脱硫过程中硫泡沫处理工艺选择
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用离心机处理硫泡沫的方法开始应用后， 以其 运转连续、 环保、 无污染等优势被推广。 但在运行 过程中， 发现此法也存在非常明显的缺点： ①硫膏 含 水 在 30%以 上 ， 若 含 水 降 低 ， 则 极 易 使 下 料 口 堵塞， 进而机壳内堵塞后离心机需检修清理； ②离 心机属高速运转设备， 其检修难度非常大， 机体检 修必须返厂， 所以费用增加； ③硫膏含水较高， 在 接硫和运输过程， 硫膏易溅出， 现场环境恶劣。
该法为 HPF 脱硫 工艺最初配 套设计 ， 优 点 是 硫 膏 含 水 低 ， 在 5%以 下 ， 作 为 熟 硫 产 品 可 销 售 。 但弊病也较多： ①熔融硫收集、 冷却和排清液时， 会散发大量含氨废气， 对大气及周围环境造成污 染； ②设备容易腐蚀， 检修频繁； ③常温硫泡沫利 用蒸汽加热， 清液必须冷却至常温， 浪费了大量蒸 汽和部分冷却水； ④返回系统的清液所含悬浮硫颗 粒已被加热成熟硫颗粒， 在再生塔内无法再形成硫 泡沫， 极易堵塞设备和塔内填料。
1 熔硫釜法生产熟硫工艺
熔硫釜法利用单质硫在 120℃左右可达到熔融 状态， 将硫泡沫送到熔硫釜中， 利用间接蒸汽加 热， 使硫熔融后与清液分层。 熔硫釜顶部压力较高 时， 从顶部泄压排清液至清液槽， 降温后返回脱硫 系 统 ， 重 复 进 料 2～3 次 ， 直 至 熔 硫 釜 内 基 本 无 清 液时进一步加热熔融， 底部熔融硫放入收集装置， 自然降至常温后外运。
加拿大 Hamilton 焦化厂 7＃ 焦炉的运行表明： 1） 焦油 QI 含量随炉顶空间的增大而增加， 随 炉顶空间的减小而减小。 炉顶空间增大可引起炉顶 温度的升高。 2） 当进入焦炉的空气量增加时， 焦油 QI 含量 增加， 空气进入也会加剧装煤时烟尘外泄。 3） 焦 油 QI、 灰 分 和 水 分 彼 此 相 关 ， QI 含 量 高， 则水分和灰分含量相应增加。 4） 对焦油样品进行岩相学分析， 对研究焦油 QI 含量高具有指导意义。
Leabharlann Baidu
压滤机设备运行可靠， 维修
备， 检修难度非常大
量非常小
压滤机产生 的清液含悬 浮硫 0.5%， 大 大 降 低 了悬浮硫堵塞塔体和设备的几率， 提高了气液传质 效率和脱硫效果。 生产的硫膏含水量低， 呈块状固 体， 易于运输， 在接硫和运输过程中减少了环境污 染， 环保效果显著。 以我厂原来 5 台离心机连续运 转 计 算 ， 使 用 压 滤 机 节 约 电 费 和 维 修 费 用 200 万 元/a。 压滤机法具 有节能、 环保 、 自 动 化 程 度 高 、 维护费用少等优点， 在我厂使用情况较好。
硫膏质量 清液含悬浮硫量
悬 浮 硫 量 0.5%， 硫 膏 呈 块 状
1.1%
固体， 易于运输
节能效果 55kW 电机
电机 5.5kW， 能耗低
基本无氨气体腐蚀， 硫膏含
环保效果 基本无氨气体腐蚀 水低， 运输过程中可大大减
少环境污染
控 制 系 统 可 自 动/手 动 切 换 ，
离心机属高速运转设
自动化程度
4 使用效果
熔硫釜法生产熟硫工艺无论从工艺、 设备、 运 行， 还是环保、 节能等各方面都有很大的缺点， 我 厂已经将此工艺淘汰， 将离心机法与压滤机法作对 比， 见表 1。
