氨法脱硫废液用于烟气脱硫的研究.pdf

燃科与化工 F u e l C h e m i c a lP r o c e s s e s J 出2 0 1 2 V 0 1 4 3N o 1 煤气净化与化学产品加工 氨法脱硫废液用于烟气脱硫的研究 李晋萍王晓红张晓燕 刘承东 闰玲召 ( 太原煤气化公司焦化厂，太原0 3 0 0 2 4 ) 摘要：将氨法脱硫废液用于烟气脱硫系统进行工业化试验。结果表明，新工艺可以增加电厂脱硫溢流液的碱 性，提高烟气中S 0 ：的脱除效率，取得较好的应用效果，并且为焦化厂氨法脱硫废液的处理提供了新的途径。 关键词：脱硫废液烟气脱硫工业试验 中图分类号：X 7 8 4文献标识码：A文章编号：1 0 0 1 3 7 0 9 ( 2 0 1 2 ) 0 1 - 0 0 4 6 0 3 S t u d yo fw a s t el i q u o rf r o ma m m o n i a d e s u l f u r i z a t i o n f o rf l u eg a sd e s u l f u r i z a t i o n L iJ i n p i n g W a n gX i a o h o n gZ h a n gX i a o y a n L i uC h e n g d o n gY a nL i n g z h a o ( T h eC o k i n gP l a n to f T a i y u a nC o a lG a s i f i c a t i o nC o m p a n y ，T a i y u a n0 3 0 0 2 4 ，C h i n a ) A b s t r a c t ：T h ec o m m e r c i a lt e s to fw a s t el i q u o rf r o ma m m o n i ad e s u l f u r i z a t i o nu s e df o rf l u eg a sd e s u l f u f i z a - t i o nW i l t sc o n d u c t e d T h er e s u l t ss h o w e dt h a tt h en e wp r o c e s sc o u l di n c r e a s et h ea l k a l i n i t yo fo v e r f l o ws o l u t i o nf r o md e s u l f u r i z a t i o no ft h ep o w e rp l a n t ，t h er e m o v a le f f i c i e n c yo fS 0 2i nf l u eg a sW a si n c r e a s e d ，a n dt h e b e t t e ra p p l i c a t i o ne f f e c tW a sa c h i e v e d ，t h en e ww a yf o rt r e a t i n gw a s t el i q u o rf r o ma m m o n i ad e s u l f u r i z a t i o n o ft h ec o k i n gp l a n tW a sp r o v i d e d K e yw o r d s ：W a s t el i q u o rf r o md e s u l f u r i z a t i o n n u eg a sd e s u l f u r i z a t i o nC o m m e r c i a lt e s t 太原煤气化公司焦炉煤气脱硫采用氨法脱硫工 艺因脱硫过程存在副反应，当副盐含量达到 2 5 0 9 L 脱硫效率会明显降低。一般焦化厂没有脱 硫废液提盐装置。