焦化廢水低投入，低成本，無害化處理，可以幫助焦化企業(yè)擺脫環(huán)境困境，通過增加城市供熱，供氣，污水，垃圾處理等社會功能，有利于焦化企業(yè)的轉(zhuǎn)型 。減少損失。在目前可選擇的技術(shù)中，在煉焦爐煙氣凈化過程中使用焦化廢水被認為是相對可行的，甚至是成本有效的解決方案。該工藝有望解決焦化脫硫廢液處理，焦化廢水深度處理和再利用，焦爐煙氣脫硫脫硝三大問題。

1、焦爐煙氣凈化過程中焦化廢水的處理與利用

焦化廢水主要包括脫硫廢液、殘留氨水(主要部分)等焦化廢水。焦爐煙氣是焦爐氣體或混合氣體在焦化過程中燃燒產(chǎn)生的煙氣。有時會與少量的焦爐氣體混合。在過去，焦炭爐煙氣是直接通過地下管道和煙囪，現(xiàn)在，環(huán)境保護需要后凈化排放。參考某工廠焦爐煙氣的原始參數(shù)和環(huán)境控制標準(見表1)。除環(huán)保、除塵、脫硫、脫氮等要求嚴格外，還涉及廢熱回收、節(jié)水、濕法脫硫后的除濕。白色。


焦爐煙氣凈化處理采用焦化廢水處理，如圖1所示。在焦爐大煙道的適當位置，采用旁路法將焦爐煙氣引出，首先利用余熱鍋爐回收蒸汽，將煙氣溫度降至160℃左右進入煙氣凈化系統(tǒng)，將原煙道和煙囪作為脫硫系統(tǒng)事故備用，以保證焦爐的安全運行。


主要設備包括脫硫廢液噴霧干燥塔，高效氨法脫硫塔，濕法水洗除氨和濕法煙氣除濕“美白”。

噴霧干燥塔：采用雙空氣霧化噴槍將脫硫廢液噴入噴霧干燥塔。首先，利用煙氣的余熱和含氧量，實現(xiàn)了脫硫廢液中苯酚、氰化物等有機有毒組分(COD、BOD)的熱解和熱氧化，將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水，從而以低成本實現(xiàn)無害化處理。焦爐煙道溫度由240-300降到90-120度。理論計算可處理10-12t/h焦化廢水。首先，對所有脫硫廢液進行處理，對剩余氨水中不足部分進行處理。殘留氨水中的氨與二氧化硫和氮氧化物反應。在焦爐煙氣脫硫脫硝過程中，硫酸銨和氮氧化物同時產(chǎn)生。硝酸銨顆粒與脫硫廢液中所含的鹽一起，以干雜質(zhì)的形式分離，從塔底定期排出，經(jīng)過初步凈化后的煙氣進入高效噴淋洗滌。

高性能噴霧洗滌脫硫：由于焦化脫硫廢液和殘余氨水的氨水含量低，將煙氣留在噴霧干燥塔頂部，先進入二次蒸發(fā)管道，并繼續(xù)回收剩余的氨水進行二次蒸發(fā)冷卻，直至飽和溫度。然后利用剩余的氨注射液洗滌脫硫系統(tǒng)，注入一定液面上剩余的氨池進行濕氨脫硫，實現(xiàn)殘留污染物的凈化，進入循環(huán)氨水。將剩余的氨水封閉富集到一定的鹽濃度后，送到前面的噴霧干燥塔干燥提取鹽，或經(jīng)過凈化后，送回硫氨原料系統(tǒng)。煙氣溫度由90-120℃降低到50℃左右。