（下转第 63 页）
2011年 3 月
燃料与化工
第 42 卷第 2 期
Fuel & Chemical Processes
63
的炭黑增多。 通过减少装煤和平煤次数可以减少炭 黑的形成。
对高温炭和炭黑进行了测试， 数据表明， 炭黑 的量远高于高温炭的量， 证明了空气进入是 QI 含 量高的主要原因。 经验证明， 当焦油 QI 总的含量 增加时， 炭黑与高温炭的比率也随之增加。
2008 年测得的装 煤时 烟 尘 外 泄 结 果 和 焦 炉 煤 气中的高氧气含量表明， 空气的进入是焦油 QI 含 量升高的主要原因。 空气主要以 3 种途径进入焦 炉： 偏移的装煤套筒、 裂开的桥管和泄漏的机、 焦 侧炉门。 装煤时， 大量空气进入焦炉， 会引起装煤 时烟尘外泄。 校准装煤套筒、 降低桥管和炉门的泄 漏， 逐渐减少了装煤时烟尘外泄， 焦油质量也随之 提高。
燃料与化工
Mar. 2011
60
Fuel & Chemical Processes
Vol.42 No.2
脱硫过程中硫泡沫处理工艺选择
李国亮 栾兆爱 蒋秀香 （莱芜钢铁股份有限公司焦化厂， 莱芜 271104）
莱 钢 焦 化 厂 现 有 6 座 JN60 -6 型 焦 炉 ， 2 座 JN43-80 型焦炉 ， 年产焦炭 400 万 t， 煤气发生 量 210 000m3/h， 共 有 3 套 煤 气 脱 硫 系 统 ， 均 采 用 HPF 湿 式 氧 化 法 脱 硫 工 艺 。 在 HPF 脱 硫 工 艺 中 ， 再生塔顶生成的硫泡沫需经浓缩处理， 以回收含有 氨水和催化剂的脱硫清液， 从而使悬浮硫浓缩为一 定含水量的硫膏。 在硫泡沫处理方法上我厂先后使 用过熔硫釜法、 离心机法和压滤机法， 几种方法工 艺不同， 现对比介绍如下。
收稿日期： 2010-07-15 作者简介： 李国亮 （1983-）， 男， 工程师
旋刮刀， 将硫膏刮下， 输送到排渣口排出。 清液由 离心机另一端的支撑挡板控制， 从溢流口排出返回 脱硫系统。
转筒的运转由主电机传动， 螺旋刮刀的运转是 用差动电机传动。 调节转速和溢流挡板可达到调节 硫膏含水的目的。
在焦油质量的提高阶段， 对焦油样品进行了监 测。 测试结果表明， 焦油 QI 含量降低了， 焦油水 分和灰分也降低了， 并对焦油 QI 含量与焦油水分 和灰分的关系进行了测试。 当焦油 QI 含量增加时，
黏度增加， 流动性降低， 使之很难与水分离， 因 此， 水分含量增加。 当焦油 QI 含量增加时， 灰分 含量也增加： ①当 QI 含量高是由副产物有关的碳 引起时， 灰分含量相对低。 ②当 QI 含量高是由煤 粉和焦粉引起时， 灰分含量高于第一种情况。 ③当 QI 含量高是由混杂材料引起的， 灰分含量最高。
2 离心机法生产生硫工艺
离心机法利用硫泡沫中悬浮硫与清液的密度不 同， 将清液和悬浮硫在离心机中分层引出， 达到分 离的目的。 具体操作： 含悬浮硫的硫泡沫用泵送入 离心机的转筒内， 转筒旋转后， 由于悬浮硫的密度 大， 产生的离心力也大， 离心力迫使悬浮硫迅速在 转筒上沉积， 而清液则停留在转筒的中心部位。 沉 积在转筒内壁的近似固体的硫膏， 通过转筒内的螺
3 压滤机法生产生硫工艺
