張 碩（中煤科工集團(tuán)工程科技有限公司,北京 100013）

搗固焦?fàn)t消煙除塵脫硫裝置的工藝改造分析

張 碩
（中煤科工集團(tuán)工程科技有限公司,北京 100013）

摘 要：針對搗固焦?fàn)t裝煤過程以及搗固焦生產(chǎn)過程中排放大量煙塵（含硫）的問題，提出采用攔焦裝置集塵罩導(dǎo)入消煙除塵脫硫裝置技術(shù)，通過二者密切配合以達(dá)到除塵脫硫的目的，進(jìn)行了兩次工藝技術(shù)改造。結(jié)果表明：增加旋向相反的螺旋噴淋裝置在間距為600mm并且互相垂直的兩組折流板結(jié)構(gòu)的工藝方案中較為適用，除塵脫硫效果良好，煙塵硫排放量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)，減排效果顯著。

關(guān)健詞：搗固焦?fàn)t；消煙除塵脫硫；煙塵排放量

神華烏海能源公司利民焦化廠位于鄂爾多斯市鄂托克旗棋盤井鎮(zhèn)，焦化生產(chǎn)的焦?fàn)t煤氣經(jīng)過凈化后，出去大部分H2S，再燃后從煙囪排放。廢氣風(fēng)量120000m3/h，含有SO2、氮氧化物等污染物，既影響操作區(qū)環(huán)境，又污染大氣。根據(jù)環(huán)保有關(guān)規(guī)定，SO2等污染物必須達(dá)標(biāo)排放。公司產(chǎn)90萬噸搗固焦示范生產(chǎn)線，建成投產(chǎn)的同時(shí)，搗固焦?fàn)t配套上馬了一系列環(huán)保設(shè)施，在噪聲、廢氣、廢水處理等方面取得了一定的效果。對神華烏海能源公司利民焦化廠提供的相關(guān)參數(shù)資料進(jìn)行了認(rèn)真分析，根據(jù)環(huán)保的要求和該項(xiàng)目的具體情況，結(jié)合本公司的技術(shù)優(yōu)勢，采用“搗固焦?fàn)t消煙除塵裝置脫硫工藝”技術(shù)作為本技術(shù)方案脫硫工藝。在此技術(shù)背影下，通過兩次工藝技術(shù)改造試驗(yàn)結(jié)果分析對比得出了較為理想的除塵脫硫效果。

1 搗固焦?fàn)t消煙除塵脫硫裝置改造試驗(yàn)

1.1 第一次工業(yè)性改造試驗(yàn)

（1）導(dǎo)致機(jī)側(cè)荒煤氣溢出主要是因?yàn)橄麩煶龎m車對焦?fàn)t機(jī)側(cè)吸力較低。

（2）吸取的爐內(nèi)氣體冷卻、洗滌、凈化處理效果不理想，在燃燒室內(nèi)燃燒不充分，造成排放黑煙的原因是：

1）燃燒時(shí)結(jié)構(gòu)不合理；

2）空氣混合比例調(diào)節(jié)不恰當(dāng)；

3）燃燒空間不充足。

鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量需要增大才能解決這個(gè)問題。不同負(fù)壓下荒煤氣的溢出可以通過降低煤餅高度產(chǎn)生不同的負(fù)壓來進(jìn)行試驗(yàn)觀察。通過試驗(yàn)，無荒煤氣溢出時(shí)需負(fù)壓超過-50Pa。通過實(shí)驗(yàn)對比，機(jī)側(cè)爐口負(fù)壓達(dá)到-50Pa時(shí)風(fēng)量必須達(dá)到50000m3/h以上。據(jù)此查閱相關(guān)產(chǎn)品手冊，選定9-26-14D離心風(fēng)機(jī)，電機(jī)功率250kW,風(fēng)量53011m3/ h。根據(jù)此風(fēng)量為基本參數(shù)向生產(chǎn)廠家重新訂購了兩臺除塵車。要求廠家按照燃燒室、冷卻器、文丘里、氣液分離器等進(jìn)行生產(chǎn)制造。經(jīng)過運(yùn)行處理，裝煤時(shí)機(jī)側(cè)爐門口荒煤氣溢出和冒黑煙的現(xiàn)象不再發(fā)生。

經(jīng)過現(xiàn)場改造運(yùn)行以后，雖然已經(jīng)解決了冒黑煙和荒煤氣溢出的現(xiàn)象，但增加了大量的粉塵和顆粒物的排放。

1.2 第二次工業(yè)性改造試驗(yàn)

