CN203990286U - 一种处理含氰含碳酸气的装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种用氢氧化钠处理含氰、含碳高浓度酸气的装置，装置包括酸气缓冲罐、脱氰脱碳装置、脱硫装置和产品生成装置，脱氰脱碳装置包括两段脱氰器，脱硫装置包括三段脱硫塔。本实用新型的装置投资少、占地面积小、吸收效率高、无三废排放；使用本实用新型装置先通过预先碱吸收氰化氢的方式，防止氰化氢与铁接触，从而不产生H2，在脱氰反应的同时也能脱去ＣＯ2，即同时脱氰和脱碳。

Description

一种处理含氰含碳酸气的装置
技术领域
本实用新型涉及一种处理酸气的装置，具体涉及一种用氢氧化钠处理含氰、含碳高浓度酸气的装置，属于循环吸收煤化工脱酸塔解析气形成的高浓度酸气技术领域。
背景技术
配合煤在被加热炼焦的过程中，煤气是在配合煤受高温作用从而使煤的大分子裂解形成的小分子烃类和氢气的过程中得到的。由于天然的化石燃料中不可避免的会含有碳、氮、硫、氢等元素，在形成煤气的过程中这些元素会被分配到煤气中去，最终在煤气中以H2S、CO2、HCN等形式存在。焦化煤气区别于其他燃气的其中一个因素就是因为含有相当量的HCN，HCN和其盐类都具对管道都具有腐蚀性，而且均有剧毒性。
目前国内煤焦化领域处理HCN的方式有：1、在脱硫工段用催化氧化方式将氰化氢转化成NH4SCN或者NaSCN，然后将这两种盐提取出来。这种方法是一种处理脱硫废液的比较经济的方式，而且NH4SCN和NaSCN市场价格高，但是该方法是给常规湿式催化氧化工艺配套的，回收了HCN，但是将H2S转化成低价值的（NH4）2SO4，没有使经济利益达到最大化。2、用AS工艺或者Benfield工艺，将煤气中99%以上的H2S、部分CO2、99%以上的HCN吸收下来后进入解析塔，再将这三种酸性气体解析出来，生产硫磺或者硫酸。这种方法需配套克劳斯炉或者庞大的制酸工艺，污染严重、操作繁琐、消耗资源。3、在终冷工段将煤气温度降低，冷凝煤气中的氰化氢气体，形成终冷废水，用蒸汽将废水中的氰化氢蒸出来，加热以后，与碳酸钠溶液和铁屑反应制黄血盐钠。这种方法蒸汽耗量大，得不偿失，应用受到限制。4、与弗萨姆工艺相结合，经过弗萨姆吸收塔吸收氨以后的含氰含硫酸气，经加热后与碳酸钠和铁反应制黄血盐钠。这种方法容易受到酸气中其他组分的影响，产生的副盐多，因此便会产生废液，需要额外处理。
目前有三种方法生产黄血盐钠：***法、氰熔体法以及焦炉气回收氢氰酸法。***法是利用***和硫酸亚铁按照一定的比例混合直接混合，可直接得到黄血盐钠；这种方法是目前生产黄血盐钠最主要的方法。氰熔体法是将硫酸亚铁和氰化钙按比例混合制取；这种方法虽然原料便宜，但是能耗大、废水难处理。焦炉气回收氢氰酸法是将用蒸汽蒸出的氰化氢与氧化铁和碳酸钠混合接触反应制取黄血盐钠；这种方法必须维持130℃以上的反应温度，而且吹扫终冷废水也需要消耗大量蒸汽，能耗大是此种方法的缺点。
实用新型内容
针对上述存在的技术问题，本实用新型提供一种处理含氰含碳酸气的装置，该装置投资少、占地面积小、吸收效率高、黄血盐钠品质高、产品硫氢化钠浓度可调、尾气排放完全达标、无三废排放不会造成二次污染、过程不产生H2、经济价值高。
本实用新型采用的技术方案是：
一种处理含氰含碳酸气的装置，所述装置包括酸气缓冲罐、脱氰脱碳装置、脱硫装置和产品生成装置，所述脱氰脱碳装置包括一段脱氰器、二段脱氰器，一段脱氰循环泵和二段脱氰循环泵；所述脱硫装置包括一级脱硫换热器、一段脱硫塔、二级脱硫换热器、二段脱硫塔、三级脱硫换热器、三级脱硫塔、一段脱硫循环泵、二段脱硫循环泵、三段脱硫循环泵、硫氢化钠中间槽、硫氢化钠泵和浓缩蒸发器；所述产品生成装置包括黄血盐钠中间槽、溶解塔、溶解循环泵、溶解液加热器、分离槽、母液槽、离心机和结晶槽；所述一段脱氰器、二段脱氰器、一段脱硫塔、二段脱硫塔、三级脱硫塔之间依次连通；所述脱氰脱碳装置通过黄血盐钠中间槽与产品生成装置连接。
所述一段脱硫塔、二段脱硫塔、三段脱硫塔旁边分别设有一级脱硫换热器、二级脱硫换热器、三级脱硫换热器用于冷却脱硫液。所述溶解塔内设有铁刨花固定床。所述分离槽位置比结晶槽位置高0.5-2m。
本实用新型的有益效果是：
（1）本实用新型的装置投资少、占地面积小、吸收效率高、无三废排放；
（2）使用本实用新型装置的产品是溶液浓度可调的40%~80%的硫氢化钠水溶液或者纯度在98%以上的硫氢化钠固体产品和纯度在99%以上的黄血盐钠固体，产品经济价值高；
