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针对目前焦化脱硫废液传统处理技术,如配煤法、高温裂解法、制酸法、提盐法等都存在工艺流程复杂、能源消耗大、设备腐蚀严重、生产不能连续化、造成二次污染等问题,对于脱硫废液的高效、绿色无害化处理技术迫在眉睫。本文提出采用喷雾干燥处理焦化脱硫废液工艺技术,通过以YC-015型喷雾干燥器为主体设备,以碳酸钠和氨为碱源的脱硫废液为研究对象。根据气流式喷雾干燥过程理论,对喷雾干燥器的性能进行研究,构建喷雾干燥过程动力学模型,研究过程中的粘璧现象和最佳工艺。主要研究成果如下:(1)气流式喷雾干燥过程理论与粘璧现象:喷雾干燥过程可分为料液雾化和雾滴的干燥两个阶段,其中料液的雾化阶段决定最终产品的质量,是喷雾干燥的核心。料液的雾化是靠气液之间的相对速度实现的,得到的雾滴较细。气流式喷雾干燥塔由于中也増加了辅助空气,且气液相对速度较大,但雾化角较小,故喷射雾滴喷射的距离巧长,粘壁位置相比于其他两种偏下。(2)YC-015型喷雾干燥器的性能研究:通过对不同条件下的喷雾干燥器预热,最短的预热时间为30min。单因素条件下,随着进气温度的升高,出风温度升高;随着进气体积流量的的增加,出风温度呈线性增加;随着物料进料量的增加,出风温度呈线性减小,料进料量在400-600 m L·h-1之间选择较为适宜;进风压力在0.2-0.3Mpa条件下,进风压力对出风温度影响甚微,在0.1Mpa和0.15Mpa条件下,由于空气压缩机处于间歇性工作,从而使雾化器的工作状态不稳定,从而导致出风温度的不稳定。进气体积流量对出风温度的影响最大,其次是进风温度,而物料进料量最小。通过响应曲面试验数据分析,得出标准回归模型为出风温度T=90.80+7.13A+7.25B-1.63C,该模型能够很好的预测出风温度。(3)喷雾干燥过程动力学模型:通过对武钢燃气厂脱硫废液喷雾干燥过程出风温度的研究,构建了喷雾干燥过程动力学的模型。根据试验结果,以进气温度、出风温度为研究对象,对粗盐的含水率数据进行线性回归拟合,得到其函数模型为含水率MC=1E+10ΔTm-4.381。在温度范围内,通过验证试验可知脱硫废液喷雾干燥后得到的粗盐的含水率符合模型。起初,随着温度的升高,含水率呈现快速下降的趋势,当ΔTm增加到151时,对应进气温度(T进)215℃,出风温度(T出)102℃,此时的含水率降低变缓并慢慢趋于稳定。(4)以碳酸钠为碱源的脱硫废液:脱色预处理的最佳条件为脱色时间为2小时,活性炭添加量为每300ml脱硫废液添加12g活性炭。喷雾干燥过程最佳工艺条件为:进气温度200℃,物料进料量400mL/h,进气体积流量6m3/min,进风压力0.3MPa。粗盐含水率为3.70%、堆积密度为2.83g/mL以及休止角为27°。粗盐的含水率低而且极易于流动,不粘着,十分有利于焚烧炉中焚烧制酸或外销。粗盐具有很强的复吸水性,易吸水结块,且有很强的腐蚀性。焦化脱硫废液的COD去除率为97.37%,冷凝液中固形物的质量分数由原液的31.5%降至1.19%,粗盐的提出率达96.5%,冷凝液可回用于脱硫系统。焦化脱硫废液喷雾干燥过程中部分卤素物质和含氮物质会以气态形式挥发出来并和微量的粗盐颗粒一同被尾气吸装置吸收,其中HCl的挥发量最大,达到87.7mg/L。(5)以氨为碱源的脱硫废液:最佳工艺条件为:进气温度180℃,物料进料量400mL/h,进气体积流量5m3/min,进风压力0.3MPa。出风温度在80-85℃范围内。粗盐具有很强的复吸水性,冶钢的粗盐复吸水率略低于武钢的粗盐。焦化脱硫废液的COD去除率为95.44%,冷凝液中固形物的质量分数由原液的36.3%降至0.97%,粗盐的提出率达97.3%,冷凝液可回用于脱硫系统。焦化脱硫废液喷雾干燥过程中部分卤素物质和含氮物质会以气态形式挥发出来并和微量的粗盐颗粒一同被尾气吸装置吸收,其中HBr的挥发量最大,达到126.3mg/L,HCl次之。以上研究结果表明喷雾干燥处理焦化脱硫废液生产过程中废水均可回收利用,无废气排放,无二次污染,是一种高效、绿色无害化处理焦化脱硫废液的方法。