一种脱硫液的置换处理系统及方法与流程

本发明涉及脱硫液处理方法，更具体地说，它涉及一种脱硫液的置换处理系统及方法。

背景技术：

在焦炉煤气净化工艺中，现在一般采用真空碳酸钾脱硫再生系统来实现焦炉煤气的净化，真空碳酸钾脱硫再生系统依靠循环脱硫液将焦炉煤气中的硫化氢等酸性气体通过脱硫塔、解析塔及wsa湿法制酸系统进行硫再生解析及制酸。循环脱硫液在脱硫再生的过程中，如果长期不更换循环脱硫液，循环脱硫液中的副盐及其他杂质成分会随之增多，如硫代硫酸钾、异硫氰化钾和亚铁氰化钾等的含量会不断增多。如果对循环脱硫液不采用微量排污置换，将影响循环脱硫液的质量，降低焦炉煤气的脱硫效率。现有的置换方法是，采用间歇排污置换的操作方法，每天将少量的循环脱硫液排至循环脱硫液的地下槽后再送至酚氰污水站净化处理后外排。但是酚氰污水处理系统的处理负荷和处理成本随之增大，而且循环脱硫液中的可回收的物质无法被回收了。另外，如果遇到酚氰污水处理站的污水净化池内的菌体异常需要检修时，由于培育新菌体需要的时间较长，而且没有备用处理系统，循环脱硫液无法排污置换，煤气中的酸性气体无法有效脱除，导致在后续使用时排放烟气中二氧化硫超标，因此有必要提出一种新型的脱硫液处理方法。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种脱硫液的置换处理系统及方法，将需要置换处理的循环脱硫液与焦炉煤料混合，在焦炉中循环脱硫液中可回收的含硫酸性气体随着焦炉煤气排出进行回收，有利于减轻酚氰污水处理系统的污水处理成本及降低污水处理系统负荷。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种脱硫液的置换处理系统，包括，

脱硫解析模块，包括脱硫塔、循环脱硫液槽和解析塔，所述脱硫塔的底部通过脱硫液富液泵与循环脱硫液槽连通，所述循环脱硫液槽通过循环富液泵与解析塔的顶部连通，所述解析塔的底部通过循环贫液泵与脱硫塔的顶部连通，所述脱硫塔和循环脱硫液槽的底部均通过带排污阀的管道与循环脱硫液地下槽连通；

焦炉模块，包括焦炉煤料输送带和焦炉，所述焦炉煤料输送带上方设置有多个喷头，多个所述喷头通过自吸泵与循环脱硫液地下槽连通，所述焦炉煤料输送带通向焦炉的进料口；

净化模块，包括依次连接的硫铵装置、终冷装置、洗苯装置和水洗装置，所述硫铵装置通过煤气鼓风机与焦炉连通，所述水洗装置与脱硫塔连通。

在其中一个实施例中，所述解析塔与制酸装置连通，所述解析塔与制酸装置之间设置有真空泵。真空泵将解析塔内的气体全部抽出。

在其中一个实施例中，多个所述喷头与循环脱硫液地下槽之间设置有预处理槽，所述自吸泵位于预处理槽与循环脱硫液地下槽之间，所述预处理槽通过放空管与喷头连通，所述放空管设置有自动控制阀，所述预处理槽通过管道与循环脱硫地下槽连通。

在其中一个实施例中，所述喷头是鸭嘴式排放口，所述鸭嘴式排放口朝向焦炉煤料输送带。鸭嘴式排放口便于使喷洒出来的循环脱硫液与焦炉煤料的表层充分接触混合。

在其中一个实施例中，所述鸭嘴式排放口是塑料材质的万向鸭嘴式喷头，所述万向鸭嘴式喷头与焦炉煤料接触。由于循环脱硫液中含有含硫酸性气体，如果万向鸭嘴式喷头距离焦炉煤料较远，在喷洒循环脱硫液的过程中，会有含硫酸性气体挥发，容易造成人员中毒的事故，因此万向鸭嘴式喷头需要与焦炉煤料接触，减少循环脱硫液中含硫酸性气体的挥发；由于万向鸭嘴式喷头是由塑料材质制成，即使万向鸭嘴式喷头与焦炉煤料接触，焦炉煤料输送带可正常运输焦炉煤料，塑料材质的万向鸭嘴式喷头有效地防止刮伤焦炉煤料输送带。

