废液蒸发分盐资源化处理系统的制作方法

本发明属于脱硫废液处理领域，尤其涉及一种废液蒸发分盐资源化处理系统。

背景技术：

1、自带氨前脱硫工艺近几年在焦化行业焦炉气脱硫已得到普遍的应用。这一工艺采用煤气中自带氨作碱源，以酞菁钴类(pds)化合物为主要成分作为脱硫脱菁催化剂，脱硫运行成本较低，投资较小，工艺操作简单，脱硫脱氰效率高，而且不用外加碱源，是目前焦化行业普遍采用的脱硫工艺，据不完全统计，全国已有二百家以上企业采用该法脱硫，均取得了较好的效果。

2、但是，由于脱硫过程存在副反应，致使该脱硫过程生成硫氰酸铵、硫代硫酸铵、硫酸铵等副盐，并且不断地积累。当这些副盐在脱硫液中含量超过250g/l时，就会对脱硫效果产生影响，能耗增高，脱硫效率下降，副盐含量越高脱硫效率就越差。为了保证脱硫效率，不得不外排一部分脱硫液，补充一部分新脱硫液来降低脱硫系统中的副盐含量。年产100万吨焦炭的焦炉气脱硫系统每天大约需外排脱硫液50m3以上，才能基本保证脱硫液中副盐含量不大于250g/l。目前，国内大多数焦化厂采用拌煤焚烧法处理脱硫废液，即将脱硫废水拌如煤中送入焦炉，但存在降低煤的发热量，焚烧后产生大量的有害气体，腐蚀焦炉设备，同时由于废水中氨等物质气味大，在煤输送过程中操作环境极差。另外，脱硫废水送至配煤过程中，不可能全部滞留于煤中，有近半数的脱硫废水会渗透至地表，造成大地和地下污染，产生严重的二次污染，这种方法并没有真正解决脱硫废水污染问题。

3、从另一个方面看，这些物质也是附加值很高的化工产品。因此，从外排脱硫液中回收附加值高的产品，即可平衡脱硫系统中的副盐，保证脱硫效率，又能消除环境污染，还可产生一定的经济效益，是处理外排脱硫液切实可行的方法。

4、脱硫废液处理目前国内外开展了一些研究工作。日本专利认为从脱硫废液中回收硫氰酸铵是极为困难的，原因是硫代硫酸铵和硫氰酸铵都极易溶解于水且溶解度相差极小，利用溶解度不同来进行分离是不可能的，因此日本专利提出了电渗析法，此法虽能制得硫氰酸铵.但因处理过程复杂，装置成本高，耗电量大而未能实现工业化生产。

5、目前，国内有少部分焦化厂采用梯度结晶提盐法，脱硫废液先蒸氨后，根据溶解度不同加热浓缩进行分步结晶提盐，可提出硫氰酸铵、硫代硫酸铵、硫酸铵三种盐。但由于硫代硫酸铵和硫氰酸铵溶解度相差极小，提盐纯度很低，含量在50-70％。投资高，操作复杂。特别是提出的硫代硫酸铵量大且纯度低没有市场消耗，基本上是没有用途的废物，所以此方法还是没有解决污染问题，是不可行的。

6、还有一种方法是溶剂萃取法，通过用有机化学溶剂对脱硫废液进行萃取，从而提取出硫酸铵、硫代硫酸铵和硫氰酸铵，并将其初步分离，纯度在90-95％之间。此种方法的缺点极其明显，首先是使用有机溶剂进行萃取，不仅成本较高而且萃取后的溶液因含有机溶剂，在蒸馏过程中造成的污染比较严重，废气排放无法达标仍需进行二次处理；其次有机溶剂属于易燃易爆，运输、存储都有巨大隐患；第三，提取出的化工原料纯度不高，不能达到国家最低标准，市场销售价格低廉。

