一种脱硫废液及硫泡沫制酸零排放方法与流程

环保节能,再生,污水处理设备的制造及其应用技术1.本专利是在原有申请号为“202210307657.7”、名称为“一种脱硫废液及硫泡沫制酸零排放方法”专利的国内优先权申请。本发明涉及脱硫废水深度处理零排放领域，尤其涉及一种脱硫废液及硫泡沫制酸零排放方法。背景技术：2.目前利用脱硫废液和硫泡沫为原料制取工业硫酸的技术中，分为干法预处理+干法制酸、半干法预处理+干法制酸和湿法预处理+干法制酸三类，干法预处理+干法制酸工艺为将硫泡沫烘干将其变成硫、硫氰酸铵和硫代硫酸铵的混合物干粉，然后将硫膏、硫氰酸铵和硫代硫酸铵的混合物干粉喷入焚烧炉燃烧制得二氧化硫用于生产硫酸；3.[授权公告号：cn 10449216b]，该工艺存在以下不足：一是在干燥过程中产生大量的含氨废气，需要经过水洗、冷却、酸洗和尾吸单元，工艺流程长、尾气处理困难且产生含氨废水；二是干燥过程中产生含氨废水，且含氨废水品质差；三是制酸工段产生少量稀酸。[0004]半干法预处理+干法制酸是将硫磺单独提取出来再和浓缩后的脱硫废液进入焚烧炉制得二氧化硫用于生产硫酸；[0005][授权公告号：cn 111285335b]，该工艺存在以下不足：一是焚烧工段复杂，硫磺与脱硫废液比例控制不当，会导致焚烧不完全，堵塞后面废热锅炉；二是尾吸工段采用氨水吸收生成亚硫酸铵，亚硫酸氨不稳定，且会有气溶胶产生，烟气拖尾现象严重；三是产生的硫酸铵溶液送至焦化化产工段杂质较高，影响硫铵品质。[0006]湿法预处理+干法制酸是采用喷浆焚烧法工艺，将脱硫过程回收的硫泡沫通过离心机离心得到的硫膏和部分经浓缩的脱硫废液配置成含水约50～60％的料浆，以焦炉煤气为燃料在高温条件下将硫磺浆料进行焚烧氧化，其中含有的铵盐类物质在高温条件下会分解、氧化为含二氧化硫的炉气，再通过净化、干燥、转化、吸收等工艺过程制成工业硫酸，该工艺存在以下不足：一是进入焚烧炉为浆液，含有大量水分，燃烧时需要消耗大量煤气；二是制酸工段产生大量稀酸直接外排而未加以回收利用，造成二次污染和资源浪费。技术实现要素：[0007]本发明针对现有技术的不足，提供了一种新型脱硫废液及硫泡沫制酸零排放方法。[0008]一方面，本发明提供了一种脱硫废液及硫泡沫制酸零排放系统，所述系统包括浓缩干燥单元、焚烧单元、洗涤降温单元、吸收脱水反应单元、尾气处理单元，各个单元依次相连。[0009]所述浓缩干燥单元依次连接浓缩单元、干燥单元，浓缩单元可选用过滤、离心或蒸发工艺；[0010]所述焚烧单元包括依次连接的焚烧炉和余热锅炉；[0011]所述洗涤降温单元包括依次连接的湍动塔、降温塔、除湿器；[0012]所述吸收反应单元包括依次连接的脱水塔、第一反应塔、第一吸收塔、第二反应塔和第二吸收塔；[0013]所述尾吸单元包括脱硫塔、氧化系统、膜处理系统；[0014]本发明还提供一种脱硫废液及硫泡沫制酸废水零排放的方法，所述方法包括以下步骤：[0015](一)浓缩干燥单元[0016]步骤1：将脱硫废液及硫泡沫通过过滤器或者离心机浓缩成含固量30～60％的硫膏浆液。[0017]步骤2：将含固量30～60％的硫膏浆液通过干燥机得到含固量≥95％的固体粉末，干燥机产生的含氨废气输送至尾吸工段；[0018]步骤3：由步骤1所得到的上清液去蒸发浓缩，得到含固量30％～60％的混盐溶液与步骤2中的硫膏一同进入干燥系统，得到含固量≥95％的固体粉末；[0019](二)焚烧单元[0020]基于上述步骤，分离后的硫干粉杂盐固体用螺旋输送机直接输送至焚烧炉，与通入的空气燃烧成含6～9％so2的炉气，温度约1000～1200℃；[0021]基于上述步骤，高温烟气送入回收余热产生中压饱和蒸汽，炉气温度降至350～400℃；[0022](三)洗涤降温单元[0023]基于上述步骤，通过湍动塔，炉气与湍动塔内的水分充分接触、洗涤，将炉气中的杂质全部洗净，后进入降温塔内，降温塔内通过水与炉气逆流接触降温，升温后的水分通过冷却器对水份进行降温。降温过程中产生的稀酸输送至尾气吸收工段；降温后的炉气送往吸收反应工段。[0024](四)吸收反应单元[0025]基于上述步骤，降温后的炉气进入干燥塔，干燥塔内采用92％～95％硫酸逆流吸收，使炉气中的水分降低到0.1g/nm3以下，然后送入一级反应器，炉气中的so2通过氧化反应生成so3，后送入第一吸收塔，第一吸收塔内采用92％～95％的浓硫酸吸收，再次进入二级反应器将未完全反应的so2再进行氧化，后进入二级吸收塔，二级吸收塔采用92％～95％的浓硫酸吸收；一级和二级吸收塔下塔酸浓≥98％，脱水塔内的下塔酸浓《98％，将脱水塔的下塔酸串入吸收塔下塔酸，制成98％(或93％)的工业硫酸产品，反应器中未氧化完全的so2进入尾气吸收工段；[0026](五)尾吸单元[0027]步骤(四)中产生的含so2尾气与来自步骤(一)产生的含氨废气通过脱硫塔与含氨水溶液逆流接触生成亚硫酸铵；同时洗涤降温工段工段产生少量的稀酸也通入脱硫塔与氨反应生成硫酸铵。