在其中一个实施例中，在所述万向鸭嘴式喷头的侧面设置有酸性气体监测探头，所述酸性气体监测探头与plc控制系统电连接，所述plc控制系统与所述自动控制阀电联接。

在其中一个实施例中，所述自吸泵与预处理槽之间设置有输送阀。

在其中一个实施例中，所述万向鸭嘴式喷头的侧面还设置有蜂鸣器，所述蜂鸣器与plc控制系统电连接，当酸性气体监测探头测得万向鸭嘴式喷头处的含硫酸性气体超标时，蜂鸣器在plc控制系统的控制下启动。

一种脱硫液的置换处理方法，开启脱硫塔和循环脱硫液槽底部的排污阀，脱硫塔和循环脱硫液槽内的循环脱硫液进入循环脱硫液地下槽存放后关闭排污阀，然后开启自吸泵，将循环脱硫液地下槽内循环脱硫液抽送至预处理槽；

当焦炉煤料输送带启动时，自动控制阀开启，在重力作用下循环脱硫液经万向鸭嘴式喷头喷洒至焦炉煤料输送带上焦炉煤料上，循环脱硫液与焦炉煤料充分混合，并进入焦炉；

在焦炉高温环境下，循环脱硫液中的水被蒸干，溶于循环脱硫液的含硫酸性气体跟随生成的焦炉煤气进入硫铵装置，然后依次经过终冷装置、洗苯装置和水洗装置净化后，焦炉煤气与含硫酸性气体进入脱硫塔，含硫酸性气体被循环脱硫液吸收，脱硫后的焦炉煤气从脱硫塔排出，吸收了含硫酸性气体的循环脱硫液在脱硫液富液泵作用下进入循环脱硫液槽，然后循环脱硫液槽通过循环富液泵将循环脱硫液抽送至解析塔内，循环脱硫液在解析塔内将含硫酸性气体析出，通过循环贫液泵返回脱硫塔继续吸收含硫酸性气体，在解析塔内析出的含硫酸性气体进入制酸装置。

在其中一个实施例中，当酸性气体监测探头检测到万向鸭嘴式喷头处的含硫酸性气体超过设定值时，酸性气体监测探头向plc控制系统反馈，plc控制系统发出警报并控制自动控制阀关闭。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

本发明将置换循环脱硫液与焦炉煤气的生产结合起来，使需置换的循环脱硫液与焦炉煤料一起进入焦炉中，在焦炉的高温环境下，循环脱硫液中可回收的含硫酸性气体挥发出来，且与焦炉煤气混合排出，使含硫酸性气体再次进入真空碳酸钾脱硫再生系统中进行回收制酸，由于真空碳酸钾脱硫再生系统中循环脱硫液可以定时置换，有效地提升了真空碳酸钾脱硫再生系统的运行稳定率，有效的抑制了循环脱硫液在循环使用中副盐及其它杂质成分增多的现象，保证了循环脱硫液的质量且降低了酚氰污水处理站的污水处理成本及污水处理系统负荷，也有利于回收循环脱硫液中可回收化产品及提升了硫酸产能。

附图说明

图1是本发明的示意图；

图2是本发明的万向鸭嘴式喷头及酸性气体监测探头的示意图。

图中，1-自吸泵，2-输送阀，3-预处理槽，4-自动控制阀，5-万向鸭嘴式喷头，6-焦炉煤料输送带，7-焦炉，8-鼓风机，9-硫铵装置，10-终冷装置，11-洗苯装置，12-水洗装置，13-脱硫塔，14-循环脱硫液槽，15-脱硫液富液泵，16-解析塔，17-循环富液泵，18-循环贫液泵，19-循环脱硫液地下槽，20-制酸装置，21-真空泵，22-酸性气体监测探头，23-plc控制系统。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