只能外排部分溶液，喷洒到炼焦 配煤中再补充脱硫新溶液，解决副盐浓度过高的 问题。但外排废液会污染环境，腐蚀设备，另外由 于硫元素在系统内循环，增加了脱硫操作负荷。我 公司电厂烟气脱硫采用钠钙双碱法，采用纯碱启 动，钙碱吸收S O ：，电石渣再生的工艺。脱硫过程 需补充碱源，因此设想将焦化厂外排的脱硫废液引 入电厂的烟气脱硫液中。一方面可以为电厂烟气脱 硫液提供碱源。另一方面可以解决焦化厂脱硫废液 排放问题实现资源综合利用。 1实验部分 1 1 实验方法 收稿日期：2 0 l l 0 5 一1 9 作者简介：李晋萍( 1 9 5 8 一) ，女，高级工程师 将焦化厂氨法脱硫废液按l ：1 0 加到电厂烟气 脱硫系统，进行脱除S O ：的试验。检测溢流液的 p H 值、游离氨、悬浮硫、C a 2 + 、$ 2 0 3 2 一、C N S 一及脱 硫塔出口S O ：的变化。测试方法为电位滴定法、中 和滴定法、E D T A 滴定法、碘量法及S O ：在线检测 仪。 1 2 理论依据 焦化厂氨法脱硫废液中含有的游离氨是良好的 吸收剂。从化学吸收机理分析，S O ：吸收是酸碱中 和反应，吸收剂碱性越强，越有利于吸收，氨的碱 性强于钙基吸收剂，有利于S O ：吸收。从物理吸收 机理分析，钙基吸收剂吸收S O ：是气一固相反应， 反应速率较慢。反应不完全，吸收剂利用率低，而 液态游离氨吸收烟气中的S O ：是气一液反应，反应 速度快，吸收剂利用率高有较高的脱硫效率。所 以将焦化厂外排的脱硫废液引入电厂的烟气脱硫系 万方数据 2 0 1 2 年1 月 第4 3 卷第1 期 燃料与化工 F u e l & C h e m i c a lP r o c e s s e s 4 7 统中。从理论上分析是可行的。 1 3 工业化试验 将焦化厂氨法脱硫废液按l ：1 0 加到电厂烟气 脱硫塔中，进行了为期8 天的工业化试验。为了不 影响电厂正常生产加入量从少到多进行。 前4 天，将焦化厂熔硫后的脱硫废液( 6 0 ) 约1o t 。送人电厂脱硫中间槽，然后用泵直接送人 脱硫塔。电厂原浆液也直接送人脱硫塔，脱硫塔出 口S O ：呈直线下降趋势，反应速度较快，脱硫塔溢 流出口有白色泡沫，说明反应过程中有部分气体生 成反应完全后溢流出口白色泡沫消失。 后4 天将焦化厂熔硫后的脱硫废液( 6 0 ) 约2 0 t ，继续送入电厂脱硫塔内，电厂的原浆液阀 门关闭1 2 ，其余操作相同，脱硫塔出E lS O ：从 6 0 0 m g m 3 左右下降到5 0 m g m 3 左右。脱硫塔溢流 出口白色泡沫比以前增多。 经过8 天的工业化试验未出现管道堵塞及其 他异常现象表明焦化厂氨法脱硫废液加入电厂脱 硫系统是可行的不会影响电厂脱硫生产，还可以 增加电厂脱硫的碱源提高脱硫效率。 2 结果与讨论 为了研究焦化厂氨法脱硫废液加入电厂烟气脱 硫系统后的结果及影响，从以下几方面进行探讨。 2 1 溢流液p H 值的变化 测试加入焦化厂脱硫废液前、后电厂脱硫溢流 液的p H 测试结果见表l 。 表1 溢流液p H 值变化 由表1 可知电厂脱硫溢流液中加入焦化厂脱 硫废液后，溢流液的p H 值增大，说明加入焦化厂 脱硫废液后，提高了电厂脱硫溢流液的碱性，有利 于S O ：的吸收。 2 2 游离氨的变化 加入焦化厂脱硫废液后。对电厂脱硫溢流液的 游离氨进行了测试，测试结果见表2 。 衰2游离氨的含量变化 g L 注：加入焦化厂脱硫废液2 0 m i n 后，测试溢流液的游离氨含量。 由表2 可知，焦化厂脱硫液游离氨的平均含量 为5 1 4 m g L ，加到电厂脱硫塔后，经过稀释和反 应。溢流液游离氨平均含量降到0 4 6 m g L 。由于氨 的碱性强于钙基吸收剂，与S O ：的反应速率较快。 2 3 烟气脱除S 0 2 的效果 在加入焦化厂脱硫废液前、后对电厂烟气出口 的S O ：含量进行检测，检测结果见图l 。 