压滤机法和离心机法都是利用硫泡沫中清液和 硫颗粒的物理性质不同， 从而达到分离的目的。 不 同的是离心机利用密度差别， 而压滤机法利用过滤 原理， 使用能让液体通过而截留固体颗粒的多孔介 质 （如滤布）， 使硫泡沫中的固、 液得到分离。 压 滤机法利用外来压力完成过滤， 悬浮硫颗粒在 2 块 滤布间积聚， 清液通过滤布进入清液管返回脱硫系 统， 硫膏含水率和清液中悬浮硫含量受外来压力大 小和滤布孔径影响。 硫泡沫直接用泵由原料入口进 入压滤机， 原料泵的压力可以使硫泡沫中清液和悬 浮硫通过滤布进行初步过滤， 进料过程基本无清液 压出时。 停止进料后利用压缩空气进一步压滤， 压 滤完成后滤饼呈块状可装槽或装袋外运。
张晓林 编译自 《AISTech 2009 Proceedings》
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! （上接第 60 页）
表 1 离心机法与压滤机法处理硫泡沫比较
项目
离心机法
压滤机法
硫膏含 水 35%~45%， 硫 膏 含 水 22%～27%， 清 液 含
[专利申请号 200720016770.0 专利发明人： 姚 椁 杨俊峰 蔡承祐]
甘李军 编辑
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复热式单侧烟道焦炉
本实用新型涉及一种能便捷地控制机侧及焦侧的煤气、空气和废气量的复热式单侧烟道焦炉，包括蓄 热室、小烟道、废气开闭器和烟道，机、焦侧蓄热室贫煤气和空气进口同时设在机侧或者焦侧；蓄热室在 焦炉加热系统中心位置设有中心隔墙，将蓄热室分成机侧蓄热室和焦侧蓄热室，小烟道从机侧到焦侧贯 通；蓄热室底部与小烟道之间设有收缩型篦子砖和扩散型篦子砖，使小烟道与蓄热室相通。与现有技术相 比，本实用新型的有益效果是：煤气和空气均从机侧或者焦侧进入炉内，废气在同一侧排出，三者的气量 可在同一侧进行调节；在焦炉同一侧设废气开闭器、烟道和贫煤气加热管道，节省了设备投资，并显著改 善了操作走廊和焦炉地下室处焦炉操作人员的操作环境。
该法为 HPF 脱硫 工艺最初配 套设计 ， 优 点 是 硫 膏 含 水 低 ， 在 5%以 下 ， 作 为 熟 硫 产 品 可 销 售 。 但弊病也较多： ①熔融硫收集、 冷却和排清液时， 会散发大量含氨废气， 对大气及周围环境造成污 染； ②设备容易腐蚀， 检修频繁； ③常温硫泡沫利 用蒸汽加热， 清液必须冷却至常温， 浪费了大量蒸 汽和部分冷却水； ④返回系统的清液所含悬浮硫颗 粒已被加热成熟硫颗粒， 在再生塔内无法再形成硫 泡沫， 极易堵塞设备和塔内填料。
1 熔硫釜法生产熟硫工艺
熔硫釜法利用单质硫在 120℃左右可达到熔融 状态， 将硫泡沫送到熔硫釜中， 利用间接蒸汽加 热， 使硫熔融后与清液分层。 熔硫釜顶部压力较高 时， 从顶部泄压排清液至清液槽， 降温后返回脱硫 系 统 ， 重 复 进 料 2～3 次 ， 直 至 熔 硫 釜 内 基 本 无 清 液时进一步加热熔融， 底部熔融硫放入收集装置， 自然降至常温后外运。
加拿大 Hamilton 焦化厂 7＃ 焦炉的运行表明： 1） 焦油 QI 含量随炉顶空间的增大而增加， 随 炉顶空间的减小而减小。 炉顶空间增大可引起炉顶 温度的升高。 2） 当进入焦炉的空气量增加时， 焦油 QI 含量 增加， 空气进入也会加剧装煤时烟尘外泄。 3） 焦 油 QI、 灰 分 和 水 分 彼 此 相 关 ， QI 含 量 高， 则水分和灰分含量相应增加。 4） 对焦油样品进行岩相学分析， 对研究焦油 QI 含量高具有指导意义。
