一种用于IGCC硫磺溶液的处理方法及系统与流程

本发明涉及煤化工，具体而言，涉及一种用于igcc硫磺溶液的处理方法及系统。

背景技术：

1、igcc电厂包括气化单元和净化单元，气化单元的主体设备为干煤粉气化炉，气化炉产生的合成气中含有硫化氢气体，合成气在燃烧前需要进行燃烧前脱硫，净化单元就是专门脱除合成气中硫化氢的系统。净化单元产生的富含硫化氢的酸性气被送往硫回收系统进行处理。硫回收系统根据酸性气中硫化氢浓度、流程复杂程度、装置运行控制及维护的难易性、工艺的可靠性及适应性、装置的能耗、反应的副产物等因素，在兼顾节能的前提下，经全面分析优化后确定。目前常用的脱硫工艺主要有以下几种：

2、1)super claus工艺，一般要求硫化氢浓度大于25vol％以上，若工艺气中的硫化氢浓度过低，就要采取相应的措施对工艺气提浓，如增加燃料气的消耗，以提高废气的热值，保证在反应器内废气可以稳定燃烧。该工艺对系统稳定性要求高，工艺过程长，适宜于大规模生产。

3、2)shell-paques生物脱硫工艺，对处理的气体中硫化氢浓度没有严格的限制，适应范围广，适用于处理气量0.01×106～10×106nm3/d、气体中硫含量500～5×105ppmv、硫产量50kg/d～50t/d的系统。该工艺系统较复杂，受氰化氢、氨及温度的影响较大。

4、3)lo-cat硫回收工艺，专门适合于产量在200kg/d～20t/d的小型规模的硫化氢脱除，采用可再生的、液体的铁络合物催化剂，处理废气的硫化氢浓度可从百万分之几到100％，流程简单，适应性强。因此，lo-cat硫回收工艺适合igcc硫磺处理的工艺指标。

5、但是采用lo-cat硫回收工艺处理合成气的过程中，酸性气体首先经吸收氧化塔进行吸收氧化处理，lo-cat溶液在空气的作用下发生一系列氧化还原反应，完成硫化氢的吸收和lo-cat溶液的再生，吸收氧化塔生成的硫磺浆液沉降到吸收氧化塔锥底，由硫磺浆液泵送至真空皮带机除去其中液体成分吸收氧化处理后生成硫磺浆液，硫磺浆液再经过真空皮带机系统过滤除去其中液体成分，生成的硫磺膏被送到后续装置进行硫磺精制。硫磺浆液中硫磺的体积浓度在5～20％，质量浓度在30～90g/l。但是，在一般处理流程中，由于真空皮带机系统的真空度低，导致硫磺膏含液率较高，达到40％～50％，硫磺膏中所含液体是lo-cat溶液。硫磺膏含液率高会导致以下问题：1.导致lo-cat溶液的浪费，造成药品成本的增加。2.lo-cat溶液随硫磺进入硫磺精制系统，造成硫磺纯度低、硫磺散发异味，造成环保问题。3.含硫废水中携带有lo-cat溶液，导致污水的cod升高，严重时cod长时间高于1000mg/l，造成污水处理和排放的成本升高。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明旨在提出一种用于igcc硫磺溶液的处理方法及系统，以解决现有技术中硫磺膏含液率高的问题。

2、为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

3、一种用于igcc硫磺溶液的处理方法，包括如下步骤：(1)气化炉排出的酸性气体首先经过吸收氧化塔进行处理，(2)浆液浓缩，吸收氧化塔生成的硫磺浆液进入硫磺浓缩罐进行浓缩处理，(3)硫磺过滤，浓缩后的硫磺溶液由浓缩罐底部泵送至陶瓷过滤机进行过滤处理，硫磺溶液被分离为硫磺清液和硫磺膏，硫磺清液被真空系统送至清液箱，清液箱内的溶液被滤液返回泵送回至吸收氧化塔，硫磺膏进入硫磺成浆槽。

4、进一步的，所述陶瓷过滤机设置为转盘式过滤机，转盘式过滤机中的过滤部件设置为陶瓷板。

5、进一步的，所述陶瓷板设置为棕刚玉表面覆三氧化二铝膜的陶瓷板。

6、进一步的，所述陶瓷板设置为孔径为3μm。

7、本发明还提供了一种用于igcc硫磺溶液的处理系统，能够执行上述所述的用于igcc硫磺溶液的处理方法，所述处理系统包括吸收氧化塔、浓缩罐、过滤机、硫磺成浆槽、滤液返回槽和多个输送泵，所述过滤机设置为陶瓷过滤机，所述陶瓷过滤机并列设置为两个。