7、根据焦化厂脱硫废液的特点，综合国内外的研究结果不难看出，脱硫废液回收处理的关键问题，一是硫氰酸铵和硫代硫酸铵的溶解度相近而很难分离，分离出来副盐纯度低，不能满足市场的需求；二是从脱硫废液中提取出来大量的硫代硫酸铵没有市场需求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提出一种废液蒸发分盐资源化处理系统，将脱硫废液中的硫代硫酸铵通过催化氧化的方法彻底转化成硫酸铵，然后通过蒸发结晶的方法提取出高质量的硫氰酸铵和硫酸铵，从而彻底解决了焦炉气脱硫废液处理的两个关键问题。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、本发明提供的废液蒸发分盐资源化处理方法，用于脱硫废液处理，包括以下步骤：s1：将脱硫废液送入氧化釜，在加入催化剂和空气的情况下进行催化氧化，将脱硫废液中的硫代硫酸铵转化成硫酸铵，s2：对催化氧化后的脱硫废液进行脱色处理，对脱色后的脱硫废液进行固液分离，分离出硫磺，s3：对分离出硫磺的脱离废液进行真空蒸发，降温析出硫酸铵结晶，在恒温状态下进行固液分离，将分离的硫酸铵结晶干燥得硫酸铵，s4：经步骤s3固液分离后的滤液进入结晶釜，得到硫氰酸铵结晶液，对硫氰酸铵结晶液进行固液分离，将分离滤液返回至步骤s3继续进行真空蒸发，分离的硫氰酸铵晶体干燥得硫氰酸铵。

4、优选地，步骤s1中，对氧化釜排出的尾气进行冷凝处理，将夹带有氨气的尾气冷凝成氨水，返回脱硫系统，对冷凝后的尾气进行洗涤吸收后达标排放。

5、优选地，步骤s3中，真空蒸发过程的蒸汽经过冷凝成水，作为洗涤水回用或循环冷却水回用。

6、本发明还提供实现上述的废液蒸发分盐资源化处理方法的废液蒸发分盐资源化处理系统，包括依次相连的氧化釜、脱色塔、第一离心分离机、真空蒸发釜、第二离心分离机、结晶釜、以及第三离心分离机，第三离心分离机的出液口通过第一回流管与真空蒸发釜相连，氧化釜包括釜体、布气组件、搅拌器、集液环、喷嘴、以及进液组件，釜体的顶部固定有搅拌器，搅拌器的搅拌端延伸至釜体的内部，集液环设置于釜体的内部，进液组件的出液端与集液环连通，集液环的顶部沿周向等距间隔连通有多个喷嘴，且多个喷嘴均朝向中部向上倾斜设置，以使喷射的液体朝上且向中聚拢，布气组件的其中一个出气端延伸至釜体内部的上方，且位于喷嘴的上方，以喷射的方式将空气向下喷出，布气组件的另一个出气端位于釜体内部的下方，且具有多层布气段，搅拌器的每个搅拌叶片的下方均具有一层布气段。

7、优选地，布气组件包括氧化风机、气体增压泵、布气盘、第一布气管、第二布气管、集气座、以及布气段，氧化风机的出风口连接有第一布气管和第二布气管，第一布气管上设置有气体增压泵，布气盘固定于釜体内顶壁，第一布气管的出气端与布气盘连通，布气盘的底部开设有多个呈放射状分布的第一出气孔，布气盘的中部开设有穿孔，集气座固定于釜体内底壁，集气座的内侧壁固定连通有多层布气段，每层布气段均包括多个沿集气座周向等距间隔分布的布气段，每个布气段的顶部均开设有呈线性分布的第二出气孔。

8、优选地，搅拌器包括电机、搅拌轴、第一螺旋叶片、第二螺旋叶片、以及搅拌叶片，电机固定于釜体的顶壁，电机的底端固定有搅拌轴，搅拌轴的下部沿轴向间隔固定有三个搅拌叶片，每个搅拌叶片均位于一层布气段的上方，位于上方和中间的搅拌叶片之间的搅拌轴上固定有第一螺旋叶片，位于下方和中间的搅拌叶片之间的搅拌轴上固定有第二螺旋叶片，第一螺旋叶片和第二螺旋叶片的螺旋方向相反。

