脫硫廢液提鹽的應用

米小剛

摘 要：本文介紹脫硫廢液提鹽在焦化廠HPF法脫硫系統中的應用情況，以及生產過程中的一些工藝過程描述。脫硫廢液提鹽后，節省能耗杜絕脫硫液外排，經濟效益社會效益顯著。

關鍵詞：脫硫廢液；提鹽；工藝過程

中圖分類號： X784 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）27-189-2

0 引言

酒鋼焦化廠有6座焦爐，配備兩套化產回收系統，在焦爐煤氣中，含有氰化氫、硫化氫等各類有害酸性物質，然而，HPF脫硫技術的應用，便能夠日產脫硫廢液80m3左右，這些脫硫廢液當中，存在大量硫代硫酸銨、硫氰酸銨等化學物質，這些物質的存在，對脫硫效率的提升，會造成嚴重制約，并會造成設備發生腐蝕。另外，硫氰酸銨等物質，本身還具有較高的市場價值。所以，不論從防腐、環境保護還是經濟效益等方面來思考，脫硫廢液提鹽都具有一定意義。

1 工藝說明

在以氨為堿源、利用催化氧化的脫硫工藝當中，脫硫液的含鹽量超出250g/L后，效率便會出現下降，因此需先排放一些后，再增添新的脫硫液，而所排出，便可當成脫硫廢液。我廠脫硫廢液主要含有硫氰酸銨、硫代硫酸銨，脫硫廢液的大致組成如下：

3 工藝過程描述

脫硫廢液提鹽工藝流程中，共計包含5大流程，分別為：廢液脫色及雜質分離；脫色液減壓濃縮；利用熱過濾法分離硫代硫酸鹽及硫酸鹽；利用冷卻結晶、固液分離方法收集硫氰酸鹽；對硫氰酸鹽進行洗滌與干燥。

3.1 脫色工藝流程

通常廢液脫色需要用到活性炭來進行處理，在廢液當中，像亞鐵離子等金屬離子，難以被活性炭給吸附脫除，同時，在處理時，還會有新的離子進入，因為對于活性炭來說，其本身就存在金屬雜質，盡管含量并不是很多，然而，還會對副鹽純度與顏色造成不良影響，使得產品質量得不到提升。比如說，廢液中存在的硫代酸根離子，會與設備上的鐵離子發生反應，這樣會使溶液內出現亞鐵離子，盡管在溶液當中，沒有顯色，然而，在副鹽提取中，便會使得還原性的硫代硫鹽酸鹽分離開來，這時，亞鐵離子會氧化成鐵離子，進而生成硫氰酸鐵，使得產品有紅色出現。而使用加熱工藝進行脫色時，因為在廢液當中，存在一些膠體硫黃，加上活性炭上的孔道，會有空氣帶入，因此加熱后，便會有泡沫出現。若是進行脫色處理，由于需要對廢液實施濃縮處理，因此會使得回用水與脫硫液質量受到影響。因此，在脫色過程中，需在廢液內添加可以發生沉淀與螯合作用去除金屬等雜質，并對脫色時產生的泡沫進行消除的助脫色劑有著較好的作用。使用改性后的活性炭，便能夠使脫色效果與產品質量有著顯著的提升，同時在溫度升高之后，由于分子運動的速度會加快，因此會使脫色時間縮短。但是，也需要避免由于溫度升高造成的產品分解問題出現。因此，通常使用的溫度范圍控制在80℃-90℃。

為了提高脫色質量，一般考慮添加粒度小的活性炭（200目-600目），而小粒度的活性炭會給脫色液的分離帶來困難。同時膠體硫黃及金屬硫化物等懸浮固體物質與脫色液的分離也需要同步解決。板框式壓濾機遠不能達到分離的目的，活性炭、膠體硫黃等物質會出現穿濾，而且因為活性炭的多孔性會導致脫硫液的滲漏，對生產環境造成污染。由于物料需要在高溫下（80℃～90 ℃）進行處理，有機膜顯然難以達到要求；陶瓷膜分離存在成本高、操作不方便和易堵孔等問題，處理量也很難達到要求，而且由于無機鹽容易在膜孔內結晶，從而導致膜的破損。因此，在進行脫硫廢液處理時，采用具有延展性的多孔金屬膜材料和分離裝置顯得非常必要。優化多孔金屬膜材料的孔徑、活性炭粒度以及脫色液物性等控制參數間的關系，在保證脫色系統穩定的基礎上，實現了活性炭、膠體硫黃等固體雜質與脫色液的良好分離。