8、进一步的，在所述吸收氧化塔和浓缩罐之间设置有硫磺浆液泵，所述硫磺浆液泵用于将所述吸收氧化塔底部的硫磺浆液输送至所述浓缩罐中。

9、进一步的，所述浓缩罐出口与两个所述陶瓷过滤机连接。

10、进一步的，两个所述陶瓷过滤机上均连接有真空泵，用于将所述陶瓷过滤机过滤后产生的硫磺清液泵送至滤液返回槽，同时两个所述陶瓷过滤机还与所述硫磺成浆槽连接。

11、进一步的，所述滤液返回槽通过所述滤液返回泵与所述吸收氧化塔连通，用于将过滤后的滤液返回至所述滤液返回槽中。

12、相对于现有技术，本发明所述的用于igcc硫磺溶液的处理方法及系统具有以下优势：

13、1)采用转盘式陶瓷过滤机替换现有技术中的皮带过滤机，减少动密封点，使密封均为静密封，加之陶瓷板的特性，可使用较小的真空泵便可达到较高的真空度，硫磺膏含液率低，达到20～30％，可有效解决现有技术中真空皮带机系统存在的问题；另一方面转盘式过滤机所需的驱动力小于皮带机，因此主机功率也较低，使得系统整体电耗降低，更加节能。

14、2)在过滤之前添加浓缩罐，调节硫磺浆液浓度，使后续过滤时陶瓷滤饼机滤板上的滤饼控制在理想厚度，既可保证滤饼较低的含液率也可降低滤板堵塞概率，同时也解决了原系统因担心吸收氧化塔锥部堵塞而无法提高硫浆浓度的问题。

15、3)硫磺膏含液率低还可降低药品使用成本，节省药品，并且便于后续的硫磺精制，使得硫磺精制系统的成品硫磺纯度高，没有异味产生，整个工艺系统的废水中含硫废水的水量明显减少，cod含量降低，降低污水处理费用。

技术特征：

1.一种用于igcc硫磺溶液的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的硫磺溶液的处理方法，其特征在于，所述陶瓷过滤机设置为转盘式过滤机，转盘式过滤机中的过滤部件设置为陶瓷板。

3.根据权利要求2所述的硫磺溶液的处理方法，其特征在于，所述陶瓷板设置为棕刚玉表面覆三氧化二铝膜的陶瓷板。

4.根据权利要求2所述的硫磺溶液的处理方法，其特征在于，所述陶瓷板设置为孔径为3μm。

5.一种用于igcc硫磺溶液的处理系统，其特征在于，能够执行权利要求1至4中任意一项所述的用于igcc硫磺溶液的处理方法，所述处理系统包括吸收氧化塔、浓缩罐、过滤机、硫磺成浆槽、滤液返回槽和多个输送泵，所述过滤机设置为陶瓷过滤机，所述陶瓷过滤机并列设置为两个。

6.根据权利要求5所述的硫磺溶液的处理系统，其特征在于，在所述吸收氧化塔和浓缩罐之间设置有硫磺浆液泵，所述硫磺浆液泵用于将所述吸收氧化塔底部的硫磺浆液输送至所述浓缩罐中。

7.根据权利要求5所述的硫磺溶液的处理系统，其特征在于，所述浓缩罐出口与两个所述陶瓷过滤机连接。

8.根据权利要求5所述的硫磺溶液的处理系统，其特征在于，两个所述陶瓷过滤机上均连接有真空泵，用于将过滤机过滤后产生的硫磺清液泵送至滤液返回槽，同时两个所述陶瓷过滤机还与所述硫磺成浆槽连接。

9.根据权利要求5所述的硫磺溶液的处理系统，其特征在于，所述滤液返回槽通过所述滤液返回泵与所述吸收氧化塔连通，用于将过滤后的滤液返回至所述滤液返回槽中。

技术总结
本发明提供一种用于IGCC硫磺溶液的处理方法及系统，包括如下步骤：气化炉排出的酸性气体首先经过吸收氧化塔进行处理，浆液浓缩，吸收氧化塔生成的硫磺浆液进入硫磺浓缩罐进行浓缩处理，硫磺过滤，浓缩后的硫磺溶液由浓缩罐底部泵送至陶瓷过滤机进行过滤处理，硫磺溶液被分离为硫磺清液和硫磺膏，硫磺清液被真空系统送至清液箱，清液箱内的溶液被滤液返回泵送回至吸收氧化塔，硫磺膏进入硫磺成浆槽。本发明采用转盘式陶瓷过滤机替换现有技术中的皮带过滤机，减少动密封点，使密封均为静密封，可使用较小的真空泵便可达到较高的真空度，硫磺膏含液率低，可有效解决现有技术中真空皮带机系统存在的问题；另一方面使得系统整体电耗降低，更加节能。

技术研发人员：牛建伟,刘阳,贾东升,王高峰,高兵兵,信蕾,李秉宸,王磊,任煜,李洋,王瑞伯,宋尚蔚,吴培源,甘腊培,范旭,祁海鹏,艾云涛,王相平,李志强,陶继业,许冬亮,周广利,崔丕桓
受保护的技术使用者：华能（天津）煤气化发电有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15