誊 机 d 图1 烟气出口S O ：含量随时间变化 由图1 可知，未加脱硫废液前，烟气出口S O ： 平均为6 5 6 m g m 3 ，加入脱硫废液后，烟气出1 ：3S 0 2 降到5 8 m g m 3 ，说明氨与S O ：的反应速度较快，大 大提高了烟气脱硫效率，取得了很好的应用效果。 2 4C a “离子的变化 电厂烟气脱硫工艺主要采用1 0 的C a ( O H ) 2 混浊液进行脱硫和再生，加入焦化厂脱硫废液后， 废液中的( N H 4 ) 2 S 0 4 与C a ( O H ) ：发生反应，C a 2 + 的变 化见表3 。 由表3 可知，未加入焦化厂脱硫废液时溢流液 C a 2 + 质量浓度平均为3 3 8 9 L ，加入焦化厂脱硫废后 溢流液C a 2 + 质量浓度平均为1 9 9 9 L 降低了 1 3 9 9 L ，生成了更多的C a s 0 4 沉淀。 2 5 悬浮硫的变化 ( 下转第5 2 页) 万方数据 燃科与化工J卸2012 5 2F u e l C h e m i c a lP rocesses肖j3N o 1 作用对噻吩进行选择吸附。而等体积浸渍法可以通 过改变C e 的浸渍量，来调变分子筛的孔道孔径。 调节后的吸附剂C e C e Y 由于孔径缩小对噻吩具有 分子尺寸选择作用。一 3 ) 温度为3 0 、8 5 C e C e Y ( g ) ，模拟液 ( m L ) 为1 1 4 、吸附时间为1 2 0 r a i n 时，吸附剂8 5 C e C e Y 的噻吩脱除率接近1 0 0 。 一 参考文献 【1 】张景成，柳云骐，安高军等吸附脱硫生产清洁油品田化学进展 2 0 0 8 。2 0 ( 11 ) ：1 8 3 4 一1 8 4 5 【2 l 罗国华，徐新，佟泽民，等沸石分子筛选择吸附焦化租苯中噻吩 硼燃料化学学报。1 9 9 0 , 2 7 ( 5 ) ：4 7 6 - - 4 8 0 【3 1 谭小耀于如军杨乃涛等液相吸附法脱除焦化苯中嚷吩 J 1 山 东工程学院学报，2 o l 如5 - - 9 【4 】中国科学院大连化学物理研究所分子筛组沸石分子筛【M 】北 京：科学出版杜1 9 7 8 【5 】X I EY o u c h a n & T A n GY o u q i S p o n mm o n o l a y e r d i s p e m i o n0 f o x i d e sa n ds a l t so n t om I I f 妇o fs u p p o r t s ：a p p l i c a t i o n st oh e t e r o s e - n e a 岫c a t a l y s i 8 m A d v C o r a l ，1 9 9 0 , 3 7 ：l _ 4 乞 【6 】唐有棋，谢有畅，桂琳琳氧化物和盐类在载体表面的自发单层 分散及其应用叨自然科学进展，1 9 9 4 ，4 ( 6 ) ：6 4 2 - 6 5 2 阴谢有畅，唐有棋氧化物和盐类在分子筛内外表面及孔穴中的 自发扩散及应用叨北京大学学报( 自然科学版) ，1 9 9 8 。3 4 ( 2 3 ) ：3 0 2 3 0 8 【8 】X U EM ，C H I T R A K A RKS A K A N El 【e ta 1 P r e p a r a t i o n0 fc e r i m - l o a d e dY - - z e o l i t e sf o rr e m o v a lo fo r l c m i cs u l f u rc o m p o u n d s 如h y d r o d e s u l f u r i z a t e dg a s o l i n ea n dd i e s e lo i l 阴J C o l l o i dI n - t e r r a c eS e i 。2 6 ，2 9 8 ：5 3 5 5 4 2 【卅薛志元，朱雷明藏林森分子筛