脱硫废液提盐的应用

米小刚

摘 要：本文介绍脱硫废液提盐在焦化厂HPF法脱硫系统中的应用情况，以及生产过程中的一些工艺过程描述。脱硫废液提盐后，节省能耗杜绝脱硫液外排，经济效益社会效益显著。

关键词：脱硫废液；提盐；工艺过程

中图分类号： X784 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）27-189-2

0 引言

酒钢焦化厂有6座焦炉，配备两套化产回收系统，在焦炉煤气中，含有氰化氢、硫化氢等各类有害酸性物质，然而，HPF脱硫技术的应用，便能够日产脱硫废液80m3左右，这些脱硫废液当中，存在大量硫代硫酸铵、硫氰酸铵等化学物质，这些物质的存在，对脱硫效率的提升，会造成严重制约，并会造成设备发生腐蚀。另外，硫氰酸铵等物质，本身还具有较高的市场价值。所以，不论从防腐、环境保护还是经济效益等方面来思考，脱硫废液提盐都具有一定意义。

1 工艺说明

在以氨为碱源、利用催化氧化的脱硫工艺当中，脱硫液的含盐量超出250g/L后，效率便会出现下降，因此需先排放一些后，再增添新的脱硫液，而所排出，便可当成脱硫废液。我厂脱硫废液主要含有硫氰酸铵、硫代硫酸铵，脱硫废液的大致组成如下：

3 工艺过程描述

脱硫废液提盐工艺流程中，共计包含5大流程，分别为：废液脱色及杂质分离；脱色液减压浓缩；利用热过滤法分离硫代硫酸盐及硫酸盐；利用冷却结晶、固液分离方法收集硫氰酸盐；对硫氰酸盐进行洗涤与干燥。

3.1 脱色工艺流程

通常废液脱色需要用到活性炭来进行处理，在废液当中，像亚铁离子等金属离子，难以被活性炭给吸附脱除，同时，在处理时，还会有新的离子进入，因为对于活性炭来说，其本身就存在金属杂质，尽管含量并不是很多，然而，还会对副盐纯度与颜色造成不良影响，使得产品质量得不到提升。比如说，废液中存在的硫代酸根离子，会与设备上的铁离子发生反应，这样会使溶液内出现亚铁离子，尽管在溶液当中，没有显色，然而，在副盐提取中，便会使得还原性的硫代硫盐酸盐分离开来，这时，亚铁离子会氧化成铁离子，进而生成硫氰酸铁，使得产品有红色出现。而使用加热工艺进行脱色时，因为在废液当中，存在一些胶体硫黄，加上活性炭上的孔道，会有空气带入，因此加热后，便会有泡沫出现。若是进行脱色处理，由于需要对废液实施浓缩处理，因此会使得回用水与脱硫液质量受到影响。因此，在脱色过程中，需在废液内添加可以发生沉淀与螯合作用去除金属等杂质，并对脱色时产生的泡沫进行消除的助脱色剂有着较好的作用。使用改性后的活性炭，便能够使脱色效果与产品质量有着显著的提升，同时在温度升高之后，由于分子运动的速度会加快，因此会使脱色时间缩短。但是，也需要避免由于温度升高造成的产品分解问题出现。因此，通常使用的温度范围控制在80℃-90℃。

为了提高脱色质量，一般考虑添加粒度小的活性炭（200目-600目），而小粒度的活性炭会给脱色液的分离带来困难。同时胶体硫黄及金属硫化物等悬浮固体物质与脱色液的分离也需要同步解决。板框式压滤机远不能达到分离的目的，活性炭、胶体硫黄等物质会出现穿滤，而且因为活性炭的多孔性会导致脱硫液的渗漏，对生产环境造成污染。由于物料需要在高温下（80℃～90 ℃）进行处理，有机膜显然难以达到要求；陶瓷膜分离存在成本高、操作不方便和易堵孔等问题，处理量也很难达到要求，而且由于无机盐容易在膜孔内结晶，从而导致膜的破损。因此，在进行脱硫废液处理时，采用具有延展性的多孔金属膜材料和分离装置显得非常必要。优化多孔金属膜材料的孔径、活性炭粒度以及脱色液物性等控制参数间的关系，在保证脱色系统稳定的基础上，实现了活性炭、胶体硫黄等固体杂质与脱色液的良好分离。

