一种焦化Hpf脱硫液水相法分步分离提盐系统与方法
 
【专利摘要】本发明涉及一种焦化HPF脱硫液水相法分步分离提盐系统,包括初滤脱色系统、一级蒸发浓缩结晶系统、二级浓缩结晶系统、再浆浓缩结晶系统和真空加热与冷凝系统,初滤脱色系统通过母液罐与一级蒸发浓缩结晶系统相连通,也与真空加热与冷凝系统相连通;一级蒸发浓缩结晶系统与二级浓缩结晶系统相连通,也与再浆浓缩结晶系统和真空加热与冷凝系统相连通。本发明采用水相法分步浓缩分离技术,通过“高分离”、“冷结晶”分离提取出脱硫液中的硫氰酸盐、硫代硫酸盐,同时分离出?#27597;?#30416;回收利用,不但降低脱硫液中副盐含量,使焦化脱硫反应朝正方向进行,提高脱硫效率,而?#19968;?#25910;副盐具有较高的经济价值,解决焦化脱硫液的污染问题。
【专利说明】一种焦化HPF脱硫液水相法分步分离提盐系统与方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种焦化HPF脱硫液水相法分步分离提盐系统及方法。
【背景技术】
[0002]焦化厂以氨为碱源、采用双核酞?#30897;?#30970;酸铵(PDS)催化剂的脱硫工艺中,脱硫液含盐量达到350g/L后,脱硫效率明显降低,必需排出一部分脱硫液。脱硫液大致成分如下:(NH4)2S2O3: 30-50 G/L ;NH4CNS:120-160 G/L ;PH:8.80。目前国内焦化脱硫液普遍没有深度处理,仅作为备煤用水喷洒在煤堆上。该法仅解决脱硫液去除问题,表面上无废液外排,但并未从根本解决问题。脱硫液内成分随煤料进入焦炉后,在高温下仍然转化成二氧化硫和硫化氢等含硫化合物,最终仍回到脱硫液中。脱硫液中硫化物富集后,?#29615;?#38754;严重降低脱硫效果,另?#29615;?#38754;造成对生产系统的严重腐蚀。因脱硫液中含有硫氰酸根离子,无法生化处理,如脱硫液直接外排,又严重污染环境。如?#38382;?#29616;焦硫液处理及资源化利用一直是困扰焦化企业的环保难题。
[0003]本发明的目的是采用水相法分步浓缩分离技术,通过“高分离”、“冷结晶”分离提取出脱硫液中的硫氰酸盐、硫代硫酸盐,使脱硫液的总盐浓度从30% (250g/L)下降到L%(2g/L)以下,并对其进行循环利用。同时分离出?#27597;?#30416;(含量>97%硫氰酸盐)回收利用。这样不但降低脱硫液中副盐含量,使焦化脱硫反应朝正方向进行,提高脱硫效率,而?#19968;?#25910;副盐具有较高的经济价值。该法从根本上解决焦化脱硫液的污染问题,并变废为宝。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为克服上述现有技术难题,提供一种焦化HPF脱硫液分步分离提盐系统及方法,其利用水相法两步分离技术,通过物理处理,实现蒸发浓缩、结晶分离生产出硫氰酸铵、硫代硫酸铵成品,从而达到脱硫液治理、副盐回收,提高焦化脱硫效率的目的。
[0005]为实现上述目的,本发明采用?#29575;?#25216;术方案:
一种焦化HPF脱硫液水相法分步分离提盐系统,包括初滤脱色系统、一级蒸发浓缩结晶系统、二级浓缩结晶系统、再浆浓缩结晶系统和真空加热与冷凝系统,所述初滤脱色系统通过母液罐与一级蒸发浓缩结晶系统相连通,同时初滤脱色系统也与真空加热与冷凝系统相连通;所述一级蒸发浓缩结晶系统与二级浓缩结晶系统相连通,同时一级蒸发浓缩结晶系统也与再浆浓缩结晶系统和真空加热与冷凝系统相连通。
