焦?fàn)t煤氣脫硫工藝廢液處理技術(shù)

摘 要：當(dāng)前，煤化工行業(yè)主要利用煤炭資源進(jìn)行加工生產(chǎn)，在此過程中需用到焦?fàn)t煤氣脫硫技術(shù)。為了更好地提升該技術(shù)的使用效率和效果，相關(guān)人員應(yīng)將焦?fàn)t煤氣脫硫技術(shù)與其他技術(shù)相結(jié)合并加強管理，通過不斷改進(jìn)和創(chuàng)新來保證系統(tǒng)運行質(zhì)量，還要做好相應(yīng)的預(yù)處理工作，確保最終處理效果，最大限度地降低污染物排放量。基于此，介紹了焦?fàn)t煤氣脫硫方法和濕法脫硫工藝現(xiàn)狀，分析了焦?fàn)t煤氣脫硫工藝廢液特性，設(shè)計了焦?fàn)t煤氣脫硫工藝廢液處理工藝。

關(guān)鍵詞：焦?fàn)t煤氣；脫硫工藝；廢液

1 " 焦?fàn)t煤氣脫硫方法

1.1 "濕法脫硫

在處理焦?fàn)t煤氣時，可以采用干法和濕式兩種方式完成脫硫工作。其中，濕法是指將焦?fàn)t煤氣中含有大量水分和灰分等雜質(zhì)的廢水直接排出；干法是通過化學(xué)反應(yīng)或者其他手段降低焦?fàn)t煤氣中的水蒸氣濃度，達(dá)到凈化環(huán)境的目的。目前，我國大部分地區(qū)都會應(yīng)用濕法脫硫技術(shù)實現(xiàn)焦?fàn)t煤氣的回收利用。為了更好地提高焦?fàn)t煤氣的綜合利用效率，相關(guān)部門必須做好以下5點優(yōu)化措施：（1）嚴(yán)格控制焦炭的質(zhì)量與規(guī)格，確保其符合國家標(biāo)準(zhǔn)。（2）根據(jù)實際情況選擇合適的焦炭種類、數(shù)量及厚度，保證焦炭具有較強的吸附能力，提升焦炭的使用價值。（3）加強對焦?fàn)t煤氣中含水量的檢測，及時調(diào)整操作過程中產(chǎn)生的熱量總和，以此減少焦炭內(nèi)部溫度過高或過低的問題。（4）結(jié)合實際情況合理設(shè)置加熱時間、加熱功率以及加熱溫度等參數(shù)，最大限度地避免能源浪費，進(jìn)一步提高燃料電池系統(tǒng)的整體運行效率，有效節(jié)約能源。（5）加強對設(shè)備的管理，尤其是分析一些大型設(shè)備的運行狀況，采取相應(yīng)的策略，提高整個裝置的運行效率，有效降低能耗，延長設(shè)備使用壽命。

1.2 "干法脫硫

在處理焦化廠的廢氣時，可以通過采用濕式電除塵器和干法煙道除塵器等多種脫硫方式達(dá)到凈化環(huán)境的目的。但是，這些脫硫技術(shù)都存在一定的缺陷與不足。為了更好地提高焦?fàn)t煤氣的利用率、降低污染物排放量，需要不斷改進(jìn)現(xiàn)有的脫硫技術(shù)，使整個系統(tǒng)能穩(wěn)定高效地運行。現(xiàn)階段，我國焦?fàn)t煤氣脫硫主要有以下兩種處理工藝：第一種是濕法脫硫，該脫硫技術(shù)具有投資成本低、效率高且安全性好等優(yōu)點；第二種是半干法脫硫，這類脫硫技術(shù)雖然投資成本較高、操作難度較大，還容易出現(xiàn)二次污染現(xiàn)象，但優(yōu)勢較為明顯，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，特別是一些化工企業(yè)或鋼鐵廠，應(yīng)用了大量濕法脫硫裝置。隨著科學(xué)技術(shù)水平的提升以及人們環(huán)保意識的加強，很多新型節(jié)能脫硫技術(shù)逐漸得到應(yīng)用，比如微電解、吸附吸收等脫硫技術(shù)，不僅可以有效降低二氧化硫氣體的濃度，還能將其轉(zhuǎn)化為水蒸氣帶走，起到良好的脫附作用，既可以保證系統(tǒng)整體的經(jīng)濟效益，又可以進(jìn)一步提高脫硫效率，最終實現(xiàn)環(huán)境保護目標(biāo)，促進(jìn)社會可持續(xù)發(fā)展。