值得注意的是，本文所涉及的“上”“下”等方位词均相对于附图视角而定，仅仅只是为了便于描述，不能够理解为对技术方案的限制。

循环脱硫液在长期使用后，生成的副盐会不断积累，副盐主要是硫代硫酸钾、异硫氰化钾和亚铁氰化钾，副盐的含量增加会影响循环脱硫液的脱硫效果，因此有需要定期置换部分的循环脱硫液，但是置换出来的循环脱硫液需要输送至酚氰污水处理系统处理。输送至酚氰污水处理系统的循环脱硫液中的可回收成分将无法回收，如循环脱硫液中的硫化氢和二氧化硫原来可以用来制造硫酸，而且当酚氰污水处理系统需要维修时，这部分本来需要排放至酚氰污水处理系统的循环脱硫液只能继续参与循环，而不能被排出，影响了循环脱硫液的质量，降低了真空碳酸钾脱硫再生系统的运行稳定性。

基于此，本发明提供了一种脱硫液的置换系统，使需要置换的循环脱硫液参与焦炉煤气的生产，既能正常置换循环脱硫液，也能回收循环脱硫液中的硫化氢和二氧化硫，如图1和2所示，包括脱硫解析模块、焦炉模块和净化模块，其中，

脱硫解析模块，包括脱硫塔13、循环脱硫液槽14和解析塔16，所述脱硫塔13的底部通过脱硫液富液泵15与循环脱硫液槽14连通，所述循环脱硫液槽14通过循环富液泵17与解析塔16的顶部连通，所述解析塔16的底部通过循环贫液泵18与脱硫塔13的顶部连通，所述脱硫塔13和循环脱硫液槽14的底部均通过带排污阀的管道与循环脱硫液地下槽19连通；

焦炉模块，包括焦炉煤料输送带6和焦炉7，所述焦炉煤料输送带6上方设置有多个喷头，多个所述喷头通过自吸泵1与循环脱硫液地下槽19连通，所述焦炉煤料输送带6通向焦炉7的进料口；

净化模块，包括依次连接的硫铵装置9、终冷装置10、洗苯装置11和水洗装置12，所述硫铵装置9通过煤气鼓风机8与焦炉7连通，所述水洗装置12与脱硫塔13连通。

进一步地，所述解析塔16与制酸装置20连通，所述解析塔16与制酸装置20之间设置有真空泵21。真空泵21将解析塔16内的气体全部抽出。

将循环脱硫液通过自吸泵1输送至焦炉煤料输送带6的正上方且循环脱硫液被喷洒至焦炉煤料表面，循环脱硫液与焦炉煤料混合均匀后，焦炉煤料与循环脱硫液进入焦炉7内高温反应生成带有含硫酸性气体的煤气，带有含硫酸性气体的煤气混合物经过净化处理后含硫酸性气体被回收，净化的煤气混合物通向后续工序。

其中，多个所述喷头与循环脱硫液地下槽19之间设置有预处理槽3，所述自吸泵1位于预处理槽3与循环脱硫液地下槽19之间，所述预处理槽3通过放空管与喷头连通，所述放空管设置有自动控制阀4，所述预处理槽3通过管道与循环脱硫地下槽连通，其中，预处理槽3的底部比焦炉煤料输送带6高700-1000mm，通过自吸泵1抽取的循环脱硫液先存放在预处理槽3内。由于焦炉煤料输送带6不是持续运行的，因此在焦炉煤料输送带6未运行时，通过自吸泵1抽取的循环脱硫液先存放在预处理槽3内，等到焦炉煤料输送带6运行时再开启自动控制阀4，使预处理槽3内的循环脱硫液在重力作用下喷洒在焦炉煤料表面。