（3）使用本实用新型装置方法是通过预先碱吸收氰化氢的方式，防止氰化氢与铁接触，从而不产生H2，在脱氰反应的同时也能脱去ＣＯ2，即同时脱氰和脱碳；
（4）使用本实用新型装置方法可脱除60%以上的ＣＯ2，脱除99.9%以上的HCN和硫化氢，尾气中硫化氢含量排放值可降至1mg/Nm3以下，完全达标排放。
附图说明
图1为本实用新型工艺流程示意图；
图中： 1酸气缓冲罐，2一段脱氰器，3二段脱氰器，4一级脱硫换热器，5一段脱硫塔，6二级脱硫换热器，7二段脱硫塔，8三级脱硫换热器，9三级脱硫塔，10黄血盐钠中间槽，11一段脱氰循环泵，12二段脱氰循环泵，13硫氢化钠中间槽，14一段脱硫循环泵，15二段脱硫循环泵，16三段脱硫循环泵，17溶解塔，18溶解循环泵，19溶解液加热器，20分离槽，21母液槽，22离心机，23结晶槽，24硫氢化钠泵，25浓缩蒸发器。
具体实施方式
下面对本实用新型做进一步的详细说明。
如图1所示，一种处理含氰含碳酸气的装置，所述装置包括酸气缓冲罐1、脱氰脱碳装置、脱硫装置和产品生成装置，所述脱氰脱碳装置包括一段脱氰器2、二段脱氰器3，一段脱氰循环泵11和二段脱氰循环泵12；所述脱硫装置包括一级脱硫换热器4、一段脱硫塔5、二级脱硫换热器6、二段脱硫塔7、三级脱硫换热器8、三级脱硫塔9、一段脱硫循环泵14、二段脱硫循环泵15、三段脱硫循环泵16、硫氢化钠中间槽13、硫氢化钠泵24和浓缩蒸发器25，所述一段脱硫塔5、二段脱硫塔7、三段脱硫塔9旁边分别设有一级脱硫换热器4、二级脱硫换热器6、三级脱硫换热器8用于冷却脱硫液；所述产品生成装置包括黄血盐钠中间槽10、溶解塔17、溶解循环泵18、溶解液加热器19、分离槽20、母液槽21、离心机22和结晶槽23，所述溶解塔17内设有铁刨花固定床，所述分离槽20位置比结晶槽23位置高1m；所述一段脱氰器2、二段脱氰器3、一段脱硫塔5、二段脱硫塔7、三级脱硫塔9之间依次连通；所述脱氰脱碳装置通过黄血盐钠中间槽10与产品生成装置连接。
使用本实用新型的装置处理含氰含碳酸气的方法，包括以下步骤：
A、含氰含碳酸气首先通过酸气缓冲罐1，然后从一段脱氰器2上方依次进入一段脱氰器2和二段脱氰器3内，同时连续的向二段脱氰器3中加入氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液经过二段脱氰循环泵12搅拌后和酸气一起进入含有过量氢氧化钠的二段脱氰器3内，氢氧化钠溶液与酸气中的HCN、H2S气体发生吸收反应生成NaCN、Na2S或NaＨＳ，反应时间为15-60min，反应后二段脱氰器3内的溶液通过二段脱氰循环泵12后，再和与酸气一起进入一段脱氰器2中，NaHS和ＣＯ2气体发生排析反应生成ＮａＨＣＯ３和H2S气体，反应时间为60-300min，排析反应后的硫化氢以气体的形式回到酸气中，吸收的ＣＯ２以碳酸氢钠的形式存在，吸收的HCN以***形式存在，混合溶液作为预处理的副产品溶液，完成脱氰脱碳过程；
B、除去氰化氢和部分二氧化碳的酸气依次进入一段脱硫塔5、二段脱硫塔7、三段脱硫塔9中，同时过量氢氧化钠溶液经过三段脱硫循环泵16搅拌后和酸气一起进入三段脱硫塔9，氢氧化钠溶液和H2S气体发生吸收反应生成Na2S，反应时间为15-60min，反应后的溶液再和酸气一起进入二段脱硫塔7，二段脱硫塔7内溶液含有大量Na2S，氢氧化钠溶液和H2S气体发生吸收反应生成NaHS，反应时间为15-60min，反应后的溶液再与酸气一起进入一段脱硫塔5，一段脱硫塔5内溶液含有少量Na2S，氢氧化钠溶液和H2S气体发生吸收反应生成NaHS，反应时间为15-60min，反应后的溶液通过一段脱硫循环泵14后进行浓缩处理或者干燥处理，制得硫氢化钠溶液或者硫氢化钠固体并进入硫氢化钠中间槽13，完成脱硫过程；
C、由一段脱氰循环泵11反应后排除的氢氧化钠溶液进入黄血盐钠中间槽10，经溶解液加热器19加热至170℃后由溶解循环泵18打入溶解塔17中循环喷洒与铁刨花固定床接触反应，溶解塔中17中的铁刨花溶解完后，由溶解循环泵18排入恒温的分离槽20沉淀，溶液中的大颗粒沉淀以后，将清液排入结晶槽23用冷却水冷却至50℃，同时往结晶槽23内加入黄血盐钠晶种，待结晶槽23内大量晶体析出后，将晶体放入离心机22离心制得黄血盐钠固体，完成黄血盐钠的生产；离心后的清液进入母液槽21，由二段脱氰循环泵12抽进二段脱氰器3中循环使用。
所述氢氧化钠溶液逆流过程都是通过液位联锁控制来实现。

