建陶行業煤氣脫硫設備
明晟環(huan)保氨法(fa)脫硫:建陶行業煤氣(qi)脫硫技術
建陶(tao)業以煤(mei)氣(qi)發生爐轉(zhuan)換氣(qi)為(wei)(wei)燃(ran)料(liao),即以煤(mei)為(wei)(wei)原料(liao)轉(zhuan)換為(wei)(wei)粗煤(mei)氣(qi),煤(mei)中大(da)部(bu)分硫組分同期轉(zhuan)換為(wei)(wei)硫化物(H2S和SO2)。硫化物燃(ran)燒后以SO2形式(shi)排放,將對大(da)氣(qi)環境(jing)造成污染。
脫硫(liu)減排工(gong)藝的選擇
煤氣(qi)分(fen)為熱煤氣(qi)和(he)冷(leng)煤氣(qi)兩類,相應的(de)(de)脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)方法(fa)(fa)也分(fen)為干(gan)(gan)法(fa)(fa)脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)和(he)濕(shi)法(fa)(fa)脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)兩種。建陶生(sheng)產主要(yao)采用冷(leng)煤氣(qi),其脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)方法(fa)(fa)分(fen)為濕(shi)法(fa)(fa)脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)和(he)干(gan)(gan)法(fa)(fa)脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)。特別(bie)是國家(jia)節能減排的(de)(de)方針政策出臺之后(hou),對煤氣(qi)的(de)(de)脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)日益為企(qi)業社會公眾所重視。明晟環保(bao)專家(jia)重點(dian)介紹冷(leng)煤氣(qi)的(de)(de)脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)工(gong)(gong)藝選(xuan)擇及濕(shi)法(fa)(fa)脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)工(gong)(gong)藝。從分(fen)析脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)系(xi)統建設(she)投(tou)資(zi)費用看,干(gan)(gan)法(fa)(fa)脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)和(he)濕(shi)法(fa)(fa)脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)其設(she)備投(tou)資(zi)基本相當,但(dan)干(gan)(gan)法(fa)(fa)脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)需(xu)要(yao)再生(sheng)活(huo)性碳等吸(xi)附填料,而吸(xi)附填料容(rong)(rong)易飽和(he),更(geng)換操作繁瑣;其次(ci),更(geng)換吸(xi)附填料過程(cheng)需(xu)要(yao)脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)系(xi)統停(ting)車排空,更(geng)換結(jie)束(shu)后(hou)還需(xu)要(yao)系(xi)統置換。特別(bie)是填料阻力(li)較大,且置換過程(cheng)容(rong)(rong)易殘留(liu)空氣(qi),殘留(liu)空氣(qi)中02極(ji)容(rong)(rong)易和(he)轉化氣(qi)中的(de)(de)H2產生(sheng)劇(ju)烈的(de)(de)放熱反應,存(cun)在(zai)安(an)全隱患(huan)。因此,選(xuan)擇濕(shi)法(fa)(fa)脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)工(gong)(gong)藝較安(an)全。
