焦炉烟气脱硫灰资源化利用试验研究

2021-06-08李红耀杨瑞平

山西焦煤科技 2021年4期

李红耀，杨瑞平

(1.山西焦煤集团有限责任公司，山西太原 030024； 2.山西焦化股份有限公司，山西临汾 041699)

焦炉烟气脱硫灰是以碳酸钠或者碳酸氢钠作为脱硫剂，在焦炉烟气脱硫过程中产生的一级危险固体废弃物，易溶于水，堆置或垃圾填埋处理，经雨水淋漓将会渗入土壤，对土壤、地下水造成严重污染，进而危害生物和人体健康[1-3]. 目前，在国内外，焦炉烟气脱硫灰的处理还没有成熟的技术和经验，这已经成为困扰焦化行业的重大难题[4]. 课题拟对焦炉烟气脱硫灰开展分离及综合利用研究，开发脱硫灰资源化利用技术[5-7].

1 研发思路

1.1 研究方法

1) 首先对脱硫灰的组成进行分析。

2) 根据脱硫灰的组成进行水盐系统相图分析，确定实验方案。

3) 根据实验方案进行实验，形成技术方案。

1.2 实验所用设备

实验所用设备见表1.

表1 实验所用设备表

2 实验

2.1 脱硫灰的组成分析和理论分析

通过检测，脱硫灰的组成见表2.

由表2可知，脱硫灰中主要组分为Na2SO4、Na2CO3和NaCl.

表2 脱硫灰的组成表

从理论上进行分析，通过溶解蒸发结晶，其他可溶盐含量较低最终将会留在母液中，对产品结果不会产生影响。故根据100 ℃下的Na2CO3-Na2SO4-NaCl- H2O四元水盐体系相图(图1)对体系进行分析。图1中的a点为体系点，它位于碱芒硝(2Na2SO4·Na2CO3)的结晶区，盐的结晶线为a—b—E5，a—b段为纯的碱芒硝的结晶线，b—E5段为碱芒硝和硫酸钠共析段。换言之，在该体系通过蒸发结晶要得到纯净的单盐是不可能的，都是以复盐和混合盐的形式存在。