[0006]所述初滤脱色系统包括通过管道依次相连原液储罐、初滤槽、卧式储罐、上料泵、脱色釜、活性炭过滤器、母液储罐和母液罐,脱色釜还与整个生产系统的蒸汽管道相连,初滤脱色系统冷凝水通过管道与加热及冷凝系统相连。
[0007]所述一级蒸发浓缩结晶系统包括通过管道依次相连的上料泵、蒸发釜、硫代结晶釜和硫代离心机,蒸 发釜与生产系统的蒸汽管道相连,一级蒸发浓缩结晶系统冷凝水还通过管道与真空加热及冷凝系统相连。硫代结晶釜还与整个生产系统的加热蒸汽管道或冷却水管道相连。[0008]所述二级浓缩结晶系统包括通过管道依次相连的缓冲罐、过滤器、硫氰结晶釜和硫氰离心机,硫氰结晶釜还与整个生产系统中的加热蒸汽管道或冷却水管道相连。
[0009]所述再浆浓缩结晶系统包括通过管道依次相连的硫代再浆釜和硫代离心机,硫代再浆釜还与整个生产系统中的加热蒸汽管道或冷却水管道相连。
[0010]所述加热与冷凝系统包括换热器、冷凝水储罐、氨水回?#23637;蕖?#30495;空泵。所述加热与冷凝系统分为两套系统,一套为脱色釜的蒸汽腔与换热器相连,而换热器与冷凝水储罐相连;另一套为硫代蒸发釜的蒸汽腔与换热器相连,换热器与氨水回?#23637;?#30456;连,而氨水回?#23637;?#19982;真空泵相连。
[0011]使用上述系统从焦化HPF脱硫液中以水相法分步分离提盐的方法,其步骤如下: (I)、初滤脱色。初滤槽为敞开式结构,内铺设滤布,杂质在滤布上方,而脱硫液经滤布
下方进入卧式储罐;脱色釜釜壁为双层夹套结构,夹套内通加热蒸汽,将釜内脱硫液加热至98°C以上,为实现加热快速和均匀,釜内设电动搅拌器并在釜内加入活性炭,脱硫液完成脱色后经放液口进入活性炭过滤器,除去活性炭颗粒,滤液经管道进入母液储罐和母液罐。活性炭反复使用至效果减弱后重回到料场作焦炉配料。
[0012](2)、一级蒸发浓缩结晶。上料泵经管道将脱硫液送入蒸发釜内,蒸发釜釜壁为双层夹套结构,夹套内通加热蒸汽,将釜内脱硫液加热,为实现加热快速和均匀,釜内设电动搅拌器。而蒸发釜通过管道与真空加热冷凝系统相连通,实现真空蒸发浓缩。当蒸发釜内物料浓缩达到一定程度后由管道流入硫代结晶釜内,硫代结晶釜釜壁为双层夹套结构,夹套内通加热蒸汽或冷却水,将釜内脱硫液调节至?#23454;?#28201;度,为实?#20540;?#28201;快速和均匀,釜内设电动搅拌器。在特定温度下,硫代结晶釜内硫代硫酸铵结晶析出,流向硫代离心机进行离心分离脱水干燥。硫代硫酸铵装袋入库。而滤液进入缓冲罐储存。
[0013](3)、二级浓缩结晶`。缓冲罐内的滤液进入真空抽滤器去除杂质后,经真?#23637;?#36947;吸入硫氰结晶釜内。硫氰结晶釜釜壁为双层夹套结构,夹套内通加热蒸汽或冷却水,将釜内脱硫液调节至?#23454;?#28201;度,为实?#20540;?#28201;快速和均匀,釜内设电动搅拌器。随温度下降,硫氰结晶釜内硫氰酸铵结晶析出,流向硫氰离心机进行离心分离脱水干燥。硫氰酸铵装袋入库。而滤液返回至母液罐。
[0014](4)、再浆浓缩结晶。自硫代离心机生成的不合格的硫代硫酸铵?#24230;?#21040;硫代再浆釜内,经硫代再浆釜重新溶解、调温后,结晶析出并进入硫代离心机进行离心分离脱水干燥,装袋入库。
[0015](5)、加热与冷凝液回收。分为两套,一套为脱色釜的蒸汽腔与换热器相连,换热器与冷凝水储罐相连。生产蒸汽进入脱色釜后,对脱硫液加热,加热后冷凝水进入冷凝水储罐经泵回收,返回到焦化脱硫系统。另一套为硫代蒸发釜的蒸汽腔与换热器相连,换热器与氨水回?#23637;?#30456;连,而氨水回?#23637;?#19982;真空泵相连。生产蒸汽进入硫代蒸发釜后,对脱硫液加热,加热后冷凝氨水进入氨水回?#23637;?#32463;泵回收,返回到焦化脱硫系统。
