問題,并變廢為寶。具體如下:
1)該法工藝簡單,新穎可靠,先進實用,基本解決焦化企業脫硫廢液的環境污染問題,實現節能減排。
[0017]2)在獲得環境和社會效益的同時,實現資源綜合回收利用,變廢為寶,一舉兩得,為企業帶來經濟效益。
[0018]3)采用低溫濃縮,在確保硫代硫酸銨不分解的溫度下,完全回收脫硫液中的氨氣,供脫硫系統循環使用,節約水資源,避免排放造成的污染。
[0019]4)利用特種系統,通過濃縮的過程中實現分離。利用物理的方法分離精制出附加值較高的硫氰酸銨,避免造成二次污染。
[0020]5)回收硫氰酸銨的純度高,達到≥97%。
[0021]6)處理后的焦化脫硫液全部回用,回用水中含鹽量< 2g/L。從而降低脫硫系統補水量,實現節水、降低生產成本的目的。
[0022]7)本法全密閉操作,生產環境清潔,無廢水、廢氣外排,實現污染治理零排放。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是本發明焦化HPF脫硫液水相法分步分離提鹽系統的示意圖;
其中1.原液儲罐,2.初濾槽,3.臥式儲罐,4.上料泵,5.脫色釜,6.活性炭過濾器,
7.母液儲罐,8.母液罐,9.上料泵,10.蒸發釜,11.硫代結晶釜,12.硫代離心機,13.緩沖罐,14.過濾器,15.硫氰結晶釜,16.硫氰離心機,17.硫代再漿釜,18.換熱器,19.冷凝水貯罐,20.換熱器,21.氨水回收罐,22.真空泵。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
[0025]一種焦化HPF脫硫液水相法分步分離提鹽系統如圖1所示,本發明工藝流程為:脫色——過濾——濃縮——過濾——結晶——過濾——結晶——成品。具體為:焦化廠脫硫液經管道輸入原液儲罐1,經管道自流入初濾槽2,初濾槽2為敞開式結構,內鋪設濾布,雜質在濾布上方,而脫硫液經濾布下方進入臥式儲罐3 ;臥式儲罐3內的脫硫液經上料泵4進入脫色釜5,釜壁為雙層夾套結構,夾套內通加熱蒸汽,將釜內脫硫液加熱至98°C以上,釜內設電動攪拌器,并在釜內投加活性炭,脫硫液實現脫色后,經放液口進入活性炭過濾器6,除去活性炭顆粒后,濾液經管道進入母液儲罐7和母液罐8,而活性炭反復使用至效果減弱后重回到料場作焦爐配料。
[0026]上料泵9經管道將母液罐8內物料加壓送入蒸發釜10內,蒸發釜10釜壁為雙層夾套結構,夾套內通加熱蒸汽,將釜內脫硫液加熱濃縮,為實現加熱快速和均勻,釜內設電動攪拌器。而釜通過管道與真空加熱冷凝系統相連通,實現真空蒸發濃縮。當蒸發釜10內脫硫液達到一定濃度后流入硫代結晶釜11內,硫代結晶釜11釜壁為雙層夾套結構,夾套內通升溫水或冷卻水,將釜內脫硫液調節至適當溫度,為實現調溫快速和均勻,釜內設電動攪拌器。在特定溫度下,硫化結晶釜11內硫代硫酸銨結晶析出,流向硫代離心機12進行離心分離。硫代硫酸銨裝袋入庫,而濾液進入緩沖罐13儲存。
[0027]緩沖罐13內的濾液進入過濾器14去除雜質后,經真空管道吸入硫氰結晶釜15內。硫氰結晶釜15釜壁為雙層夾套結構,夾套內通升溫水或冷卻水,將釜內脫硫液調節至適當溫度,為實現調溫快速和均勻,釜內設電動攪拌器。而釜通過管道與真空冷凝系統相連通。隨著溫度降低硫氰結晶爸15內硫氰硫酸銨結晶析出,流向硫氰離心機16進行離心分離。硫氰酸銨裝袋入庫。而濾液或沖洗液返回至母液罐8。
[0028]自硫代離心機12生成的不合格的硫代硫酸銨投入到硫代再漿釜17內,經硫代再漿釜17重新溶解、調溫后,結晶析出并進入硫代離心機12重新進行離心分離脫水干燥,裝袋入庫。
[0029]脫色釜5的蒸汽腔與換熱器18相連,換熱器18與冷凝水儲罐19相連。生產蒸汽進入脫色釜5后,對脫硫液加熱,加熱后冷凝水進入冷凝水儲罐19經泵回收,返回到焦化脫硫系統。
[0030]硫代蒸發釜10的蒸汽腔與換熱器20相連,換熱器20與氨水回收罐21相連,而氨水回收罐21與真空泵22相連。生產蒸汽進入硫代蒸發釜10后,對脫硫液加熱,加熱后冷凝氨水進入氨水回收罐21經泵回收,返回到焦化脫硫系統。
[0031]上述雖然結合附圖對本發明的【具體實施方式】進行了描述,但并非對本發明保護范圍的限制,所屬領域技術人員應該明白,在本發明的技術方案的基礎上,本領域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的 各種修改或變形仍在本發明的保護范圍以內。
【權利要求】
