焦化脱硫废液回收工艺研究

摘要

焦炉煤气脱硫是焦化企业的一个重要工序，其脱硫方法主要包括干法和湿法。干法脱硫具有设备笨重、更换脱硫剂时劳动强度大等的缺点，因此没有得到广泛的应用，目前国内焦化企业大多采用湿法脱硫技术，湿法脱硫技术具有处理能力大、生产工艺操作简单等诸多的优点，但是会产生大量难处理的脱硫废液。传统脱硫废液的处理方法如分布结晶法、阴离子树脂交换法等均具有回收利用率低的缺点，且不能实现硫氰酸铵及硫代硫酸铵的高纯度回收。因此本文利用脱硫废液副盐中硫氰酸铵易溶于醇而其他主要成分不溶于醇的性质，提出了脱硫废液醇处理方法，分离回收副盐中的硫氰酸铵和硫代硫酸铵，解决焦化企业脱硫废液难处理的问题。
　　本文以焦化企业采用HPF(Hgdroquinone, PDs,FerrousSulfate)法脱硫工艺生成的脱硫废液浓缩副盐为研究对象，首先测定了脱硫废液浓缩副盐中硫氰酸铵、硫代硫酸铵以及硫酸铵的具体质量含量，测得硫氰酸铵为56.67%，硫代硫酸铵为18.63%，硫酸铵含11.53%，水含量为10.03%，其他成分含量约3%；然后分别采用甲醇、乙醇溶剂溶解分离脱硫废液浓缩副盐中的硫氰酸铵，经过滤、蒸发浓缩、冷却结晶、烘干得到硫氰酸铵产品，将分离硫氰酸铵的副盐滤饼加水溶解，加氧化钙将副盐中的硫酸铵转化为硫酸钙，过滤、蒸发浓缩、冷却结晶、烘干得到硫代硫酸铵产品，实验确定最佳工艺条件：最佳溶剂为甲醇，溶解的最佳温度为50℃，甲醇的最佳用量为620mL/（100g浓缩副盐），减压操作真空度为79.98KPa，氧化钙最佳用量为12g/（100g浓缩副盐），最佳用水量为800mL/（100g浓缩副盐），计算所得硫氰酸铵产品的纯度达98%，回收率为97.6%，所得硫代硫酸铵产品的纯度达96%，回收率为82.9%；最后应用Aspen plus软件模拟工艺流程，对实验操作条件进行优化，得到硫氰酸铵的降温结晶的最优温度为20℃，硫代硫酸铵的降温结晶的最优温度为16℃。

目录

声明

前言

1 文献综述

1.1 煤气脱硫脱氰的必要性

1.2常用焦炉煤气脱硫方法简介

1.2.1干法脱硫

1.2.2湿法脱硫

1.3 脱硫废液的产生及危害

1.3.1 脱硫废液的产生

1.3.2脱硫废液的危害

1.4脱硫废液处理方法

1.4.1电渗析法[39]

1.4.2硫代硫酸盐转化法[42]

1.4.3酸分解法[45]

1.4.4离子交换树脂法[48]

1.4.5分步结晶法[52]

1.5 本课题研究内容、目的与意义

1.5.2 本课题的研究目的及意义

1.5.2 本课题研究内容

2 实验试剂、仪器及测定方法

2.1 实验试剂与仪器

2.1.1 主要实验试剂

2.1.2 主要实验仪器

2.2 脱硫废液成分检测方法

2.2.1硫氰酸铵的测定

2.2.2硫代硫酸铵的测定

2.2.3硫酸铵含量的测定

2.2.4水含量的测定

3 脱硫废液醇处理回收工艺研究

3.1实验原理及流程

3.1.1脱硫废液主要成分基本特性

3.1.2 研究思路及工艺流程

3.2实验步骤

3.3 实验结果分析

3.3.1 浓缩副盐组分含量的测定结果

3.3.2 溶剂对硫氰酸铵分离影响的结果分析

3.3.3甲醇溶解时间对硫氰酸铵分离影响的结果分析

3.3.4乙醇溶解时间对硫氰酸铵分离影响的结果分析

3.3.5 氧化钙用量对硫代硫酸铵分离影响的结果分析

3.3.6氧化钙与硫酸铵反应时间对硫代硫酸铵分离影响的结果分析

3.3.7 水用量对硫代硫酸铵分离影响的结果分析

3.3.8 回收产品纯度及回收率计算

4 流程模拟与分析

4.1模拟流程的建立

4.1.1 硫氰酸铵分离结晶进料物流参数模块设定

4.1.2硫代硫酸钠分离结晶进料物流参数设定

4.2 模拟结果及讨论

4.2.1硫氰酸铵分离结晶的模拟结果分析

4.2.2硫代硫酸钠分离结晶的模拟结果分析

5 结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