[发明专利]一种真空碳酸钾法煤气脱硫废液的预处理方法及装置

说明书

技术领域

本发明属化工生产领域，具体涉及一种真空碳酸钾法煤气脱硫废液的预处理方法及装置。

背景技术

在焦化、煤制气等煤化工行业中，焦炉煤气脱硫是煤气净化过程的重要环节之一。我国自主研发的真空碳酸钾脱硫工艺由于脱硫效率高、一次性投资低等特点近年来在国内被众多煤化工企业普遍采用。

真空碳酸钾脱硫工艺主要分为脱硫和再生两大部分，在脱硫塔内使用碳酸钾溶液直接吸收焦炉煤气中的H₂S和HCN等酸性气体，碳酸钾溶液吸收了大量H₂S后变为脱硫富液；脱硫塔下部出来的吸收了酸性气体的富液经富液槽贮存缓冲后进入再生塔再生，在再生塔内进行酸气解析，释放出酸性气体变为再生贫液，贫液再回脱硫塔进行循环使用。该工艺不足之处是在脱硫过程中会产生部分脱硫废液，这是由于在脱硫过程中会发生副反应产生不可再生盐，为保证脱硫液质量，一般通过外排部分脱硫液来控制不可再生副产盐类的含量，这样就不可避免产生了脱硫废液。该脱硫废液中含有高浓度的COD、S^2-、CN-、酚、油类等特征污染物，COD高达数万，此外还有大量的K₂CO₃、KHCO₃等盐类，pH值在9-11之间，有一定的恶臭，不能直接排放。

目前，国内采用该工艺的焦化厂基本上是将产生的脱硫废液送至化产车间剩余氨水槽，与氨水混合蒸氨后送后端常规生化处理系统处理后排放，但高有机物浓度、高碱度、高盐度的脱硫废液极易对生化系统微生物产生严重的冲击，使得生化系统微生物活性降低，造成生化外排水水质波动甚至超标。因此，采用合适的预处理工艺对维持后端微生物生化系统稳定是非常必要的。国内外目前对HPF工艺脱硫废液、OPT法脱硫废液等研究较多，且已有工程实例，但对于真空碳酸钾脱硫废液处理工艺的研究较少，目前也没有工业化实例。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种真空碳酸钾法煤气脱硫废液的预处理方法及装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种真空碳酸钾法煤气脱硫废液的预处理方法，其特征在于：它包括以下步骤：

（1）电催化氧化反应：收集真空碳酸钾法煤气脱硫系统产生的脱硫废液，转移至缓冲液调节槽中存放，将存放在缓冲液调节槽中的脱硫废液转移至电催化氧化槽中进行电催化氧化处理以降解去除废液中的有机物和硫化物；

（2）苛化再生反应：在经步骤（1）电催化氧化处理后的出液转移至苛化反应槽中并向其中投加Ca(OH)₂固体粉末，常温搅拌反应，利用Ca²⁺与脱硫废液中的CO₃^2-反应生成CaCO₃沉淀，将脱硫废液中的K₂CO₃再生为KOH，静置；

（3）再生碱液再利用：将苛化反应槽静置后的上清液转移至再生液槽中，将再生液槽中的液体转移至氨塔碱槽中，并向氨塔碱槽中加入NaOH碱液，然后将其混合后送至化产蒸氨塔蒸氨。

按上述方案，所述的电催化氧化处理工艺条件为：以钛基金属氧化物涂层电极RuO₂—TiO₂—IrO₂ /Ti为阳电极，石墨为阴电极，电极间距5～10mm，阳极板和阴极板板与待处理脱硫废液的有效接触面积为0.5～1m²，电解电压5～10V，电解时间为30min～120min，投加粒径为1-3mm的活性炭或焦炭颗粒作为离子电极，采用空气曝气，曝气量以离子电极悬浮在电催化氧化槽间不沉淀为准。

按上述方案，所述的电解时间为60～120min。

按上述方案，所述Ca(OH)₂固体粉末的加入量为20～40g/L脱硫废液，所述的反应时间为60～120min。

按上述方案，所述预处理方法包括将步骤（1）的沉淀经煅烧分解处理生成Ca(OH)₂后重复使用。

一种真空碳酸钾法煤气脱硫废液的预处理装置，其特征在于：它包括缓冲液调节槽、电催化氧化槽、苛化反应槽、再生液槽和氨塔碱槽，所述的缓冲液调节槽、电催化氧化槽、苛化反应槽、再生液槽和氨塔碱槽依次通过管路相连，所述的缓冲液调节槽和电催化氧化槽、电催化氧化槽和苛化反应槽、苛化反应槽和再生液槽之间的相连管路上设有泵，所述的苛化反应槽和氨塔碱槽中设有搅拌器。