專利名稱：焦爐氣脫硫脫氰廢水的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及焦爐氣脫硫脫氰處理后形成的廢水，尤其涉及采用氨水液相催化法對焦爐氣進行脫硫脫氰處理后形成的廢水的后續(xù)處理方法，屬于工業(yè)廢水分離與回收技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
煉焦行業(yè)中，焦爐氣的脫硫脫氰處理是個非常重要的過程。脫硫脫氰工藝有多種，其中AS法投資最低，但脫硫脫氰效率較差；效率較高的有ADA法和HPF法(氨水液相催化法)。相比較而言，ADA法原料消耗大，生產(chǎn)成本較高；而氨水液相催化法因利用煉焦過程中的自身堿源(氨水)，只需消耗少量催化劑，生產(chǎn)成本較低，所以目前煉焦行業(yè)中采用這種方法的企業(yè)越來越多。采用HPF方法時，焦爐氣在脫硫脫氰過程中產(chǎn)生多種銨鹽，主要有硫氰酸銨、硫代硫酸銨、硫酸銨和少量硫化銨。這些多銨鹽溶解在循環(huán)液當中，隨著循環(huán)時間的增加而不斷累積，使得循環(huán)液中多銨鹽的濃度越來越高。當多銨鹽濃度達到一定程度以后，將不能循環(huán)使用，否則會影響脫硫脫氰的效率。此時，原來的循環(huán)液便成為廢水，該廢水若直接排放的話將構(gòu)成環(huán)境污染，需要經(jīng)過后續(xù)處理。
現(xiàn)有技術(shù)中對于HPF法脫硫脫氰廢水的處理方法主要有三種第一種是采用高溫高壓并在特殊催化劑的作用下，將廢水中的多銨鹽全部轉(zhuǎn)化為硫酸銨，從而加以回收利用。上海寶鋼集團就采用這種廢水處理工藝，但是這種方法設(shè)備要求高、生產(chǎn)成本大，一般中小型企業(yè)無法利用。第二種方法是上?；ぱ芯吭禾岢鰜淼幕厥樟蚯杷徜@技術(shù)，蘇州鋼鐵廠、天津第二煤氣廠均采用這種方法，這種方法的缺點是只能從廢水中回收部分硫氰酸銨，剩余固體物(主要含硫酸銨、硫代硫酸銨、硫氰酸銨及雜質(zhì))不能處理，它們被大量堆積和流失，造成二次污染；而且，脫硫脫氰過程中所使用的催化劑的種類對于這種方法的影響較大，這進一步限制了該方法的推廣使用。第三種方法是廢水配煤返回煉焦爐，這不僅會造成設(shè)備腐蝕，而且硫的累積問題將越來越嚴重。
正是由于存在以上技術(shù)問題，導致一些企業(yè)——特別是中小型企業(yè)對焦爐氣脫硫脫氰廢水的處理不過關(guān)，這些廢水在沒有經(jīng)過有效處理的情況下就被排放，造成局部地區(qū)環(huán)境污染嚴重。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種焦爐氣脫硫脫氰廢水的處理方法。
為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，焦爐氣脫硫脫氰廢水的處理方法，所述廢水是焦爐氣經(jīng)過氨水液相催化法脫硫脫氰之后形成的廢水，該方法的主要處理過程是向所述廢水中加入活性炭進行脫色處理，然后進行過濾，得清液和廢活性炭，廢活性炭返回煤場進煉焦爐，清液在減壓條件下蒸發(fā)濃縮，濃縮液冷卻至室溫即得多銨復合鹽固體，該多銨復合鹽經(jīng)分離回收，得到各種銨鹽化合物，而蒸發(fā)過程中的水蒸氣經(jīng)過冷凝器冷卻后形成冷凝水，該冷凝水返回脫硫脫氰系統(tǒng)循環(huán)使用。
進一步地，上述焦爐氣脫硫脫氰廢水的處理方法中，所述脫色處理過程中，活性炭用量為廢水處理量的1～5‰，并且維持處理液的溫度在60～90℃，以驅(qū)除其中可揮發(fā)物質(zhì)，揮發(fā)物進入冷凝器冷卻回收。