[0016]本发明的有益效果是:
本发明的有益效果是通过采用水相法分步浓缩分离技术,分离提取出脱硫液中的硫氰酸铵、硫代硫酸铵并加以回收,使提取过程中产生的脱硫液副盐浓度大幅下降,并循环回收利用。这样不但降低脱硫液中副盐含量,使焦化脱硫反应朝正方向进行,提高脱硫效率,而?#19968;?#25910;副盐具有较高的经济价值。该法从根本上解决焦化脱硫液的污染问题,并变废为宝。具体如下:
1)该法工艺简单,新颖可靠,先进实用,基本解决焦化企业脱硫废液的环境污染问题,实现节能减排。
[0017]2)在获得环境和社会效益的同?#20445;?#23454;现资源综合回收利用,变废为宝,一举?#38477;茫?#20026;企业带来经济效益。
[0018]3)采用低温浓缩,在确保硫代硫酸铵?#29615;?#35299;的温度下,完全回收脱硫液中的氨气,供脱硫系统循环使用,节约水资源,避免排放造成的污染。
[0019]4)利用特种系统,通过浓缩的过程中实现分离。利用物理的方法分离精制出附加?#21040;?#39640;的硫氰酸铵,避免造成二次污染。
[0020]5)回收硫氰酸铵的纯度高,达到≥97%。
[0021]6)处理后的焦化脱硫液全部回用,回用水中含盐量< 2g/L。从而降低脱硫系统补水量,实现节水、降低生产成本的目的。
[0022]7)本法全密闭操作,生产环境清洁,无废水、废气外排,实现污染治理零排放。
【专利附图】

【附图说明】
[0023]图1是本发明焦化HPF脱硫液水相法分步分离提盐系统的示意图;
其中1.原液储罐,2.初滤槽,3.卧式储罐,4.上料泵,5.脱色釜,6.活性炭过滤器,
7.母液储罐,8.母液罐,9.上料泵,10.蒸发釜,11.硫代结晶釜,12.硫代离心机,13.缓冲罐,14.过滤器,15.硫氰结晶釜,16.硫氰离心机,17.硫代再浆釜,18.换热器,19.冷凝水贮罐,20.换热器,21.氨水回?#23637;蓿?2.真空泵。
【具体实施方?#20581;?/span>
[0024]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0025]一种焦化HPF脱硫液水相法分步分离提盐系统如图1所示,本发明工艺流程为:脱色——过滤——浓缩——过滤——结晶——过滤——结晶——成品。具体为:焦化厂脱硫液经管道输入原液储罐1,经管道自流入初滤槽2,初滤槽2为敞开式结构,内铺设滤布,杂质在滤布上方,而脱硫液经滤布下方进入卧式储罐3 ;卧式储罐3内的脱硫液经上料泵4进入脱色釜5,釜壁为双层夹套结构,夹套内通加热蒸汽,将釜内脱硫液加热至98°C以上,釜内设电动搅拌器,并在釜内投加活性炭,脱硫液实现脱色后,经放液口进入活性炭过滤器6,除去活性炭颗粒后,滤液经管道进入母液储罐7和母液罐8,而活性炭反复使用至效果减弱后重回到料场作焦炉配料。
[0026]上料泵9经管道将母液罐8内物料加压送入蒸发釜10内,蒸发釜10釜壁为双层夹套结构,夹套内通加热蒸汽,将釜内脱硫液加热浓缩,为实现加热快速和均匀,釜内设电动搅拌器。而釜通过管道与真空加热冷凝系统相连通,实现真空蒸发浓缩。当蒸发釜10内脱硫液达到一定浓度后流入硫代结晶釜11内,硫代结晶釜11釜壁为双层夹套结构,夹套内通升温水或冷却水,将釜内脱硫液调节至?#23454;?#28201;度,为实?#20540;?#28201;快速和均匀,釜内设电动搅拌器。在特定温度下,硫化结晶釜11内硫代硫酸铵结晶析出,流向硫代离心机12进行离心分离。硫代硫酸铵装袋入库,而滤液进入缓冲罐13储存。