2 " 濕法脫硫工藝現(xiàn)狀

2.1 "PDS法

PDS法由我國自主研發(fā)，脫硫催化劑為雙核酞菁鈷磺酸鹽。該工藝的脫硫堿源既可以選擇煤氣中的氨，也可以外加堿源碳酸鈉。PDS法脫硫的操作難度較大且成本較高，很多企業(yè)并沒有將這一項目的研究與實際生產(chǎn)相結(jié)合來制定相應(yīng)的解決方案。在焦?fàn)t煤氣凈化過程中，采用傳統(tǒng)的化學(xué)氧化方法已經(jīng)不能滿足當(dāng)前的需求，因此，需要通過一些先進(jìn)的技術(shù)實現(xiàn)焦?fàn)t煤氣脫硫技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，更好地為焦化行業(yè)提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。目前，市場上主要有兩種類型的脫硫藥劑，分別為石灰石型以及石膏型。其中，石灰石型脫硫劑的優(yōu)點是價格低廉、使用壽命較長，同時具備良好的抗硫性、耐溫性以及耐腐蝕性，可以有效降低硫分含量，在使用過程中不會出現(xiàn)二次污染，不僅能節(jié)約成本，還能獲得顯著的經(jīng)濟效益，受到了廣大用戶的青睞。石膏型脫硫劑的應(yīng)用雖然也有一定的優(yōu)勢，但存在較大的缺陷，即容易導(dǎo)致二氧化硅被消耗掉，還會對環(huán)境造成嚴(yán)重污染，不利于生態(tài)環(huán)境建設(shè)工作的開展。此外，硫酸根離子濃度過高或過低都會直接影響脫硫效率。

2.2 "HPF法

HPF法也是我國自主開發(fā)的一種脫硫工藝。該脫硫工藝為前脫硫，堿源為焦?fàn)t煤氣中的氨，其脫硫催化劑是復(fù)合催化劑，包括對苯二酚、硫酸亞鐵、雙核酞菁鈷磺酸鹽3種成分。焦?fàn)t煤氣中的硫含量較低且含有大量水分和灰分等物質(zhì)，因此難以被直接應(yīng)用于實際生產(chǎn)中。由于該類廢水處理方法存在一定的缺陷，需要采取相應(yīng)的優(yōu)化措施提高處理效率與質(zhì)量。其中，常見的措施是采用石灰石作為原料進(jìn)行脫硫反應(yīng)，但是會導(dǎo)致脫硫劑用量過多、成本過高，還會產(chǎn)生二次污染問題。將石灰石與其他材料相結(jié)合可以有效降低成本，同時具有良好的經(jīng)濟效益，所以石灰石成為一種新型脫硫藥劑資源。此外，通過合理使用石灰石還能實現(xiàn)節(jié)能減排的目的，為環(huán)境保護作貢獻(xiàn)。在具體操作過程中，相關(guān)人員要注意控制好石灰石的投加量以及溫度等因素，確保最終處理效果，進(jìn)而提升整個流程的運行效率。在利用焦炭時，如果能適當(dāng)增加一些輔料，不僅可以進(jìn)一步提高焦化廠回收利用效率，還能讓焦炭得到更好的綜合利用[1]。

2.3 "真空碳酸鉀法

真空碳酸鉀是一種新型濕式氧化鎂生產(chǎn)工藝。該工藝的主要優(yōu)點在于能有效減少焦?fàn)t煤氣中的二氧化硫和煙塵等有害物質(zhì)，并且將其轉(zhuǎn)化成無害物質(zhì)排到大氣中，達(dá)到凈化環(huán)境的效果。但是，由于該工藝的應(yīng)用范圍較小、投資成本高昂以及操作難度較大等問題，目前國內(nèi)外的相關(guān)研究較少。因此，相關(guān)工作人員需要結(jié)合實際情況進(jìn)行科學(xué)合理的分析與判斷，進(jìn)而制定相應(yīng)的解決方案。首先，要充分發(fā)揮石灰石的吸附能力，使其成為高效、穩(wěn)定的吸收劑，有效去除焦?fàn)t煤氣中的有害氣體，同時要注意控制好反應(yīng)器內(nèi)的氧氣濃度，確保整個反應(yīng)系統(tǒng)處于最佳運行狀態(tài)，防止二氧化碳大量聚集導(dǎo)致爆炸事故發(fā)生。其次，為了保證石灰石在實際使用過程中不會出現(xiàn)結(jié)垢或者腐蝕等不良現(xiàn)象，必須合理選擇石灰石的粒徑以及化學(xué)成分，提高石灰石的抗腐蝕性能。同時，還應(yīng)該考慮到石灰石本身的物理化學(xué)特性及其所處的環(huán)境條件。例如石灰?guī)r內(nèi)部的孔隙率以及滲透性都會受到溫度變化的直接影響，因此，在具體實踐過程中必須嚴(yán)格控制好石灰石的投料比例以及投加量，避免因投料過多或過少造成石灰石品質(zhì)下降。最后，還要綜合考量各種因素對石灰石質(zhì)量的影響程度，以免出現(xiàn)石灰石資源被嚴(yán)重浪費的問題。