再進一步地，上述焦爐氣脫硫脫氰廢水的處理方法中，脫色處理完畢，物料升溫至100～110℃并保持1～3hr，然后再進行過濾，此過程蒸發(fā)出來的水蒸氣也進入冷凝器冷卻回收。
再進一步地，上述焦爐氣脫硫脫氰廢水的處理方法中，所述清液蒸發(fā)濃縮過程，以含水量＜15％作為控制指標，溫度控制在100℃以下，并且在16小時以內(nèi)完成蒸發(fā)濃縮全過程。
更進一步地，上述焦爐氣脫硫脫氰廢水的處理方法中，所述清液蒸發(fā)濃縮過程是在真空度≥750毫米汞柱、液相溫度＜75℃條件下進行。
本發(fā)明的效果在于使焦爐氣經(jīng)氨水液相催化法脫硫脫氰處理后的廢水不排放，消除了對環(huán)境的污染問題；所得到的多銨復合鹽可以回收利用，變廢為寶。而且，本發(fā)明工藝過程簡單、技術(shù)路線可行、操作方式可靠，處理過程中多銨鹽不會發(fā)生副反應，為多銨鹽固體物的進一步分離提純奠定了基礎(chǔ)。該技術(shù)方案適用于各種焦爐氣HPF法脫硫脫氰裝置的廢水處理，尤其適用于中小規(guī)模裝置，其經(jīng)濟效益和社會效益十分顯著。


圖1是本發(fā)明工藝流程示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明從分析現(xiàn)有技術(shù)狀況及其存在的不足入手，通過摸索試驗，尋求到一條比較理想的處理方法，把焦爐氣經(jīng)過HPF法脫硫脫氰處理后形成的廢水分成兩部分，其中一部分為水，另一部分是以硫氰酸銨、硫代硫酸銨、硫酸銨等物質(zhì)為主要成分的多銨鹽固體物，兩者分別加以回收利用，其中水返回到脫硫脫氰處理系統(tǒng)循環(huán)使用，而多銨鹽固體物則盡量維持其原來的成分配比，經(jīng)分離提純后可獲得相應的化合物。
如圖1，該方法的主要處理過程是，向廢水中加入活性炭進行脫色處理，然后進行過濾，得清液和廢活性炭，廢活性炭返回煤場進煉焦爐，清液在減壓條件下蒸發(fā)濃縮，濃縮液冷卻至室溫即得多銨復合鹽固體，該多銨復合鹽經(jīng)分離回收，可得各種銨鹽化合物，而蒸發(fā)過程中的水蒸氣經(jīng)過冷凝器冷卻后形成冷凝水，該冷凝水返回脫硫脫氰系統(tǒng)循環(huán)使用。
其中，活性炭用量一般為廢水處理量的1～5‰，并且，在脫色處理過程中，維持處理液的溫度在60～90℃，以驅(qū)除其中可揮發(fā)物質(zhì)，揮發(fā)物也進入冷凝器冷卻回收。脫色處理完畢，還可以先將物料升溫至100～110℃并保持1～3hr，然后再進行過濾，此過程蒸發(fā)出來的水蒸氣也進入冷凝器冷卻回收。比如，17600毫升這種廢水，測得其中含NH4CNS8.60％，(NH4)2S2O37.65％，(NH4)2SO43.30％，H2O80.55％，對此，可以加入活性炭325克，在80℃左右邊脫色邊去除約6710毫升的水，物料在105℃下保持2小時，然后經(jīng)過過濾，得10560毫升左右清液，測得其中含NH4CNS13.26％，(NH4)2S2O312.47％，(NH4)2SO45.44％，H2O69.23％。
清液蒸發(fā)濃縮時，一般是以含水量＜15％作為蒸發(fā)過程結(jié)束的控制指標，溫度控制在100℃以下，并在16小時以內(nèi)完成蒸發(fā)濃縮全過程。為避免廢水中銨鹽的分解，比較理想的濃縮條件是真空度≥750毫米汞柱、液相溫度＜75℃。如，7500毫升脫色后的清液，含NH4CNS10.35％，(NH4)2S2O39.15％，(NH4)2SO41.03％，H2O79.47％，經(jīng)過減壓濃縮去水6150毫升，可得多銨復合鹽1810克，其中含NH4CNS43.97％，(NH4)2S2O338.55％，(NH4)2SO43.40％，H2O14.28％?？梢?，采用該工藝條件進行濃縮處理，處理前與處理后相比，銨鹽的含量比例基本上是一致的。