[0027]缓冲罐13内的滤液进入过滤器14去除杂质后,经真?#23637;?#36947;吸入硫氰结晶釜15内。硫氰结晶釜15釜壁为双层夹套结构,夹套内通升温水或冷却水,将釜内脱硫液调节至?#23454;?#28201;度,为实?#20540;?#28201;快速和均匀,釜内设电动搅拌器。而釜通过管道与真空冷凝系统相连通。随着温度降低硫氰结晶爸15内硫氰硫酸铵结晶析出,流向硫氰离心机16进行离心分离。硫氰酸铵装袋入库。而滤液或冲洗液返回至母液罐8。
[0028]自硫代离心机12生成的不合格的硫代硫酸铵?#24230;?#21040;硫代再浆釜17内,经硫代再浆釜17重新溶解、调温后,结晶析出并进入硫代离心机12重新进行离心分离脱水干燥,装袋入库。
[0029]脱色釜5的蒸汽腔与换热器18相连,换热器18与冷凝水储罐19相连。生产蒸汽进入脱色釜5后,对脱硫液加热,加热后冷凝水进入冷凝水储罐19经泵回收,返回到焦化脱硫系统。
[0030]硫代蒸发釜10的蒸汽腔与换热器20相连,换热器20与氨水回?#23637;?1相连,而氨水回?#23637;?1与真空泵22相连。生产蒸汽进入硫代蒸发釜10后,对脱硫液加热,加热后冷凝氨水进入氨水回?#23637;?1经泵回收,返回到焦化脱硫系统。
[0031]上述虽然结合附?#32423;?#26412;发明的【具体实施方?#20581;?#36827;行了描述,但并非对本发明保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的 各?#20013;?#25913;或变形仍在本发明的保护范围以内。
【权利要求】
1.一种焦化HPF脱硫液水相法分步分离提盐系统,包括初滤脱色系统、一级蒸发浓缩结晶系统、二级浓缩结晶系统、再浆浓缩结晶系统和真空加热与冷凝系统,其特征是,所述初滤脱色系统通过母液罐与一级蒸发浓缩结晶系统相连通,同时初滤脱色系统也与真空加热与冷凝系统相连通;所述一级蒸发浓缩结晶系统与二级浓缩结晶系统相连通,同时一级蒸发浓缩结晶系统也与再浆浓缩结晶系统和真空加热与冷凝系统相连通。
2.根据权利要求1所述的一种焦化HPF脱硫液水相法分步分离提盐系统,其特征是,所述初滤脱色系统包括通过管道依次相连原液储罐、初滤槽、卧式储罐、上料泵、脱色釜、活性炭过滤器、母液储罐和母液罐,脱色釜还与整个生产系统的蒸汽管道相连,初滤脱色系统冷凝水通过管道与加热及冷凝系统相连。
3.根据权利要求1所述的一种焦化HPF脱硫液水相法分步分离提盐系统,其特征是,所述一级蒸发浓缩结晶系统包括通过管道依次相连的上料泵、蒸发釜、硫代结晶釜和硫代离心机,蒸发釜与生产系统的蒸汽管道相连,一级蒸发浓缩结晶系统冷凝水还通过管道与真空加热及冷凝系统相连,硫代结晶釜还与整个生产系统的加热蒸汽管道或冷却水管道相连。
4.根据权利要求1所述的一种焦化HPF脱硫液水相法分步分离提盐系统,其特征是,所述二级浓缩结晶系统包括通过管道依次相连的缓冲罐、过滤器、硫氰结晶釜和硫氰离心机,硫氰结晶釜还与整个生产系统中的加热蒸汽管道或冷却水管道相连。
5.根据权利要求1所述的一种焦化HPF脱硫液水相法分步分离提盐系统,其特征是,所述再浆浓缩结晶系统包括通过管道依次相连的硫代再浆釜和硫代离心机,硫代再浆釜还与整个生产系统中的加热蒸汽管道或冷却水管道相连; 根据权利要求1所述的一种焦化HPF脱硫液水相法分步分离提盐系统,其特征是,所述加热与冷凝系统包括换热器、冷凝水储罐、氨水回?#23637;蕖?#30495;空泵。