Leabharlann Baidu
压滤机设备运行可靠， 维修
备， 检修难度非常大
量非常小
压滤机产生 的清液含悬 浮硫 0.5%， 大 大 降 低 了悬浮硫堵塞塔体和设备的几率， 提高了气液传质 效率和脱硫效果。 生产的硫膏含水量低， 呈块状固 体， 易于运输， 在接硫和运输过程中减少了环境污 染， 环保效果显著。 以我厂原来 5 台离心机连续运 转 计 算 ， 使 用 压 滤 机 节 约 电 费 和 维 修 费 用 200 万 元/a。 压滤机法具 有节能、 环保 、 自 动 化 程 度 高 、 维护费用少等优点， 在我厂使用情况较好。
硫膏质量 清液含悬浮硫量
悬 浮 硫 量 0.5%， 硫 膏 呈 块 状
1.1%
固体， 易于运输
节能效果 55kW 电机
电机 5.5kW， 能耗低
基本无氨气体腐蚀， 硫膏含
环保效果 基本无氨气体腐蚀 水低， 运输过程中可大大减
少环境污染
控 制 系 统 可 自 动/手 动 切 换 ，
离心机属高速运转设
自动化程度
4 使用效果
熔硫釜法生产熟硫工艺无论从工艺、 设备、 运 行， 还是环保、 节能等各方面都有很大的缺点， 我 厂已经将此工艺淘汰， 将离心机法与压滤机法作对 比， 见表 1。
（下转第 63 页）
2011年 3 月
燃料与化工
第 42 卷第 2 期
Fuel & Chemical Processes
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的炭黑增多。 通过减少装煤和平煤次数可以减少炭 黑的形成。
对高温炭和炭黑进行了测试， 数据表明， 炭黑 的量远高于高温炭的量， 证明了空气进入是 QI 含 量高的主要原因。 经验证明， 当焦油 QI 总的含量 增加时， 炭黑与高温炭的比率也随之增加。
2008 年测得的装 煤时 烟 尘 外 泄 结 果 和 焦 炉 煤 气中的高氧气含量表明， 空气的进入是焦油 QI 含 量升高的主要原因。 空气主要以 3 种途径进入焦 炉： 偏移的装煤套筒、 裂开的桥管和泄漏的机、 焦 侧炉门。 装煤时， 大量空气进入焦炉， 会引起装煤 时烟尘外泄。 校准装煤套筒、 降低桥管和炉门的泄 漏， 逐渐减少了装煤时烟尘外泄， 焦油质量也随之 提高。
燃料与化工
Mar. 2011
60
Fuel & Chemical Processes
Vol.42 No.2
脱硫过程中硫泡沫处理工艺选择
李国亮 栾兆爱 蒋秀香 （莱芜钢铁股份有限公司焦化厂， 莱芜 271104）
莱 钢 焦 化 厂 现 有 6 座 JN60 -6 型 焦 炉 ， 2 座 JN43-80 型焦炉 ， 年产焦炭 400 万 t， 煤气发生 量 210 000m3/h， 共 有 3 套 煤 气 脱 硫 系 统 ， 均 采 用 HPF 湿 式 氧 化 法 脱 硫 工 艺 。 在 HPF 脱 硫 工 艺 中 ， 再生塔顶生成的硫泡沫需经浓缩处理， 以回收含有 氨水和催化剂的脱硫清液， 从而使悬浮硫浓缩为一 定含水量的硫膏。 在硫泡沫处理方法上我厂先后使 用过熔硫釜法、 离心机法和压滤机法， 几种方法工 艺不同， 现对比介绍如下。
收稿日期： 2010-07-15 作者简介： 李国亮 （1983-）， 男， 工程师