氣液水分離器是粉塵和顆粒物的主要處理部件，原氣液分離器能夠滿足除塵要求是引文原消煙除塵車吸力和風(fēng)量小。增大風(fēng)機(jī)從而增大氣液分離器處理負(fù)荷才能解決荒煤氣溢出和冒黑煙的現(xiàn)象，原設(shè)計(jì)已不能滿足要求。解決問題的關(guān)鍵是改造氣液分離器中的折流板結(jié)構(gòu)。通過多次試驗(yàn)改造對比，最終采用間距為600mm，角度互相垂直的折流板結(jié)構(gòu)，兩組折流板底部各增加一組旋向相反的螺旋噴淋器的折流板裝置結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)煙氣排放與煙塵排放量均已達(dá)到國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)且遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)，減排效果十分顯著。

2 原脫硫及硫回收工藝改造

本工段采用焦?fàn)t煤氣中自身含有的氨為堿源，以PDS+栲膠為復(fù)合催化劑的濕式氧化法前脫硫工藝。以氨為堿源，不必外加堿源，節(jié)省了堿的投放。所謂前脫硫工藝即在凝鼓風(fēng)之后先進(jìn)脫硫工段，之后再進(jìn)行化學(xué)產(chǎn)品(氨和粗苯等)的回收。

新工藝的堿源是Na2CO3，并以PDS+栲膠為復(fù)合催化劑的后脫硫工藝，并采用熔硫釜連續(xù)熔硫。所謂后脫硫工藝即在進(jìn)行化學(xué)產(chǎn)品(氨和粗苯等)的回收之后再進(jìn)入脫硫工段的工藝。來自粗苯工段后的煤氣，進(jìn)入脫硫塔底部與塔頂噴淋下來的脫硫液逆流洗滌接觸后，煤氣中H2S含量小于0.02g/Nm3，送煤氣管網(wǎng)進(jìn)行循環(huán)利用。在熔硫釜中熔硫，進(jìn)行硫的回收。由再生塔溢流出的硫泡沫進(jìn)入熔硫釜，經(jīng)過蒸汽間接加熱，底部放料產(chǎn)出硫膏；脫硫液由上部溢流回循環(huán)槽中，循環(huán)使用。

Na2CO3溶液已提前配置，可以方便的調(diào)整脫硫液的堿度，使堿液堿度易于控制，使反應(yīng)速度控制到最優(yōu)狀態(tài)。由于Na2Sx的生成，使得原沉淀于脫硫塔填料上的硫迅速參與與NaHS的化學(xué)反應(yīng)，而被轉(zhuǎn)化成Na2Sx令沉淀硫得以疏松，起到清塔的作用。由于本工藝是放在粗苯工藝之后，因而煤氣中的細(xì)顆粒煤粉、焦油、萘等雜質(zhì)已被處理掉。因而，獲得的生成物中硫含量較高，可以應(yīng)用連續(xù)熔硫?qū)＠夹g(shù)在熔硫釜進(jìn)行連續(xù)熔硫。在熔硫釜中熔硫，進(jìn)行硫的回收。由再生塔溢流出的硫泡沫進(jìn)入熔硫釜，經(jīng)過蒸汽間接加熱，底部放料產(chǎn)出硫膏；脫硫液由上部溢流回循環(huán)槽中，循環(huán)使用。

3 結(jié)論

（1）在第一次改造試驗(yàn)中，增加了風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，裝煤過程中機(jī)側(cè)荒煤氣溢出現(xiàn)象得到了根本解決；

（2）在第二次改造試驗(yàn)中，對氣液分離器進(jìn)行了相關(guān)的調(diào)整，從根本上解決了消煙除塵脫硫裝置（主要是指該裝置的煙囪構(gòu)造）的煙塵硫的排放問題；

（3）通過改造該消煙除塵脫硫裝置實(shí)際煙塵排量小于85 kg/h標(biāo)準(zhǔn)排量為1.72kg/h，工藝改造后，經(jīng)測試，H2S含量達(dá)到20mg/ Nm3以下，煙氣中硫的減排率減少了98.5%。該研究結(jié)果表明，通過二次改造減少了顆粒物、焦?fàn)t含硫煙塵以及苯并芘等物質(zhì)的排放，改造效果理想。

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作者簡介：張碩（1987-）,女,山東泰安人,碩士研究生,研究方向：工業(yè)“三廢”處理及環(huán)境保護(hù)。