一种曼海姆硫酸钾工艺副产盐酸尾气的治理技术.pdf
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1、一种曼海姆硫酸钾工艺副产盐酸尾气的治理技术王金台,刘伟伟(青岛碱业发展有限公司,山东 青岛 2 6 6 7 0 0)摘要:为了解决目前硫酸钾生产工艺中盐酸尾气氯化氢含量较高问题,进行工艺技术改进,增加废碱液吸收工艺处理装置,有效的使盐酸尾气中氯化氢含量降低至1 0 0 m g/m3以下,达标排放。关键词:曼海姆硫酸钾工艺;盐酸尾气;废碱液;尾气治理中图分类号:T Q 1 3 1.1 3 文献标识码:B 文章编号:1 0 0 5-8 3 7 0(2 0 2 3)0 3-3 9-0 3 目前曼海姆法硫酸钾生产工艺,生产过程副产盐酸,曼海姆炉产生的盐酸气经过三级水吸收后排空,由于工艺水量的限制,排放
2、的尾气中氯化氢的含量较高,达不到环保要求,严重影响硫酸钾的正常生产。对硫酸钾生产过程的盐酸尾气进行试验研究,解决盐酸尾气中HC l含量高的问题。1 曼海姆法硫酸钾生产工艺简介 曼海姆法生产硫酸钾工艺是目前世界上使用最广泛的硫酸钾生产方法,2 0世纪9 0年代初,我国引进该项技术。采用的技术原理是将氯化钾(K2O6 0%)和硫酸(H2S O49 8%)按一定的配料比连续投入到曼海姆炉内进行反应生成硫酸钾,主要反应如下:2 K C l+H2S O4K2S O4+2 HC l-Q反应所需要的热量是由天然气在炉内燃烧室燃烧提供的,燃烧室温度维持在1 2 0 0 左右。反应产生的盐酸气经过三级吸收后变成
3、盐酸,吸收后的盐酸尾气经过净化后排空。2 各种工艺技术方案调试及结果比较 方案一:在现有设备基础上进行工艺流程调整,用纯净水洗涤净化塔尾气。原尾气净化塔的吸收水(HC l浓度1%左右)一部分循环使用,一部分送至盐酸吸收塔。调整后吸收水不再循环使用,补水全图1 曼海姆法生产硫酸钾工艺流程简图部采用纯净水。改造后检测数据见表1。由检测数据可以发现,吸收水改为纯净水吸收,尾气中HC l含量仍然较高,达不到要求。方案二:尾气洗涤塔为1 2 m高石墨填料塔,为了进一步提高盐酸吸收率,再增加一组尾气洗涤塔,高3 m。方案三:采取降低盐酸温度的措施,通过增开一台循环水泵,增加循环水压力,使厂房内远传压力表由
4、0.1 8 MP a提高到0.2 8 MP a,增大循环水量提高冷却效果,盐酸温度由4 5 降低至4 1。方案四:为了增加吸收水喷淋密度,提高净化塔净化效果,把净化塔中段水管道由直径2 5 mm管道加粗至直径5 0 mm,使中段水流量由2 m3/h增加至6 m3/h左右,增加喷淋密度后检测尾气中HC l含量。932 0 2 3年第3期 王金台,等:一种曼海姆硫酸钾工艺副产盐酸尾气的治理技术表1 调试检测H C l含量(单位:p p m)运行时间0 h2 h4 h6 h8 h1 0 h平均未调试前5 8 05 2 04 5 05 0 04 8 04 6 04 9 8方案一5 3 03 8 03
5、5 04 9 05 5 04 2 04 5 3方案二4 2 04 5 63 3 04 5 85 2 04 3 04 3 5方案三4 0 03 5 04 6 53 8 03 5 73 2 03 7 8方案四4 2 03 6 23 5 24 2 04 0 03 8 03 8 9通过上述改善循环水运行情况,清理、增加吸收塔填料等手段,优化吸收流程,改善吸收水质等多种途径,有一定的效果,尾气中HC l含量略微降低,盐酸尾气含量在4 0 0 m g/m3左右,仍然达不到标准要求1 0 0 m g/m3以下。方案五:采用不同产地的氯化钾原料进行生产试验,并检测盐酸尾气含量,探索盐酸尾气中HC l含量与氯化
6、钾原料的关系。检测数据见表2。表2 不同产地的氯化钾原料与尾气中H C l含量K C l产地加拿大 白俄罗斯 以色列约旦俄罗斯尾气中HC l含量p p m5 6 03 5 02 2 03 8 04 8 0由上表数据可见,使用以色列氯化钾,尾气中HC l含量最低,但也达不到标准要求。3 使用碱液吸收的试验研究 在现有设备基础上,经过数次改造后,仍然达不到标准要求。在实验室进行纯盐酸与生产盐酸的吹脱分离试验比较,经过吹脱分离试验发现,副产盐酸吹脱后浓度为零,而纯盐酸一直含量较高,说明本项目副产盐酸不稳定,分析认为时是氯化钾中有机防结块剂影响HC l不能稳定的溶解于水中,导致尾气中HC l含量偏高。
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