三元相图分盐法处理焦炉煤气HPF脱硫废液实践.pdf

鞍钢技术
2013年第4期
ANGANG TECHNOLOGY
恿第382期
生产实践
三元相图分盐法处理焦炉煤气HIPF脱硫废液实跋
王丽英,李林2,刘汉鋭
(1鞍山钢铁集团公司安全环保部,辽宁鞍山114021;
2鞍钢股份有限公司煤化エ产业事业部,辽宁鞍山114021)
摘要:为彻底解决HPF焦炉煤气脱硫废液直接排放所造成的环境污柒问题,采取三元相
图分盐技术,实施脱硫废液固化提盐工程,从而实现脱硫废液的再循环利用,可获经济效益
57.8万元/a
关键词:焦妒牒气;三元相图;固化提盐;脱碗
中图分类号:TQ522献标识码:A
文章编号:1006-4613(2013)04-0059-04
Practice on Treating Desulfurization Wastewater from Coke Oven Gas by
Ternary Phase Diagrams Separating Salt Method
Wang Liying, Li Lin,, Liu Hanrui
(1. Safety and Environmental Protection Department of Anshan Iron Steel Group Company,
Anshan 114021, Liaoning, China; 2. Coal Chemical Engineering Department of
Angang Steel Ltd, Co., Anshan 114021, Liaoning, China)
Abstract: In order to completely solve the problem of environmental pollution caused by di
rect emissions of HPF liquid waste by desulfurization of coke oven gas, the programme for separat-
ing salt by distillation of HPF liquid waste was carried out by ternary phase diagrams for salt-sep
arating technology and thus the liquid waste is recycled and the economic benefits of 578 000 RMB
per year can be achieved
Key words: coke oven gas ternary phase diagrams separating salt by distillation; desulfurization
鞍钢股份有限公司化工总厂2套焦炉煤气能力下降,将使煤场积液严重,污染煤场周围土壤
HPF脱硫工艺每天排放脱硫废液约150m3,原设环境。鞍钢化工总厂自HPF脱硫工艺投入使用
计处置方案是脱硫废液送至焦化煤场与煤回配。后,每天约150m3脱硫废液直接排人厂区临时专
但通常情况下,若将脱硫系统所产生的脱硫废液用贮池,而临时贮池无防滲措施,运行2-3年后
全部送人配煤系统返回焦炉重新利用,由此带来其废液通过土壤间接进入了冶金厂区排水系统
系列问题:焦化配煤系统返回焦炭中增加了焦造成了外排工业废水中总氰、COD等污染物超标。
炭的含硫量,影响焦炭质量;部分硫在炼焦过程中
2010年鞍钢采用三元相图分盐技术建设脱硫
进人焦炉煤气,再被吸收进人脱硫残液中重新循废液分盐提盐装置,生产纯度大于90%硫頜酸铵
环;脱硫废液送到配煤系统,将导致皮带机、煤场产品和硫代硫铵副产品,提盐后的水返回HPF焦
电缆、运输槽车、煤塔严重腐蚀,造成生产运行故炉煤气脱硫工艺循环利用,取得了经济效益和环
障;可能由于脱硫废液喷洒不均或雨季煤场吸收境效益。
王丽英,商级工程师,1985年毕业于辽宁大学环境生物学专1脱硫废液的成分及处理目标
业。E
wly@ansteel.com.cn
1.1脱硫废液成分分析
《术》2013年第4期
丽其等:三元和分盐法处理炉蝶气HPF脱硫废卖蹼
惡算382期
鞍钢股份有限公司化工总厂2套HIPF脱硫相图。
工艺投入运行后,每天排放150m3脱硫废液。鞍
钢与国内相关科研院所进行合作对其进行化学成
H20
分分析,分析结果见表1
表1脱硫废液主化学成分
项目脫硫液成分/所占百活性炭脱色后所占百
g“L)分比/%成分/g?Lり分比/%
硫酸铵107.40
10.10
105.3
9.91
硫代硫酸铵5.50
0.5
0.46
硫酸铵
57.40
59.7
(NH)2S,0
NH, CNS
总盐
70.30
16.02
15.98
含水
892.60
89.30
84.02
比重
图1消元后的NH4CNS-、(NH4)2S203相图
1.0629
1.0629
注:脱硫废液中除上述主要化学成分外,还有少量挥发
图1中,点为脱硫废液脱色后的组分(%)
氨、悬浮硫。
蒸发后脱水至B点时,随着组分脱水进程则有
由表1可见,脱硫废液以硫氰酸铵和水为主(NH4)S-03-H2O析出(进入固相),溶液组分则
要化学物质,可将脱硫废液中硫頜酸铵分离,水返从BA线运行至A点,此点称共饱和点,即
回焦炉煤气脱硫工艺中作为脱硫液的补充水。 NHACNS-、(NH4)、S203-H1O都达到饱和。共饱和
2处理目标
点溶液经冷却降温使共饱和液进入 NILCNS结
将脱硫废液提盐后,水相返回HPF焦炉煤晶区,此时理论上析出 NHACNS。原理具体实施
气脱硫工艺。
步骤是用 NHACNS-(NH4)2S203-(NH)sSO4-H2O共
(1)作为提盐原料的脱硫废液含盐≤250gL、饱和的多元体系进行滅压浓缩,使(NH)SO,和
悬浮硫≤4gL
NH4)SO4呈間相析出,经液固分离得到主要含
2)经提盐装置脱盐后回流液返回HPF焦炉有 NHACNS的饱和液和主要含有(NH)S20和
煤气脱硫工艺,其控制指标为pH=8.2-8.7;催(NH4)SO的滤饼;滤饼用溶出溶液再次溶出含
化剂(ZL)浓度≤8mgL;硫氰酸盐及硫代硫酸盐有(NHい)SO2的他和溶液。而经过二次溶出液固
浓度≤15gL;悬浮碗≤005gL;游离氨≤05gL。分离得到少量(NH)SO:固体
1.3产品方案
因 NHCNS价格市场非常好,借助结晶学,
依据表1化学成分、处理量为150md、年生重点关注降温结晶时 NHCNS结晶的成长过
产日按330天计算,硫紙酸铵质量及产量要求为程,作为主产品;而(NH)S5O3和(NH4)SO4作为
纯度大于90%的硫氰酸铵5212ta。
副产品。
2三元相图分盐技术
3工程化应用
三元相图原理是对含有多种化合物的水溶液3.1提盐装置工程
通过水溶液相图把各组分(水可溶性部分)调到需
2010年,鞍钢化工总厂建设日处理能力为
要分离的物料结晶区域,使某一组分进人固相加170'脱硫废液资源化利用装置,主要工艺流
以分离,继而使水