所述喷头是鸭嘴式排放口，所述鸭嘴式排放口朝向焦炉煤料输送带6，其中，鸭嘴式排放口是塑料材质的万向鸭嘴式喷头5，万向鸭嘴式喷头5与焦炉煤料接触。由于循环脱硫液中含有含硫酸性气体，如果万向鸭嘴式喷头5距离焦炉煤料较远，在喷洒循环脱硫液的过程中，会有含硫酸性气体挥发，容易造成人员中毒的事故，因此万向鸭嘴式喷头5需要与焦炉煤料接触，减少循环脱硫液中含硫酸性气体的挥发；由于万向鸭嘴式喷头5是由塑料材质制成，即使万向鸭嘴式喷头5与焦炉煤料接触，焦炉煤料输送带6可正常运输焦炉煤料，塑料材质的万向鸭嘴式喷头5有效地防止刮伤焦炉煤料输送带6，如果煤料输送带上焦炉煤料的厚度发生变化时，万向鸭嘴式排放口可跟随煤料输送带上焦炉煤料的推动力调节适应的高度，有效地防止损坏煤料输送带。

需要置换的循环脱硫液在自吸泵1的作用下进入到预处理槽3存放，当焦炉煤料输送带6启动时，自动控制阀4开启，在重力作用下，预处理槽3内的循环脱硫液由万向鸭嘴式喷头5排出，均匀喷洒在焦炉煤料表面，焦炉煤料有吸水的能力，循环脱硫液跟随焦炉煤料进入焦炉7中，在焦炉7的高温条件下，焦炉煤料转化为焦炉煤气，循环脱硫液的水分被蒸干，循环脱硫液中吸收的硫化氢和二氧化硫等含硫酸性气体挥发出来，循环脱硫液中其他含硫物质在高温下分解生成含硫酸性气体，这些含硫酸性气体与焦炉煤气混合进入后续的煤气净化工艺，酸性气体被吸收解析后送至制酸装置20制酸。

其中，如图2所示，在万向鸭嘴式喷头5的侧面设置有酸性气体监测探头22，酸性气体监测探头22与plc控制系统23电连接，plc控制系统23与自动控制阀4电联接；

当酸性气体监测探头22检测到万向鸭嘴式喷头5处的含硫酸性气体超过设定值时，酸性气体监测探头22向plc控制系统23反馈，plc控制系统23发出警报并控制自动控制阀4关闭。在喷洒循环脱硫液的过程中，不可避免地会有含硫酸性气体逸出，酸性气体监测探头22起到监测含硫酸性气体浓度的作用，有效地防止在循环脱硫液在喷洒过程中挥发的含硫酸性气体浓度超标引起的安全事故，其中，酸性气体监测探头22主要监测的是有毒的硫化氢气体，因此酸性气体监测探头22是常规的硫化氢气体报警器，如大众系列硫化氢气体报警器，plc控制系统23是常规的plc控制器，如西门子s7-400可编程逻辑控制器。

进一步地，解析塔16与制酸装置20之间设置有真空泵21。真空泵21将解析塔16内的气体全部抽出。

进一步地，自吸泵1与预处理槽3之间设置有输送阀2。

进一步地，万向鸭嘴式喷头5的侧面还设置有蜂鸣器，蜂鸣器与plc控制系统23电连接，当酸性气体监测探头22测得万向鸭嘴式喷头5处的含硫酸性气体超标时，蜂鸣器在plc控制系统23的控制下启动。

结合上述的脱硫液的置换处理系统，本发明还提出一种脱硫液的置换处理方法，具体步骤如下：

开启脱硫塔13和循环脱硫液槽14底部的排污阀，脱硫塔13和循环脱硫液槽14内的循环脱硫液进入循环脱硫液地下槽19存放后关闭排污阀，然后开启自吸泵1，将循环脱硫液地下槽19内循环脱硫液抽送至预处理槽3；

当焦炉煤料输送带6启动时，自动控制阀4开启，在重力作用下循环脱硫液经万向鸭嘴式喷头5喷洒至焦炉煤料输送带6上焦炉煤料上，循环脱硫液与焦炉煤料充分混合，并进入焦炉7；