此外，蒸發(fā)濃縮過程中，水蒸氣經(jīng)過冷凝器冷卻后形成冷凝水，該冷凝水在控制循環(huán)量達到平衡的條件下可以返回脫硫脫氰裝置進行循環(huán)使用，這樣既不影響脫硫脫氰裝置的工藝效果，又可大大降低裝置的運行成本。
總之，本發(fā)明提供了一種焦爐氣經(jīng)氨水液相催化法脫硫脫氰處理后形成的廢水的后續(xù)處理方法，應用該方法可以保證此類廢水不排放，有效消除對環(huán)境的污染問題。本發(fā)明工藝簡單、技術(shù)可靠，在本領(lǐng)域具有良好的推廣應用前景。
權(quán)利要求
1.焦爐氣脫硫脫氰廢水的處理方法，所述廢水是焦爐氣經(jīng)過氨水液相催化法脫硫脫氰之后形成的廢水，其特征在于該方法的主要處理過程是，向所述廢水中加入活性炭進行脫色處理，然后進行過濾，得清液和廢活性炭，廢活性炭返回煤場進煉焦爐，清液在減壓條件下蒸發(fā)濃縮，濃縮液冷卻至室溫即得多銨復合鹽固體，該多銨復合鹽經(jīng)分離回收，得到各種銨鹽化合物，而蒸發(fā)過程中的水蒸氣經(jīng)過冷凝器冷卻后形成冷凝水，該冷凝水返回脫硫脫氰系統(tǒng)循環(huán)使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦爐氣脫硫脫氰廢水的處理方法，其特征在于所述脫色處理過程中，活性炭用量為廢水處理量的1～5‰，并且維持處理液的溫度在60～90℃，以驅(qū)除其中可揮發(fā)物質(zhì)，揮發(fā)物進入冷凝器冷卻回收。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的焦爐氣脫硫脫氰廢水的處理方法，其特征在于脫色處理完畢，物料升溫至100～110℃并保持1～3hr，然后再進行過濾，此過程蒸發(fā)出來的水蒸氣也進入冷凝器冷卻回收。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦爐氣脫硫脫氰廢水的處理方法，其特征在于所述清液蒸發(fā)濃縮過程，以含水量＜15％作為控制指標。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的焦爐氣脫硫脫氰廢水的處理方法，其特征在于所述清液在減壓蒸發(fā)濃縮過程中，溫度控制在100℃以下，并且在16小時以內(nèi)完成蒸發(fā)濃縮全過程。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的焦爐氣脫硫脫氰廢水的處理方法，其特征在于所述清液蒸發(fā)濃縮過程，是在真空度≥750毫米汞柱、液相溫度＜75℃條件下進行。
全文摘要
本發(fā)明涉及采用氨水液相催化法(HPF法)對焦爐氣進行脫硫脫氰處理后形成的廢水的后續(xù)處理方法。通過向廢水中加入活性炭進行脫色處理，然后過濾得到清液和廢活性炭，廢活性炭返回煤場進煉焦爐，清液在減壓條件下蒸發(fā)濃縮，濃縮液冷卻至室溫即得多銨復合鹽固體，而蒸發(fā)過程中的水蒸氣經(jīng)冷凝后返回脫硫脫氰裝置循環(huán)使用。該技術(shù)方案工藝過程簡單、技術(shù)路線可行、操作方式可靠，它有效消除了相關(guān)環(huán)境污染問題，所得的多銨復合鹽可以回收利用，變廢為寶，其經(jīng)濟效益和社會效益十分顯著。
文檔編號C02F1/04GK1970458SQ20051009559
公開日2007年5月30日 申請日期2005年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月24日
發(fā)明者王桂興, 王宏明 申請人:蘇州久王多銨鹽科技有限公司