2.4 "物理吸收法（低溫甲醇吸收法）

目前，常用的物理吸收法主要有兩種類型，一種是直接將焦炭作為原料，另一種是通過添加石灰石等物質(zhì)實現(xiàn)脫硫劑與煤焦油之間的相互作用，進(jìn)而降低焦?fàn)t煤氣中的硫以及其他雜質(zhì)含量。其中，最常見的是間接吸收法，即在焦炭塔內(nèi)安裝一個吸收裝置，然后將其置于焦?fàn)t煤氣中，使吸收塔內(nèi)產(chǎn)生大量的熱并且將溫度維持在穩(wěn)定水平，促進(jìn)吸收劑與煤焦油的反應(yīng)。在整個操作過程中，操作人員只要控制好吸收器的溫度，就不會出現(xiàn)過熱現(xiàn)象。換言之，這種方法能保證吸收塔內(nèi)部溫度始終處于穩(wěn)定狀態(tài)[2]。

3 " 焦?fàn)t煤氣脫硫工藝廢液特性分析

3.1 "焦?fàn)t煤氣脫硫工藝廢液中污染物的危害性分析

在我國焦?fàn)t煤氣脫硫技術(shù)發(fā)展過程中，為了更好地提升其應(yīng)用效果，必須要提高對焦?fàn)t煤氣脫硫工藝廢液處理技術(shù)的重視程度。現(xiàn)階段，焦?fàn)t煤氣脫硫工藝廢液處理技術(shù)存在的問題主要表現(xiàn)在以下3個方面：首先，由于相關(guān)部門缺乏科學(xué)完善的管理制度，焦?fàn)t煤氣脫硫工藝廢液處理技術(shù)無法得到全面有效落實；其次，一些企業(yè)沒有結(jié)合自身實際情況進(jìn)行合理調(diào)整，導(dǎo)致最終的處理結(jié)果與預(yù)期目標(biāo)之間存在較大偏差；最后，部分企業(yè)為了獲取更大的經(jīng)濟效益，忽視了對廢水處理工作的嚴(yán)格管理，給后續(xù)運行埋下了極大的安全隱患，不僅會對周邊土壤、水體等生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重影響，破壞土地資源和水資源，加劇環(huán)境污染，還會直接降低行業(yè)的整體競爭力。還有一部分企業(yè)為了追求短期利益最大化，不注重對污水處理設(shè)備的維護，導(dǎo)致處理后的廢液較多。

3.2 "焦?fàn)t煤氣脫硫工藝廢液的腐蝕性分析

在對焦?fàn)t煤氣進(jìn)行脫硫處理時，需要注意的是，要想使其達(dá)到最佳效果，就要采取有效的處理方法和手段提高焦?fàn)t煤氣的利用率。目前，我國焦化行業(yè)中應(yīng)用最廣泛的是焦?fàn)t煙氣脫硫技術(shù)。這種技術(shù)可以將焦?fàn)t煤氣中的二氧化硫轉(zhuǎn)化為硫酸鹽、硝酸鹽以及水等物質(zhì)，還能有效降低廢水的排放量。因此，該技術(shù)具有很高的經(jīng)濟價值與社會效益。但是，由于焦?fàn)t煤氣處理工藝存在一定的缺陷，其實際處理效率不高，無法滿足當(dāng)前的環(huán)境保護要求。隨著人們生活水平的提升，各種工業(yè)廢水不斷增加，這些廢水中包含重金屬等有毒有害物質(zhì)，會對環(huán)境造成嚴(yán)重危害，比如破壞地下水資源、污染大氣環(huán)境，甚至可能會引發(fā)一系列的災(zāi)害，例如酸雨等。如果沒有及時處理廢液中的有機污染物，也有可能會出現(xiàn)二次污染，對企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟損失。