Claims (4)

1.一种处理含氰含碳酸气的装置，其特征是，所述装置包括酸气缓冲罐（1）、脱氰脱碳装置、脱硫装置和产品生成装置，所述脱氰脱碳装置包括一段脱氰器（2）、二段脱氰器（3），一段脱氰循环泵（11）和二段脱氰循环泵（12）；所述脱硫装置包括一级脱硫换热器（4）、一段脱硫塔（5）、二级脱硫换热器（6）、二段脱硫塔（7）、三级脱硫换热器（8）、三级脱硫塔（9）、一段脱硫循环泵（14）、二段脱硫循环泵（15）、三段脱硫循环泵（16）、硫氢化钠中间槽（13）、硫氢化钠泵（24）和浓缩蒸发器（25）；所述产品生成装置包括黄血盐钠中间槽（10）、溶解塔（17）、溶解循环泵（18）、溶解液加热器（19）、分离槽（20）、母液槽（21）、离心机（22）和结晶槽（23）；所述一段脱氰器（2）、二段脱氰器（3）、一段脱硫塔（5）、二段脱硫塔（7）、三级脱硫塔（9）之间依次连通；所述脱氰脱碳装置通过黄血盐钠中间槽（10）与产品生成装置连接。
2.根据权利要求1所述的处理含氰含碳酸气的装置, 其特征是，所述一段脱硫塔（5）、二段脱硫塔（7）、三段脱硫塔（9）旁边分别设有一级脱硫换热器（4）、二级脱硫换热器（6）、三级脱硫换热器（8）用于冷却脱硫液。
3.根据权利要求1所述的处理含氰含碳酸气的装置, 其特征是，所述溶解塔（17）内设有铁刨花固定床。
4.根据权利要求1所述的处理含氰含碳酸气的装置, 其特征是，所述分离槽（20）位置比结晶槽（23）位置高0.5-2m。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104069730A (zh) * 2014-07-15 2014-10-01 袁磊 一种处理含氰含碳酸气的装置及方法
CN110216135A (zh) * 2019-07-16 2019-09-10 科盛环保科技股份有限公司 一种单氰胺废渣的多级脱氰塔

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