為防止煙氣中殘留氨的擴散，脫硫后的潔凈煙氣進入濕式風機進行洗滌和凈化，在系統(tǒng)設有排煙功率的同時，為濕式風機提供高效的除塵、脫硫和除酸功能，干式引風機的運行功率僅為干式引風機運行功率的50%左右，主要原因是煙氣的低溫和蒸汽含量的降低等，具有顯著的節(jié)能效益?？諝馇逑礄C采用循環(huán)水凈化，煙氣溫度由50℃左右降至40℃以下，可回收煙氣中43%的飽和水蒸氣和攜帶余熱，煙氣中的細顆粒粉塵、二氧化硫、氮氧化物、氨等可同時濃縮凈化，確保焦化廢水中的有機有毒有害成分不轉(zhuǎn)移到大氣，凈化煙氣通過除濕干燥塔頂部的煙囪排出。

2、焦爐煙氣脫硫原理及焦化廢水利用

根據(jù)相關(guān)研究成果和經(jīng)驗，采用高溫熱解、熱氧化焚燒后快速冷卻等方法處理焦化廢水等有機有毒含鹽廢水，完全可以實現(xiàn)廢水的無害化。也是焦化等有機有毒廢水的先進處理方法之一。但長期以來，存在的問題是投資處理和有機有毒廢水處理。運營成本太高。焦化廢水焚燒除設置焚燒爐外，還應設置余熱回收利用、淬火、除塵、脫氮、脫硫等設備。設備投資高，運行成本高。采用焦爐煙氣脫硫工藝吸收和處理焦化廢水，解決了運行成本高、投資大的問題。主要相關(guān)反應如下：

1)酚：C6H6O+7O2=6CO2↑+3H2O+△Q

2)苯：C6H6+15/2O2=6CO2↑+3H2O+△Q

3)氨：2NH3+7/2O2=2NO2↑+3H2O+△Q

4)硫化氫：2H2S+3O2=2SO2↑+3H2O+△Q

5)氰化氫：2HCN+9/2O2=2CO2↑+2NO2+3H2O+△Q

硫酸銨、硫酸鈉和其他鹽：噴霧干燥分離

前兩個反應可以實現(xiàn)焦化廢水中主要有機污染物的無害化。相關(guān)研究還表明，反應3)和反應5的主要產(chǎn)物是氮氣，也實現(xiàn)了兩種主要有毒成分的無害化。另一方面，即使產(chǎn)生二氧化硫和二氧化氮，它們也很容易溶于水。經(jīng)循環(huán)氨水洗滌吸收后，與廢水中的氨水反應生成固體或液體硫酸銨或硝酸銨，實現(xiàn)無害化。焦化廢水噴入焦爐煙氣后，主要有三個方向：釋放煙氣、干灰和污泥。干灰、污水、污泥均在焦化企業(yè)循環(huán)，不外流。轉(zhuǎn)移排出空氣的唯一可能方法是釋放煙氣。該工藝可保證焦化廢水中有機和有毒成分不經(jīng)多級清水洗滌凈化后排放。

3、 應用效果

山西第一焦化公司有一座4.3米的焦爐。根據(jù)環(huán)保要求，煉焦脫硫廢液需提鹽，氨蒸發(fā)、生化處理后的剩余氨水需進一步處理，焦爐煙氣需除塵、脫硫、脫硝處理。裂谷作用。企業(yè)需要用現(xiàn)有的市場技術(shù)投資數(shù)億美元，甚至數(shù)億美元。目前，焦炭市場處于低迷狀態(tài)，在利潤微薄甚至虧損的情況下，企業(yè)難以承受。然而，如果這些問題沒有得到解決，它們將面臨越來越嚴格的環(huán)境保護壓力。為此，根據(jù)轉(zhuǎn)爐除塵系統(tǒng)處理和利用焦化廢水的成功經(jīng)驗，用戶決定在焦化煙氣脫硫系統(tǒng)中進行焦化廢水吸收和利用的工業(yè)試驗，該系統(tǒng)可處理所有焦化廢水。g脫硫廢水和部分剩余氨水，同時解決焦化脫硫廢水和焦化廢水的深度。焦爐煙氣的處理和脫硫是三大問題。