伴隨(sui)合(he)成氨工業的發(fa)展,濕法(fa)脫硫工藝日漸成熟。鑒于現有的建(jian)陶企業普遍(bian)采用小(xiao)型煤氣(qi)發(fa)生爐,每小(xiao)時轉化氣(qi)量約為6500-7500m3/h。國內同(tong)類脫硫技術調研結果顯示(shi),目(mu)前(qian)多以收集隧道窯尾氣(qi)脫除SO2為主(zhu),尾氣(qi)脫硫雖能達到減(jian)排目(mu)標的要求,因處理氣(qi)量大,投資和運行費用相比(bi)較高(gao),且(qie)無助于其產品質量的提高(gao),相關的效(xiao)益不明顯。
一般工藝(yi)脫硫(liu)的(de)路線,在現(xian)有(you)煤氣(qi)(qi)站加(jia)壓(ya)之后的(de)冷煤氣(qi)(qi)新建旋(xuan)流板脫硫(liu)塔凈化裝(zhuang)置(zhi)。采(cai)用NaOH、Na2CO3為(wei)脫硫(liu)吸(xi)收液,去除煤氣(qi)(qi)中(zhong)酸(suan)性H2S和少(shao)量SO2以及部分有(you)機硫(liu)組份。由于是工藝(yi)氣(qi)(qi)量僅為(wei)尾(wei)氣(qi)(qi)量的(de)1/3,因而其投資(zi)和運行(xing)費用較省;濕(shi)法脫硫(liu)過程(cheng),相當于煤氣(qi)(qi)的(de)二(er)次凈化,有(you)效消減煤氣(qi)(qi)中(zhong)焦油等(deng)雜質,同(tong)時降低(di)氣(qi)(qi)體溫度。有(you)利于產品的(de)品質和系統安全(quan)性的(de)提高,有(you)利于生(sheng)產。
濕法脫硫劑(ji)的選擇及脫硫工藝設計
脫硫(liu)劑(ji)的(de)選擇(ze)(ze)是關鍵,選擇(ze)(ze)合(he)適的(de)脫硫(liu)劑(ji)才能實現轉換氣中的(de)H2S的(de)去除。脫硫(liu)劑(ji)的(de)品種、投加(jia)量(liang)、費(fei)用(yong)、吸收效果、最終產物等都是關系(xi)到選擇(ze)(ze)脫硫(liu)劑(ji)的(de)關鍵因素。
第一個方(fang)(fang)案是(shi)采(cai)用Na2CO3和Ca(OH)2雙堿法脫(tuo)硫;第二個方(fang)(fang)案是(shi)采(cai)用Na2CO3和FeCl3作(zuo)為脫(tuo)硫劑;第三個方(fang)(fang)案是(shi)采(cai)用Na2CO3作(zuo)為脫(tuo)硫劑,同時添加888脫(tuo)硫催化(hua)劑。
三種(zhong)方(fang)案的實驗(yan)總結:
1.采用(yong)第一個方案,脫(tuo)硫(liu)(liu)劑中的(de)(de)(de)Na2CO3對(dui)轉換氣(qi)中的(de)(de)(de)H2S和少量SO2等酸性氣(qi)體有良(liang)好的(de)(de)(de)吸收效果,吸收之后(hou)的(de)(de)(de)循環液(ye)堿度(du)降低時采用(yong)Ca(OH)2加(jia)以補充(chong),整個過程雖然對(dui)轉換氣(qi)有良(liang)好脫(tuo)硫(liu)(liu)效果,但是(shi)脫(tuo)硫(liu)(liu)產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)硫(liu)(liu)化物(wu)難以通過鈣離子沉淀方式去除,無法保(bao)證系統的(de)(de)(de)持續運行。
2.第二(er)個方(fang)案(an)是采(cai)用Na2CO3和FeCl3作(zuo)(zuo)為(wei)脫(tuo)硫(liu)(liu)劑(ji)。脫(tuo)硫(liu)(liu)劑(ji)中的(de)(de)Na2CO3對轉(zhuan)換氣中的(de)(de)硫(liu)(liu)化物有良好的(de)(de)吸(xi)收(shou)效果,吸(xi)收(shou)之后的(de)(de)循環(huan)液堿度降低時(shi)采(cai)用NaOH加以(yi)(yi)補(bu)充(chong)。吸(xi)收(shou)下(xia)來的(de)(de)硫(liu)(liu)化物可望以(yi)(yi)Fe2S3和FeS形式沉淀下(xia)來,FeCl3作(zuo)(zuo)為(wei)吸(xi)收(shou)劑(ji)時(shi)能有效去除脫(tuo)硫(liu)(liu)副產物Na2S2O3中硫(liu)(liu)化物。因(yin)此(ci),若作(zuo)(zuo)為(wei)過渡性措施它是一種基(ji)本可行的(de)(de)方(fang)案(an)。