在焦炉7高温环境下，循环脱硫液中的水被蒸干，溶于循环脱硫液的含硫酸性气体跟随生成的焦炉煤气进入硫铵装置9，然后依次经过终冷装置10、洗苯装置11和水洗装置12净化后，焦炉煤气与含硫酸性气体进入脱硫塔13，含硫酸性气体被循环脱硫液吸收，脱硫后的焦炉煤气从脱硫塔13排出，吸收了含硫酸性气体的循环脱硫液在脱硫液富液泵15作用下进入循环脱硫液槽14，然后循环脱硫液槽14通过循环富液泵17将循环脱硫液抽送至解析塔16内，循环脱硫液在解析塔16内将含硫酸性气体析出，通过循环贫液泵18返回脱硫塔13继续吸收含硫酸性气体，在解析塔16内析出的含硫酸性气体进入制酸装置20。

其中，当酸性气体监测探头22检测到万向鸭嘴式喷头5处的含硫酸性气体超过设定值时，酸性气体监测探头22向plc控制系统23反馈，plc控制系统23发出警报并控制自动控制阀4关闭。

本发明中，对带有含硫酸性气体的煤气混合物的净化处理包括依次连接的硫铵装置9、终冷装置10、洗苯装置11、水洗装置12和脱硫工序，焦炉7通过煤气鼓风机8将焦炉7内的煤气混合物输送至硫铵装置9除去氨气，通过终冷装置10使煤气混合物的温度降低后煤气混合物进入洗苯装置11除去苯类有机物，除去氨气和苯类有机物的煤气混合物经过水洗装置12后进入脱硫工序除去硫化氢和二氧化硫后得到净化的煤气，净化的煤气进入后续工序使用。循环脱硫液与焦炉煤料在焦炉7中的高温条件下，焦炉煤料生成焦炉煤气，循环脱硫液中含硫酸性气体挥发出来与焦炉煤气混合成为煤气混合物，使煤气混合物中的酸性气体含量增加，因此需要经过硫铵装置9、终冷装置10、洗苯装置11和脱硫工序来净化焦炉煤气。

完成洗苯装置11后的煤气混合物进入脱硫塔13与循环脱硫贫液混合，循环脱硫贫液吸收煤气混合物中的含硫酸性气体形成循环脱硫富液，除去含硫酸性气体的焦炉煤气从脱硫塔13中排出进入后续工序使用，循环脱硫富液通过脱硫液富液泵15从脱硫塔13进入循环脱硫液槽14内，然后循环脱硫液槽14通过循环富液泵17将循环脱硫富液输送到解析塔16内脱硫得到含硫酸性气体和循环脱硫贫液，含硫酸性气体进入后续制酸装置20中制成硫酸，循环脱硫贫液通过循环贫液泵18进入脱硫塔13内与煤气混合物混合；

当需要置换循环脱硫液时，开启脱硫塔13和循环脱硫液槽14的底部管道的阀门，脱硫塔13和循环脱硫液槽14内的循环脱硫富液进入循环脱硫液地下槽19内，然后向循环脱硫液槽14加入新鲜的循环脱硫液。

本发明的脱硫工序的循环脱硫液地下槽19通过自吸泵1与预处理槽3连通，可随时对循环脱硫液进行置换，从脱硫塔13和循环脱硫液槽14排出的循环脱硫液是吸收了含硫酸性气体的循环脱硫富液，这也说明了对置换的循环脱硫液中含硫酸性气体的回收是有必要的，这部分的含硫酸性气体的循环脱硫富液跟随焦炉煤料在焦炉7中加热，使含硫酸性气体再次进入真空碳酸钾脱硫再生系统中进行回收制酸。由于真空碳酸钾脱硫再生系统中循环脱硫液可以定时置换，有效地提升了真空碳酸钾脱硫再生系统的运行稳定率，在不影响焦炉7生产的前提下，每天可处理置换循环脱硫液2.5t，有效的抑制了循环脱硫液在循环使用中副盐及其它杂质成分增多的现象，保证了循环脱硫液的质量且降低了酚氰污水处理站的污水处理成本及污水处理系统负荷，也有利于回收循环脱硫液中可回收化产品及提升了硫酸产能。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。