3.2 蒸發濃縮與結晶工藝

該工藝生產已經屬于精細化工的范疇，因此，對工藝參數的控制要求非常嚴格。這就要求參與生產的人員必須嚴格按照工藝參數進行操作，稍有不慎，就會導致工藝產生偏差，生產的產品就會不合格。

對于是否能獲得高品位的硫氰酸鹽產品，硫氰酸鹽與硫代硫酸鹽在脫硫廢液中的含量比也是一個非常重要的參數。對于整個脫硫液來說，這兩種鹽的含量比是比較穩定的，因此，脫色液中這兩種鹽的含量比也就比較穩定。蒸發濃縮和結晶后，回流濾液中這兩種鹽的含量比發生了比較大的變化。為了調節這個變化，大多數工藝都通過補加鹽以及洗滌液來進行控制，這就使得本來就很難控制的工藝變得更為復雜。實際上，可以設置一個比較大的脫色液儲罐，讓結晶母液、洗滌液均回流到脫色液儲罐，然后再進行蒸發。蒸發液中這兩種鹽的含量比受脫色液的大容量及調配，變化就不再明顯，因而產品質量也就穩定了。

3.3 洗滌與干燥

在工業生產時，通常運用離心的工藝，來對晶體與母液實施分離，這是由于，在晶體當中，存在5%-10%的母液，這些母液是在過飽和、干燥后摻雜在晶體當中，從而對硫氰酸鹽的質量帶來很大影響，因此，離心得到的晶體，需實施洗滌，洗滌環節會對產品的純度造成較大影響。很大工業生產均是運用水來進行洗滌，利用硫氰酸鹽的溶解性，因此在加水之后，會對晶體收率造成較大影響。而洗滌的作用在于，把晶體表面母液內的流貸硫酸鹽洗滌出去，使得硫氰酸鹽的收率得到提升，利用硫氰酸鹽飽和溶液為洗液，不含有硫代硫鹽酸鹽，所以能夠在晶體不發生溶解的情況下，便能夠將硫代硫酸鹽出去，這種方法比水洗要好得多。在經過離心分離與洗滌之后，硫氰酸鹽表面含5%-10%的水分，不經干燥，很難達到國家工業品的生產標準，硫氰酸鹽隨溫度的升高，其溶解度會極大的增加，因此，給產品的干燥帶來困難。一般將干燥溫度控制在50℃-60 ℃。采用雙錐干燥機進行干燥，其熱源不能使用水蒸氣。水蒸氣的溫度高于100℃，雙錐干燥機內腔的溫度雖然能控制在50℃-60 ℃，但是，通蒸汽的夾套與裝物料的內腔中間的金屬層，其溫度會高達100℃左右，這樣，靠近該部分的硫氰酸鹽就會極快地溶解，而且硫氰酸鹽部分分解，最終導致干燥出來的產品成膏狀。用溫度為70℃左右的熱水進行干燥，該問題會得到解決，但是生產效率會大打折扣。大規模生產中最好采用熱風進行干燥，蒸汽不與干燥床接觸，熱風溫度也很容易控制。

4 結論

副鹽提取所得到的廢液，不再配煤中出現，使得煤在燃燒時，排放的二氧化硫等有害氣體量能夠得到大范圍降低，同時也使降低生產成本，提升經濟效益。另外，對于脫硫液來說，在其副鹽降低之后，能夠使硫化氫的吸收效率得到大大提升，進而能夠降低堿與催化劑的使用量，進而節約生產所需的成本。因此，其不僅能夠節能環保，還能變廢為寶，使得生產得到的產品，能夠滿足國家標準，并在農藥、醫藥等行業，得到廣泛運用。脫硫廢液項目生產工藝成熟，并具有顯著的經濟、環保和社會效益，是完全可行的。