9、优选地，第一螺旋叶片和第二螺旋叶片处均设有套筒，两个套筒分别将第一螺旋叶片和第二螺旋叶片包围在内，套筒固定于布气段。

10、优选地，进液组件包括进液泵、进液管、以及液体增压泵，进液管的一端与进液泵连通，进液管的另一端与集液环连通，进液管上设有液体增压泵。

11、优选地，氧化釜还包括第二回流管和回流泵，第二回流管的一端固定连通于釜体的底部，第二回流管的另一端固定连通于进液管，且位于液体增压泵和进液泵之间。

12、优选地，氧化釜还包括液体流量计、气体流量计、以及控制柜，第一布气管上设置有气体流量计，进液管上设置液体流量计，液体流量计、气体流量计、回流泵、液体增压泵、进液泵、气体增压泵、氧化风机、以及搅拌器均与控制柜电连接。

13、优选地，还包括第一冷凝器、第二冷凝器、以及洗涤塔，第一冷凝器与氧化釜的排气口相连，第一冷凝器的排气口与洗涤塔相连，第二冷凝器与真空蒸发釜的蒸汽排放口相连。

14、本发明的有益效果为：

15、1、将与硫氰酸铵溶解度相近而难分离的硫代硫酸铵，转化成与硫氰酸铵溶解度相差较大硫酸铵，便于后续分离。提取出的产品有硫酸铵、硫氰酸铵和硫磺，产品质量达到一等品标准，具有良好的市场需求。从脱硫废液中提取大量化工产品，在达到节能减排的目的同时实现了资源的回收利用，为企业带来较高的经济效益，变废为宝，一举两得。工艺简单，新颖可靠，先进实用，解决了焦化企业脱硫废液的环境污染问题，节约用水。整个处理方法采取闭路循环，三种产品全部回收、无“三废”排放。

16、2、通过进液组件将脱硫废液抽至集液环内，并由6个喷嘴喷出，由于6个喷嘴均朝向中部且向上倾斜设置，这使得喷出的脱硫废液在喷嘴上方的中部区域碰撞分散，并且与布气组件位于上方的出气端喷出的空气进行充分混合后，洒落于釜体内下部。并且在搅拌过程中，布气组件位于下方的出气端从釜体内下部提供空气，与催化剂和脱硫废液混合。而且由于每个搅拌叶片均位于一层布气段的上方，这使得从布气段提供的空气一进入脱硫废液中就被搅拌叶片打散，进一步提高混合效率和均匀度，提高催化氧化效果和效率。

17、3、通过氧化风机将空气通过第一布气管送至布气盘进行布气，并且气体增压泵的设置使得空气从布气盘高压喷出，能更好与高压喷出的脱硫废液混合。并通过第二布气管将空气送至集气座。由隔层的布气段布气，如此实现上下两处的不同方式布气，大大提高空气与脱硫废液、催化剂的混合。呈放射性分布的第一出气孔结合呈线性分布的第二出气孔，能够在各自位置实现更广泛均匀的布气。

18、4、由于第一螺旋叶片和第二螺旋叶片的螺旋方向相反，可在搅拌的同时，同时推动料液向中靠拢或相互远离。呈竖直设置的第一螺旋叶片、第二螺旋叶片和呈水平设置的搅拌叶片，能更好实现催化剂、脱硫废液、空气的搅拌混合效率和效果，提高催化氧化的效率和效果。

19、5、通过套筒与第一螺旋叶片、第二螺旋叶片的配合，加强推动料液的效果，进一步提高混合效率和效果。

20、6、。回流泵和第二回流管的设置实现脱硫废液循环处理，使得催化氧化更加彻底。