6.所述加热与冷凝系统分为两套系统,一套为脱色釜的蒸汽腔与换热器相连,而换热器与冷凝水储罐相连;另一套为硫代蒸发釜的蒸汽腔与换热器相连,换热器与氨水回?#23637;?#30456;连,而氨水回?#23637;?#19982;真空泵相连。`
7.基于权利要求1-6所述的系统从焦化HPF脱硫液中以水相法分步分离提盐的方法,其特征是,具体步骤如下: (1)、初滤脱色初滤槽为敞开式结构,内铺设滤布,杂质在滤布上方,而脱硫液经滤布下方进入卧式储罐;脱色釜釜壁为双层夹套结构,夹套内通加热蒸汽,将釜内脱硫液加热至98°C以上,为实现加热快速和均匀,釜内设电动搅拌器并在釜内加入活性炭,脱硫液完成脱色后经放液口进入活性炭过滤器,除去活性炭颗粒,滤液经管道进入母液储罐和母液罐,活性炭反复使用至效果减弱后重回到料场作焦炉配料; (2)、一级蒸发浓缩结晶上料泵经管道将脱硫液送入蒸发釜内,蒸发釜釜壁为双层夹套结构,夹套内通加热蒸汽,将釜内脱硫液加热,为实现加热快速和均匀,釜内设电动搅拌器, 而蒸发釜通过管道与真空加热冷凝系统相连通,实现真空蒸发浓缩,当蒸发釜内物料浓缩达到一定程度后由管道流入硫代结晶釜内,硫代结晶釜釜壁为双层夹套结构,夹套内通加热蒸汽或冷却水,将釜内脱硫液调节至?#23454;?#28201;度,为实?#20540;?#28201;快速和均匀,釜内设电动搅拌器,在特定温度下,硫代结晶釜内硫代硫酸铵结晶析出,流向硫代离心机进行离心分离脱水干燥,硫代硫酸铵装袋入库,而滤液进入缓冲罐储存; (3)、二级浓缩结晶缓冲罐内的滤液进入真空抽滤器去除杂质后,经真?#23637;?#36947;吸入硫氰结晶釜内,硫氰结晶釜釜壁为双层夹套结构,夹套内通加热蒸汽或冷却水,将釜内脱硫液调节至?#23454;?#28201;度,为实?#20540;?#28201;快速和均匀,釜内设电动搅拌器,随温度下降,硫氰结晶釜内硫氰酸铵结晶析出,流向硫氰离心机进行离心分离脱水干燥,硫氰酸铵装袋入库,而滤液返回至母液罐; (4)、再浆浓缩结晶自硫代离心机生成的不合格的硫代硫酸铵?#24230;?#21040;硫代再浆釜内,经硫代再浆釜重新溶解、调温后,结晶析出并进入硫代离心机进行离心分离脱水干燥,装袋入库; (5)、加热与冷凝液回收分为两套,一套为脱色釜的蒸汽腔与换热器相连,换热器与冷凝水储罐相连,生产蒸汽进入脱色釜后,对脱硫液加热,加热后冷凝水进入冷凝水储罐经泵回收,返回到焦化脱硫系统;另一套为硫代蒸发釜的蒸汽腔与换热器相连,换热器与氨水回?#23637;?#30456;连,而氨水回?#23637;?#19982;真空泵相连,生产蒸汽进入硫代蒸发釜后,对脱硫液加热,加热后冷凝氨水进入氨水回?#23637;?middot;经泵回收,返回到焦化脱硫系统。
【文?#24403;?#21495;】C01B17/64GK103818883SQ201310478173
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年10月15日 优?#28909;?#26085;:2013年10月15日 
【发明者?#20811;?#24335;超, 魏佑涛, 吕子祥, 梁树旺, 刘宁, 亓庆台, 潘长燕 
 

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