3.2 蒸发浓缩与结晶工艺

该工艺生产已经属于精细化工的范畴，因此，对工艺参数的控制要求非常严格。这就要求参与生产的人员必须严格按照工艺参数进行操作，稍有不慎，就会导致工艺产生偏差，生产的产品就会不合格。

对于是否能获得高品位的硫氰酸盐产品，硫氰酸盐与硫代硫酸盐在脱硫废液中的含量比也是一个非常重要的参数。对于整个脱硫液来说，这两种盐的含量比是比较稳定的，因此，脱色液中这两种盐的含量比也就比较稳定。蒸发浓缩和结晶后，回流滤液中这两种盐的含量比发生了比较大的变化。为了调节这个变化，大多数工艺都通过补加盐以及洗涤液来进行控制，这就使得本来就很难控制的工艺变得更为复杂。实际上，可以设置一个比较大的脱色液储罐，让结晶母液、洗涤液均回流到脱色液储罐，然后再进行蒸发。蒸发液中这两种盐的含量比受脱色液的大容量及调配，变化就不再明显，因而产品质量也就稳定了。

3.3 洗涤与干燥

在工业生产时，通常运用离心的工艺，来对晶体与母液实施分离，这是由于，在晶体当中，存在5%-10%的母液，这些母液是在过饱和、干燥后掺杂在晶体当中，从而对硫氰酸盐的质量带来很大影响，因此，离心得到的晶体，需实施洗涤，洗涤环节会对产品的纯度造成较大影响。很大工业生产均是运用水来进行洗涤，利用硫氰酸盐的溶解性，因此在加水之后，会对晶体收率造成较大影响。而洗涤的作用在于，把晶体表面母液内的流贷硫酸盐洗涤出去，使得硫氰酸盐的收率得到提升，利用硫氰酸盐饱和溶液为洗液，不含有硫代硫盐酸盐，所以能够在晶体不发生溶解的情况下，便能够将硫代硫酸盐出去，这种方法比水洗要好得多。在经过离心分离与洗涤之后，硫氰酸盐表面含5%-10%的水分，不经干燥，很难达到国家工业品的生产标准，硫氰酸盐随温度的升高，其溶解度会极大的增加，因此，给产品的干燥带来困难。一般将干燥温度控制在50℃-60 ℃。采用双锥干燥机进行干燥，其热源不能使用水蒸气。水蒸气的温度高于100℃，双锥干燥机内腔的温度虽然能控制在50℃-60 ℃，但是，通蒸汽的夹套与装物料的内腔中间的金属层，其温度会高达100℃左右，这样，靠近该部分的硫氰酸盐就会极快地溶解，而且硫氰酸盐部分分解，最终导致干燥出来的产品成膏状。用温度为70℃左右的热水进行干燥，该问题会得到解决，但是生产效率会大打折扣。大规模生产中最好采用热风进行干燥，蒸汽不与干燥床接触，热风温度也很容易控制。

4 结论

副盐提取所得到的废液，不再配煤中出现，使得煤在燃烧时，排放的二氧化硫等有害气体量能够得到大范围降低，同时也使降低生产成本，提升经济效益。另外，对于脱硫液来说，在其副盐降低之后，能够使硫化氢的吸收效率得到大大提升，进而能够降低碱与催化剂的使用量，进而节约生产所需的成本。因此，其不僅能够节能环保，还能变废为宝，使得生产得到的产品，能够满足国家标准，并在农药、医药等行业，得到广泛运用。脱硫废液项目生产工艺成熟，并具有显著的经济、环保和社会效益，是完全可行的。