新型煤化工硫近零排放技术探讨

2017-03-02 15:05王小贝
化工设计通讯 2017年1期
关键词:二氧化硫煤化工尾气

杨 林,王小贝

(山东华鲁恒升股份有限公司,山东德州 253000)

新型煤化工硫近零排放技术探讨

杨 林,王小贝

(山东华鲁恒升股份有限公司,山东德州 253000)

近年来,我国为了能够对新型煤化工硫实现近零排放,在活性焦燃煤烟气净化和煤气脱硫技术地原理下,提出了一种新型煤化工硫近零排放的技术,希望能够达到将污染物去除的作用,让企业获得更好的经济效益,并达到节能环保的效果。

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随着我国经济的腾飞发展,我国新型煤化工产业的发展也呈现出蒸蒸日上之势,伴随着新型煤化工产业的蓬勃发展,不可避免地带来了较为严重的环境问题,其中尤为严重的就是污染物硫的排放。因此,企业如何将生产过程中所产生的硫实现近零排放成为企业首要解决的难题。因此,对新型煤化工硫近零排放技术进行了探讨,希望提出有效的方法能够解决这一难题。

1 活性焦烟气净化技术

1.1 活性焦烟气净化技术的工艺原理

在煤烟中含有的成分主要包括氧气、水蒸气、二氧化碳以及硫和烟尘等。而活性焦本身呈现出的结构为缝隙状结构,这种结构决定了它能够将污染物进行选择性吸附的性质,利用其这一特质可达到脱硫的目的,它能够将二氧化硫转变成硫酸,进而将其吸附在这些孔隙中。另外由于活性焦还具有一个特性,就是其表面含有非常丰富的表面官能团,这个特性使其具有非常强的催化能力。因此,运用活性焦脱硫技术的具体过程为:首先在烟气排放的窗口下,二氧化硫会在活性焦的表面发生吸附作用,然后再与氧气和水蒸气进行化学反应,生成硫酸,最后被成功地吸附在活性焦的孔隙内,实现脱硫。

1.2 活性焦烟气净化技术流程

活性焦烟气净化技术需要依靠脱除反应器来辅助进行,脱除反应器应被设置为上下两段,下段是为了让烟气进来,进行脱硫工作。脱硫后会与氨气共同进入到脱除反应器上段实现脱硝的工作,脱硝后烟气充分地得到了净化,这个时候就可以进行排放了。在这一过程中,活性焦本身是从上段被送入,其具体的作用就是为了进行脱硝,当脱硝结束之后,便会进入到下段进行脱硫。当脱硫工作结束之后,所使用过的活性焦还可以进行再生,如此就可以进行循环使用了。

1.3 活性焦烟气净化技术的特点

在新型化工硫排放中,使用活性焦烟气净化技术具有以下几个特点。

(1)脱硫效率远超于其他技术。在烟气中对于污染物浓度的要求本身就不具有特殊性,而使用活性焦烟气净化技术能够对不同浓度的污染物均实现有效的脱除,脱硫的效率非常高,并且能够保证在运用这种技术脱除之后,硫含量符合国家排放标准。

(2)能够节约水资源。这属于一种干法净化的方法,用水量十分小,不会消耗大量的水资源。

(3)烟气适应性非常强。当烟气排放后,其排放温度与活性焦的脱硫窗口温度和脱硝窗口温度非常一致,能够实现低温脱硝。

(4)用地面积比较小。使用这种技术进行脱硫、脱硝所用的装置并不十分复杂,所以安装这些装置的厂房用地面积不大,与湿法脱硫技术相比,它能够节约用地面积。

(5)活性焦还能够实现循环再利用,在吸附完污染物之后,活性焦能够被回收再利用,节约资本。

2 硫回收技术法

新型煤化工产业的特点基本都是以煤炭气化为首的,而为了实现新型煤化工硫近零排放就需要将煤炭转化为合成气,合成气主要由一氧化碳和氢气等成分构成,然后再通过相应的化学反应将其合成化工产品。但是在这一过程中,需要依靠催化剂来实现。催化剂的使用对于原料气的纯度要求比较高,想要合成净化气,则必须先采用低温甲醇工艺将合成气中的硫化氢吸收,再加入甲醇,进行闪蒸,最后得到含有硫化氢非常高的尾气。其具体的工艺流程是:首先将大约1/3的尾气置于高温炉内进行燃烧,为了促进其充足燃烧,需要向高温炉内注入大量的空气,在化学作用下,硫化氢基本都转化为二氧化硫,然后再将二氧化硫与2/3的硫化氢尾气共同放入到催化反应器中让其进行化学反应,生成液态硫。当液态硫出现后,再对其进行冷凝,冷凝后进行捕集回收,让其变成化学产品硫磺,而硫在被回收之后,所产生的尾气经过焚烧之后,其标准液能够达标,实现近零排放。

3 两种技术综合使用的优势

3.1 实现节能减排的目标

在新型煤化工产业中,使用活性焦烟气净化技术,不仅能够同时实现脱硫、脱硝,还具有一大优点就是活性焦烟气净化技术所使用过的活性焦能够再吸附之后进行循环再利用,节约了资源。而当硫回收之后所产生的二氧化硫尾气通过活性焦烟气净化技术净化之后也完全可以实现达标排放,不需要再增加新的脱硫装置,节约了购买新装置的资本,促进了污染物硫的近零排放。

3.2 节约水资源,提高企业经济效益

煤化工企业本身对于水的虚耗就比较大,我国大多数的煤化工企业基本都分布在煤矿比较多但是水资源相对比较匮乏的地区。而采用活性焦烟气净化技术与硫回收技术相结合的方法则能够节约水资源,减少水消耗。按照目前的水价计算,能够为企业节约一大笔资金,无形之中就提高了企业的经济效益。

[1] 熊银伍.新型煤化工硫近零排放技术分析[J].洁净煤技术,2016(2):124-128.

[2] 何绪文,王春荣.新型煤化工废水零排放技术问题与解决思路[J].煤炭科学技术,2015(1):120-124.

Discussion on Near-zero Emission Technology of New Coal Chemical Industry

Yang Lin,Wang Xiao-bei

In recent years,in order to realize the near-zero emission of new coal chemical sulfur,Yuan Lixia,an active coke gas purification and gas desulphurization technology,proposed a new coal chemical near-zero emissions technology,hope Can achieve the role of pollutant removal,so that enterprises get better economic benefits,and to achieve the effect of energy saving and environmental protection.

new type;coal chemical industry;sulfur;near-zero emission technology;discuss

X784

A

1003-6490(2017)01-0011-01

2017-01-06

杨林(1984—),女,河北沧州人,助理工程师,主要研究方向为煤化工。

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