亚硫酸铵通过氧化器与鼓入空气中的氧气反应生成硫酸铵溶液；硫酸铵溶液通过膜处理工艺去除杂质颗粒生成优质硫酸铵溶液送至化产生产固体硫酸铵产品。[0028]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：[0029]1、本发明在干燥工段产生的含氨废气用与尾气吸收工段，无需再次处理；[0030]2、洗涤净化工段产生的废酸在尾吸工段一并处理，无稀酸排放；[0031]3、采用干粉进料，含水量少，热值高，无需外加热源能保证燃烧温度在1000～1200℃，降低了氮氧化物的生成；[0032]4、在尾气吸收工段硫酸铵产品采用的膜处理技术，将其它杂质去除，硫酸铵品质优良；[0033]5、整个脱硫废液及硫泡沫处理过程中无废物产生，有效保护环境，且合理利用资源，降低处理成本。附图说明[0034]图1为本发明的工作流程图。具体实施方式[0035]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0036]实施例1[0037]如图1所示，废液来自焦化行业脱硫废液，脱硫废液的主要成分为s、nh4cns、(nh4)2s2o3、(nh4)2so4等。原料脱硫废液9.5t/h(其中s占3％、nh4cns占12％、(nh4)2s2o3占8％、(nh4)2so4占2％、水分占75％)经过过滤器或离心机将硫膏拦截，过滤器或离心机下料流量为665kg/h的浆液(含固量为54％)，下料进入干燥系统。过滤器或离心机上清液部分去蒸发器，部分回原脱硫工段，去蒸发器的流量为1805kg/h。蒸发成含固量为55％的溶液750kg进入干燥系统。[0038]干燥系统出料为814kg/h(含水率为3.6％)的固体通过螺旋输送至焚烧炉中。干燥后产生的含氨废气2000m3/h送至尾气吸收工段，其中含氨量为7.19m3/h。[0039]814kg/h(含水率为3.6％)的硫磺混盐固体在焚烧炉中燃烧成2798nm3/h的炉气(其中so2为339.66nm3/h)。鼓入空气的量为1814nm3/h。通过调节鼓入空气的量，以保证焚烧炉内温度在1100±100之间运行。[0040]从焚烧炉出来的1100±100的含so2炉气，通过废热锅炉，降温至300～400℃，进入洗涤降温单元的湍动塔，在湍动塔内，炉气与喷淋的稀酸逆流接触，充分湍动，洗涤炉气中的粉尘及其它杂质，炉气中的部分so3及少量的so2溶解于稀酸当中，后进入降温塔；降温塔通过冷却后的稀酸将炉气进行降温，炉气温度降至40℃以下经过除湿器，除去雾滴后进入吸收反应工段。炉气降温冷却下来多余水分及溶解的so3产生少量稀酸送至尾气吸收工段。[0041]洗涤降温后的炉气在脱水塔内采用92～95％的浓硫酸喷淋，吸收炉气中水分，使炉气水分干燥至0.1g/nm3以下，然后加热至420～430℃后进入第一反应塔内，在第一反应塔内so2转化率为92～96％，第一反应塔内出口炉气经过降温至180℃后进入第一吸收塔；第一吸收塔采用98％的浓硫酸进行喷淋，吸收后硫酸浓度为98.4～99％。第一吸收塔出口炉气经换热至410～430℃去第二反应器，在第二反应器内so2总转化率为99.5～99.9％，转化后的炉气经过换热降温至180℃后去第二吸收塔，第二吸收塔采用98.5％的浓硫酸进行喷淋，吸收后的硫酸浓度为98.4～99％。第二吸收塔出口炉气去尾气吸收工段。[0042]脱水塔内因浓酸吸收了水分而使酸温上升，采用循环水通过板式换热器降热量移除；[0043]脱水塔内下塔酸浓较低，而第一、第二吸收塔内下塔酸浓较高，通过将脱水塔的下塔酸与第一、第二的下塔酸混合产生98％(或93％)的成品浓硫酸，不足水分通过外界补水。系统产98％的浓硫酸量1.25t/h。[0044]第二吸收塔出口炉气(so2含量为200～1000mg/nm3)与干燥尾气产生的含氨废气一同进入尾气吸收工段，同时洗涤降温工段产生的稀硫酸一同进入尾气吸收的脱硫塔中。尾气吸收工段采用氨水作为吸收剂，与so2以及少量的so3反应生成亚硫酸铵和硫酸铵溶液。通过鼓入空气的方式将其亚硫酸铵氧化成硫酸铵溶液。硫酸铵溶液经过纳滤膜处理技术，将其中细小成分及颗粒过滤，产生优质的硫酸铵溶液送至焦化硫铵工段。脱硫塔出来的尾气经过水洗、除雾后，洁净尾气so2含量≤30mg/nm3，颗粒物含量≤10mg/nm3。[0045]需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。[0046]以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。









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