1.一種焦化HPF脫硫液水相法分步分離提鹽系統,包括初濾脫色系統、一級蒸發濃縮結晶系統、二級濃縮結晶系統、再漿濃縮結晶系統和真空加熱與冷凝系統,其特征是,所述初濾脫色系統通過母液罐與一級蒸發濃縮結晶系統相連通,同時初濾脫色系統也與真空加熱與冷凝系統相連通;所述一級蒸發濃縮結晶系統與二級濃縮結晶系統相連通,同時一級蒸發濃縮結晶系統也與再漿濃縮結晶系統和真空加熱與冷凝系統相連通。
2.根據權利要求1所述的一種焦化HPF脫硫液水相法分步分離提鹽系統,其特征是,所述初濾脫色系統包括通過管道依次相連原液儲罐、初濾槽、臥式儲罐、上料泵、脫色釜、活性炭過濾器、母液儲罐和母液罐,脫色釜還與整個生產系統的蒸汽管道相連,初濾脫色系統冷凝水通過管道與加熱及冷凝系統相連。
3.根據權利要求1所述的一種焦化HPF脫硫液水相法分步分離提鹽系統,其特征是,所述一級蒸發濃縮結晶系統包括通過管道依次相連的上料泵、蒸發釜、硫代結晶釜和硫代離心機,蒸發釜與生產系統的蒸汽管道相連,一級蒸發濃縮結晶系統冷凝水還通過管道與真空加熱及冷凝系統相連,硫代結晶釜還與整個生產系統的加熱蒸汽管道或冷卻水管道相連。
4.根據權利要求1所述的一種焦化HPF脫硫液水相法分步分離提鹽系統,其特征是,所述二級濃縮結晶系統包括通過管道依次相連的緩沖罐、過濾器、硫氰結晶釜和硫氰離心機,硫氰結晶釜還與整個生產系統中的加熱蒸汽管道或冷卻水管道相連。
5.根據權利要求1所述的一種焦化HPF脫硫液水相法分步分離提鹽系統,其特征是,所述再漿濃縮結晶系統包括通過管道依次相連的硫代再漿釜和硫代離心機,硫代再漿釜還與整個生產系統中的加熱蒸汽管道或冷卻水管道相連; 根據權利要求1所述的一種焦化HPF脫硫液水相法分步分離提鹽系統,其特征是,所述加熱與冷凝系統包括換熱器、冷凝水儲罐、氨水回收罐、真空泵。
6.所述加熱與冷凝系統分為兩套系統,一套為脫色釜的蒸汽腔與換熱器相連,而換熱器與冷凝水儲罐相連;另一套為硫代蒸發釜的蒸汽腔與換熱器相連,換熱器與氨水回收罐相連,而氨水回收罐與真空泵相連。`
7.基于權利要求1-6所述的系統從焦化HPF脫硫液中以水相法分步分離提鹽的方法,其特征是,具體步驟如下: (1)、初濾脫色初濾槽為敞開式結構,內鋪設濾布,雜質在濾布上方,而脫硫液經濾布下方進入臥式儲罐;脫色釜釜壁為雙層夾套結構,夾套內通加熱蒸汽,將釜內脫硫液加熱至98°C以上,為實現加熱快速和均勻,釜內設電動攪拌器并在釜內加入活性炭,脫硫液完成脫色后經放液口進入活性炭過濾器,除去活性炭顆粒,濾液經管道進入母液儲罐和母液罐,活性炭反復使用至效果減弱后重回到料場作焦爐配料; (2)、一級蒸發濃縮結晶上料泵經管道將脫硫液送入蒸發釜內,蒸發釜釜壁為雙層夾套結構,夾套內通加熱蒸汽,將釜內脫硫液加熱,為實現加熱快速和均勻,釜內設電動攪拌器, 而蒸發釜通過管道與真空加熱冷凝系統相連通,實現真空蒸發濃縮,當蒸發釜內物料濃縮達到一定程度后由管道流入硫代結晶釜內,硫代結晶釜釜壁為雙層夾套結構,夾套內通加熱蒸汽或冷卻水,將釜內脫硫液調節至適當溫度,為實現調溫快速和均勻,釜內設電動攪拌器,在特定溫度下,硫代結晶釜內硫代硫酸銨結晶析出,流向硫代離心機進行離心分離脫水干燥,硫代硫酸銨裝袋入庫,而濾液進入緩沖罐儲存; (3)、二級濃縮結晶緩沖罐內的濾液進入真空抽濾器去除雜質后,經真空管道吸入硫氰結晶釜內,硫氰結晶釜釜壁為雙層夾套結構,夾套內通加熱蒸汽或冷卻水,將釜內脫硫液調節至適當溫度,為實現調溫快速和均勻,釜內設電動攪拌器,隨溫度下降,硫氰結晶釜內硫氰酸銨結晶析出,流向硫氰離心機進行離心分離脫水干燥,硫氰酸銨裝袋入庫,而濾液返回至母液罐; (4)、再漿濃縮結晶自硫代離心機生成的不合格的硫代硫酸銨投入到硫代再漿釜內,經硫代再漿釜重新溶解、調溫后,結晶析出并進入硫代離心機進行離心分離脫水干燥,裝袋入庫; (5)、加熱與冷凝液回收分為兩套,一套為脫色釜的蒸汽腔與換熱器相連,換熱器與冷凝水儲罐相連,生產蒸汽進入脫色釜后,對脫硫液加熱,加熱后冷凝水進入冷凝水儲罐經泵回收,返回到焦化脫硫系統;另一套為硫代蒸發釜的蒸汽腔與換熱器相連,換熱器與氨水回收罐相連,而氨水回收罐與真空泵相連,生產蒸汽進入硫代蒸發釜后,對脫硫液加熱,加熱后冷凝氨水進入氨水回收罐·經泵回收,返回到焦化脫硫系統。
【文檔編號】C01B17/64GK103818883SQ201310478173
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年10月15日 優先權日:2013年10月15日 
【發明者】孫式超, 魏佑濤, 呂子祥, 梁樹旺, 劉寧, 亓慶臺, 潘長燕 
 

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