旋刮刀， 将硫膏刮下， 输送到排渣口排出。 清液由 离心机另一端的支撑挡板控制， 从溢流口排出返回 脱硫系统。
转筒的运转由主电机传动， 螺旋刮刀的运转是 用差动电机传动。 调节转速和溢流挡板可达到调节 硫膏含水的目的。
在焦油质量的提高阶段， 对焦油样品进行了监 测。 测试结果表明， 焦油 QI 含量降低了， 焦油水 分和灰分也降低了， 并对焦油 QI 含量与焦油水分 和灰分的关系进行了测试。 当焦油 QI 含量增加时，
黏度增加， 流动性降低， 使之很难与水分离， 因 此， 水分含量增加。 当焦油 QI 含量增加时， 灰分 含量也增加： ①当 QI 含量高是由副产物有关的碳 引起时， 灰分含量相对低。 ②当 QI 含量高是由煤 粉和焦粉引起时， 灰分含量高于第一种情况。 ③当 QI 含量高是由混杂材料引起的， 灰分含量最高。
2 离心机法生产生硫工艺
离心机法利用硫泡沫中悬浮硫与清液的密度不 同， 将清液和悬浮硫在离心机中分层引出， 达到分 离的目的。 具体操作： 含悬浮硫的硫泡沫用泵送入 离心机的转筒内， 转筒旋转后， 由于悬浮硫的密度 大， 产生的离心力也大， 离心力迫使悬浮硫迅速在 转筒上沉积， 而清液则停留在转筒的中心部位。 沉 积在转筒内壁的近似固体的硫膏， 通过转筒内的螺
3 压滤机法生产生硫工艺
压滤机法和离心机法都是利用硫泡沫中清液和 硫颗粒的物理性质不同， 从而达到分离的目的。 不 同的是离心机利用密度差别， 而压滤机法利用过滤 原理， 使用能让液体通过而截留固体颗粒的多孔介 质 （如滤布）， 使硫泡沫中的固、 液得到分离。 压 滤机法利用外来压力完成过滤， 悬浮硫颗粒在 2 块 滤布间积聚， 清液通过滤布进入清液管返回脱硫系 统， 硫膏含水率和清液中悬浮硫含量受外来压力大 小和滤布孔径影响。 硫泡沫直接用泵由原料入口进 入压滤机， 原料泵的压力可以使硫泡沫中清液和悬 浮硫通过滤布进行初步过滤， 进料过程基本无清液 压出时。 停止进料后利用压缩空气进一步压滤， 压 滤完成后滤饼呈块状可装槽或装袋外运。
张晓林 编译自 《AISTech 2009 Proceedings》
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! （上接第 60 页）
表 1 离心机法与压滤机法处理硫泡沫比较
项目
离心机法
压滤机法
硫膏含 水 35%~45%， 硫 膏 含 水 22%～27%， 清 液 含
[专利申请号 200720016770.0 专利发明人： 姚 椁 杨俊峰 蔡承祐]
甘李军 编辑
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
复热式单侧烟道焦炉
本实用新型涉及一种能便捷地控制机侧及焦侧的煤气、空气和废气量的复热式单侧烟道焦炉，包括蓄 热室、小烟道、废气开闭器和烟道，机、焦侧蓄热室贫煤气和空气进口同时设在机侧或者焦侧；蓄热室在 焦炉加热系统中心位置设有中心隔墙，将蓄热室分成机侧蓄热室和焦侧蓄热室，小烟道从机侧到焦侧贯 通；蓄热室底部与小烟道之间设有收缩型篦子砖和扩散型篦子砖，使小烟道与蓄热室相通。与现有技术相 比，本实用新型的有益效果是：煤气和空气均从机侧或者焦侧进入炉内，废气在同一侧排出，三者的气量 可在同一侧进行调节；在焦炉同一侧设废气开闭器、烟道和贫煤气加热管道，节省了设备投资，并显著改 善了操作走廊和焦炉地下室处焦炉操作人员的操作环境。