焦化厂含钠盐脱硫废液处理新途径.doc

焦化厂含钠盐脱硫废液处理新途径 王军平 李晋萍 王晓红（太原煤气化公司技术中心，太原，030024） 【摘 要】通过对焦化厂含钠盐的脱硫废液并入煤矸石电厂的脱硫液进行脱硫的可行性分析和工业化试验，证实该方法可以做到脱硫废液的无害化处理，达到了以废治废、资源合理利用的目的，为焦化厂含钠盐脱硫废液的处理提供了新途径。 【关键词】脱硫废液 分析 试验 处理 新途径 1.引言 太原煤气化公司焦化厂焦炉煤气脱除H2S过程中发生副反应，产生两种主要的副盐Na2S2O3和NaCNS，当这些副盐达到一定浓度后，会恶化煤气脱硫过程，降低脱硫效率，导致煤气中H2S超标。该焦化厂采用外排一部分脱硫液去煤场喷洒到炼焦煤中，再补充一部分配置的新液的办法解决副盐浓度过高的问题。但是外排的废液一方面会造成环境污染，腐蚀配备煤设备，另一方面脱硫废液中钠离子会导致焦炭质量及硅砖性能降低，另外，外排脱硫废液中的游离硫最终又回到炼焦系统，使煤气脱硫的负荷加大，增加了运行成本。而太原煤气化公司电厂烟气脱硫采用的是钠钙双碱法（Na2CO3-Ca(OH)2），采用纯碱启动、钠碱吸收SO2，电石渣再生的方法。脱硫的过程中需补充碱源，而焦化厂的脱硫废液富含Na+,如果把焦化厂外排的脱硫废液并入电厂烟气脱硫液中，一方面可以补充电厂碱源，另一方面可把焦化厂脱硫液中的副盐随着电厂沉淀物一块排出系统外，这样以废治废、且做到废液的无害化处理，可以一举两得，既解决了脱硫废液排放对环境污染的问题，又节约资源，变废为宝，达到了资源的合理利用。 2.可行性分析 焦化厂脱硫废液的主要组分为：栲胶、NaVO3、Na2CO3、NaHCO3、NaCNS、Na2S2O3等，可见为富含Na+溶液。 电厂烟气脱硫采用的是钠钙双碱法（Na2CO3-Ca(OH)2），启动时以纯碱吸收SO2,吸收液用液再生。Na2CO3溶液在启动后其中的 CO32-基本被驱除吸收液再生后,循环使用。Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3+ H2O （1） Na2CO3＋CO2 + H2O→2NaHCO3 （2） 2NaOH+CO2←→Na2CO3+H2O （3） CaCO3+SO2===CaSO3+CO2 （4） Ca(OH)2 + SO2 = CaSO3+ H2O （5） PH低时在5-8时： Na2CO3＋H2SO3→Na2SO3＋H2O+CO2 （6） NaHCO3＋H2SO3→Na2SO3＋H2O+CO2 （7） CaCO3+2SO2+H2O→Ca(HSO3)2+CO2 （8） CaSO3+SO2+H2O = Ca(HSO3)2 （9） Na2SO3+SO2+H2O←→2NaHSO3 （10） 以上十式视吸收液酸碱度不同而异：碱性较高时（pH8），(1) (2)（3）（4）(5)式为主要反应；碱性降低到中性甚至微酸性时（5pH8），则按（6）（7）（8）（9）(10)式发生反应。可见，PH值不同，发生的反应也不同。 2.2 再生过程 2NaHSO3＋Ca(OH)2←→Na2SO3+CaSO3↓＋2H2O (11) Na2SO3+Ca(OH)2←→2NaOH+CaSO3↓ (12) Ca(OH)2+ Ca(HSO3)2 = 2CaSO3 +2H2O (13)NaOH Na2SO3 CaSO3的再生,加速反应 (3)(6)(8)(9)(10)的进行 2.3 副反应 Na2SO3＋1/2O2←→Na2SO4 CaSO3+ 1/2O2 = CaSO4 ↓ 从电厂脱硫机理分析可知，电厂脱硫液中钠离子浓度对脱硫效率有着很大的影响，而焦化厂富含Na+的脱硫废液正好可以为电厂脱硫液提供钠离子，加快脱硫液的再生过程，同时，焦化厂脱硫废液的PH值在8～9之间，加入电厂补液，可以略降低其PH值，减少（1）（2）（3）反应的发生，利于吸收烟气中的SO2，利于提高脱硫效率。通过实验室探讨焦化厂脱硫废液主要组分与Ca(OH)2溶液，过量H2SO3的反应关系，发现焦化厂脱硫废液中的栲胶、NaVO3与Ca(OH)2发生反应生成沉淀，但该沉淀能溶解于H2SO3溶液，而NaCNS和Na2S2O3均不与Ca(OH)2、H2SO3发生反应。因此，理论认为：焦化厂脱硫废液可以并入电厂脱硫液进行烟气脱硫。 3.工业