4 " 焦?fàn)t煤氣脫硫工藝廢液處理工藝設(shè)計

4.1 "焦?fàn)t煤氣脫硫工藝廢液處理工藝設(shè)計原則

為了保證焦?fàn)t煤氣的安全生產(chǎn)、高效運行以及經(jīng)濟效益最大化，必須要對焦?fàn)t煤氣脫硫工藝廢液處理工藝進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃和設(shè)計。首先，應(yīng)該根據(jù)國家相關(guān)政策要求，結(jié)合企業(yè)自身情況，選擇合適的處理工藝；其次，在實際應(yīng)用中要充分考慮到環(huán)保因素，采取相應(yīng)的環(huán)境保護措施；最后，要做好廢液處理工作，確保能達(dá)到預(yù)期效果。因此，需要從以下4個方面加強對焦?fàn)t煤氣脫硫工藝廢液處理技術(shù)的研究與創(chuàng)新。第一，可以采用物化處理方法將廢水中的大量有機物去除；第二，可以利用化學(xué)反應(yīng)和生物降解的方式實現(xiàn)廢水處理；第三，在處理過程中，要注意有效控制一些有毒物質(zhì)及重金屬等有害物質(zhì)，更好地保障廢水處理質(zhì)量；第四，可以通過先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段提高處理工藝的自動化程度，以此提升處理效率和質(zhì)量，促進(jìn)我國焦?fàn)t煤氣行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。

4.2 "焦?fàn)t煤氣脫硫工藝廢液處理工藝設(shè)計內(nèi)容

在對焦?fàn)t煤氣脫硫工藝進(jìn)行分析的過程中，需要結(jié)合實際情況以及相關(guān)要求選擇合理的處理方案，可以從以下5點入手展開研究和分析。第一，要加強對焦?fàn)t煤氣脫硫技術(shù)的重視。為了有效提高該技術(shù)水平，要持續(xù)關(guān)注其應(yīng)用效果，并且根據(jù)具體情況采取相應(yīng)的優(yōu)化措施，進(jìn)一步完善整個焦?fàn)t煤氣脫硫系統(tǒng)；第二，要注重對廢水處理環(huán)節(jié)的管理。在實際開展工作時，必須嚴(yán)格按照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)完成廢水處理操作，確保廢水處理質(zhì)量符合要求。同時，還應(yīng)該注意做好各項記錄工作，一旦發(fā)現(xiàn)有任何不合格的地方立刻上報給上級部門，以便及時作出調(diào)整，避免造成不必要的損失；第三，做好廢水處理后的回收利用工作。由于我國目前大部分地區(qū)都存在嚴(yán)重的水資源短缺問題，要充分發(fā)揮廢水資源化作用，將廢水中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化成其他形式加以利用，達(dá)到環(huán)境保護的目的。還要積極探索新的廢物利用方式，比如將固體廢棄物作為原料、肥料或者能源等，推動環(huán)保事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展；第四，建立科學(xué)合理的獎懲制度，鼓勵企業(yè)之間相互合作、共同進(jìn)步，促進(jìn)行業(yè)健康有序發(fā)展；第五，構(gòu)建良好的生態(tài)環(huán)境。

5 " 結(jié)語

焦?fàn)t煤氣脫硫工藝的主要特點是煙塵排放量較少、能耗低等。在實際應(yīng)用中，需要根據(jù)不同的情況選擇合適的脫硫技術(shù)和方法。目前，我國焦?fàn)t煤氣脫硫工藝已經(jīng)得到了很大程度的改善與發(fā)展。但是，應(yīng)用焦?fàn)t煤氣脫硫技術(shù)不僅會消耗大量能源，還會造成一定的環(huán)境污染，應(yīng)注意開發(fā)環(huán)保技術(shù)，促進(jìn)生態(tài)平衡發(fā)展。

[參考文獻(xiàn)]

[1]劉晨明，王波，曹宏斌，等.焦?fàn)t煤氣HPF脫硫工藝廢液處理新技術(shù)[J].煤化工，2011（1）：11-14.

[2]吳文升，胡艷君，黃靖，等.焦?fàn)t煤氣脫硫廢液無害化處理技術(shù)[J].金屬世界，2018（1）：73-77.

Treatment technology of waste liquid from coke oven gas desulfurization process

Ren Shengbang

（Qinghai Salt Lake Magnesium Industry Co. Ltd.， Geermu 816099， China）

Abstract：Currently， the coal chemical industry mainly uses coal resources for processing and production， in which coke oven gas desulfurization technology is required. In order to better improve the efficiency and effectiveness of this technology， relevant personnel should integrate coke oven gas desulfurization technology with other technologies and strengthen management. Through continuous improvement and innovation， the system operation quality should be guaranteed. In addition， corresponding pre-treatment work should be done to ensure the final treatment effect and minimize pollutant emissions. Based on this， the current status of coke oven gas desulfurization method and wet desulfurization process is introduced， the waste liquid properties of coke oven gas desulfurization process are analyzed， and the waste liquid treatment process for coke oven gas desulfurization process is designed.

Key words：coke oven gas; desulfurization process; waste liquid