工業(yè)測試于2016年5月5日開始，并于6月30日開始投入使用。該測試已成功運行120天以上。該系統(tǒng)已安裝在線監(jiān)測設施，并已連接到當?shù)丨h(huán)保部門的實時監(jiān)測系統(tǒng)。監(jiān)測結(jié)果：焦爐煙氣脫硫后，粉塵含量小于10mg / m3，二氧化硫小于5mg / m3，氮氧化物小于150mg / m3，系統(tǒng)廢氣煙氣和凈化廢氣溫度分別為260°C和50°C?，F(xiàn)有的焦化廢水在氨和生化負荷方面大大降低，僅用于處理生產(chǎn)系統(tǒng)的廢水。

4、 問題與改進

初步驗證了焦爐煙氣的脫硫吸收和焦爐煙氣的處理。它可以解決焦化脫硫廢液的三個問題，焦化廢水的深度處理和低輸入和低成本的焦爐煙氣凈化。考慮到節(jié)約開發(fā)投資和控制風險，在該技術(shù)中仍存在以下問題，需要改進和改進。

4.1 煙道氣脫硝

研究表明，焦爐煙氣中含有的大部分NOx都是NO。雖然現(xiàn)有工藝已達到較高的脫硝率，但超低排放指標仍存在差距。計劃開發(fā)低溫濕式氧化吸收工藝，選擇合適的氧化劑(臭氧，過氧化氫，次氯酸或硝酸)，有效氧化煙氣中的NO，然后在隨后的洗滌和除濕過程中將其除去。處理。確保國家超低排放要求低于50mg / m3。

4.2 提純精鹽

近年來，煉焦脫硫廢液的處理主要采用鹽萃取法，投資大，處理成本高?；厥盏碾s質(zhì)鹽已成為一種新的固體廢物。該工藝解決了投資和處理成本高的問題。下一步是發(fā)展精制鹽分離技術(shù)，生產(chǎn)高純度硫氰酸鈉、硫氰酸銨、硫代硫酸鈉、硫酸鈉等精制鹽。它不僅可以徹底解決污染成分的無害化問題，而且可以預期更好的經(jīng)濟效益。

4.3 利用原廢水處理設施和能力

利用焦爐煙氣脫硫脫氮處理處理焦化廢水后,可停止原有焦化廢水處理蒸汽氨,可利用生化系統(tǒng)回收利用市政固體垃圾泄漏液、化學廢水和城市生活污水,減少企業(yè)對自然水源的進水,實現(xiàn)整個企業(yè)廢水零排放,這對于水所基于的天然水資源的低成本保護是重要的，特別是對城市污水的直接利用，降低了企業(yè)的成本，獲得地方政府污水處理設施的投資和財政補貼。

4.4 焦爐煙氣排氣除濕干燥

目前，系統(tǒng)排放的煙氣溫度為50℃，含水量較高。下一步是采用直接噴霧冷凝傳熱和混合空氣干燥，實現(xiàn)廢氣的除濕和干燥，完成“漂白”，同時從煙氣中回收水和余熱。采用熱泵技術(shù)加熱后，用于焦爐煤或居民采暖及生活熱水的加熱。

5 、結(jié)論與建議

1)焦化爐煙氣脫硫系統(tǒng)中焦化脫硫廢液和殘余氨水的工業(yè)試驗證明，該技術(shù)的應用有望解決焦化脫硫廢液的三大難點，焦化廢水和焦化爐煙氣脫硫脫氮深度處理。為煤炭焦化企業(yè)提供了符合環(huán)保標準、節(jié)能降耗、增加效益、消除焦化企業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的解決方案。

2)焦爐煙氣實現(xiàn)了焦化廢水的吸收利用功能后，具有吸收利用城市生活污水等類似廢水的條件。利用這些潛力可以實現(xiàn)"零放電"，降低企業(yè)和相關(guān)污水排放企業(yè)廢水的成本，特別有利于改善和保護自然環(huán)境。

3)該工藝的主要改進方向是低溫氧化吸收反硝化，除濕“增白”，低溫冷凝水回收節(jié)約，加熱和生活熱水回收低溫余熱，精鹽回收和節(jié)電。