3.第三個方案(an)(an)是采用Na2CO3作為(wei)脫(tuo)硫(liu)劑,同時添加(jia)(jia)888脫(tuo)硫(liu)催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。在第一(yi)(yi)、二方案(an)(an)中已經總結Na2CO3對轉換氣硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)物有(you)(you)良好的(de)(de)吸(xi)收(shou)(shou)(shou)效果,吸(xi)收(shou)(shou)(shou)之后的(de)(de)循環液堿(jian)度降低時采用NaOH加(jia)(jia)以(yi)補充(chong)(混堿(jian)配比(bi):NaOH0.08mo1/LNa2CO3為(wei)0.16mo1/L)。分析其具體(ti)工藝(yi)原(yuan)理,Na2CO3為(wei)堿(jian)源的(de)(de)濕式(shi)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)法脫(tuo)硫(liu)實質(zhi)上是一(yi)(yi)種伴有(you)(you)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)(fan)應(ying)的(de)(de)工藝(yi)過(guo)程。氣相(xiang)中的(de)(de)H2S首先被脫(tuo)硫(liu)液所(suo)吸(xi)收(shou)(shou)(shou),隨即發生與Na2CO3的(de)(de)中和反(fan)(fan)(fan)應(ying),反(fan)(fan)(fan)應(ying)生成物NaHS被氧化(hua)(hua)(hua)(hua)生成元素硫(liu)。由于轉換氣中還含有(you)(you)HCN、CO2、O2等組份(fen),在脫(tuo)硫(liu)過(guo)程中所(suo)發生的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)學反(fan)(fan)(fan)應(ying)實際上要復雜得多。然后通過(guo)888脫(tuo)硫(liu)催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑和鼓風(feng)曝氣讓硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)物以(yi)單質(zhi)硫(liu)的(de)(de)形式(shi)釋出,最終(zhong)回(hui)收(shou)(shou)(shou)副產物。
總結
鑒于建(jian)陶(tao)行業(ye)大部分使用中小型煤(mei)氣發生(sheng)爐,已采(cai)用低(di)硫(liu)(liu)(liu)煤(mei),可回(hui)收(shou)(shou)的(de)單質硫(liu)(liu)(liu)相對量較少,單個廠家回(hui)收(shou)(shou)單質硫(liu)(liu)(liu)成本高,回(hui)收(shou)(shou)效(xiao)益低(di)。因而,在完成脫硫(liu)(liu)(liu)工程建(jian)設之后,建(jian)議組建(jian)脫硫(liu)(liu)(liu)運管管理(li)服務隊伍(wu),統(tong)籌(chou)負責(ze)副產(chan)物收(shou)(shou)集(ji)回(hui)收(shou)(shou)管理(li),集(ji)中收(shou)(shou)集(ji)后作(zuo)為H?SO?生(sheng)產(chan)原料。既(ji)滿足管理(li)需要,又達到(dao)中和循(xun)環(huan)利用的(de)目的(de),促進建(jian)陶(tao)業(ye)脫硫(liu)(liu)(liu)工作(zuo)有(you)序開展。
建(jian)(jian)陶業脫硫應分階段實施綜合整(zheng)治,采(cai)用(yong)雙段爐(lu)替代單段爐(lu),先(xian)期禁止單段爐(lu)使用(yong)煙煤(mei)為原(yuan)料;必須進行全面規劃,走(zou)集(ji)約化發(fa)展道路,籌建(jian)(jian)陶瓷集(ji)控區,建(jian)(jian)設(she)大型煤(mei)氣站,走(zou)集(ji)中供氣的(de)道路,實現節能減(jian)排的(de)目標。
明晟環(huan)保(bao)(bao)的氨法脫硫技(ji)術以化工的理念解(jie)決環(huan)保(bao)(bao)問題,運用世界(jie)一流(liu)的氨法脫硫核(he)心技(ji)術解(jie)決氣溶膠(jiao)與(yu)氨逃逸的技(ji)術性難題,真正達(da)到(dao)超低排(pai)放,變廢為寶,實現發展(zhan)綠(lv)色經濟的目(mu)的。