本次毕业设计的任务是产量为120万吨/年焦炭,改良A.D.A法烟气脱硫后的熔硫装置的设计，其中原料煤含有35%的挥发分。

焦炭工业发展至今已有400多年的历史，在高炉炼铁和有色金属冶炼、铸造、化工等行业均有重要作用。焦炭作为炼钢的重要材料，炼焦技术的提升是高炉炼钢工业得以不断发展的重要支撑因素。但是我国仍然有上千万吨的炼焦产能不符合国家产业政策，因为管理不严格，没有齐全的环保措施，脱硫装置仍有不少的问题，仍然需要在节能减排上下功夫。炼焦的原材料是煤炭，煤炭在碳化室的高温下进行干馏、结焦，成为产品焦炭和荒煤气，荒煤气经过集气管净化可成为燃料，这一过程便称为焦化。

煤的挥发分是煤分类的重要指标，其定义是，煤在一定条件下，隔绝空气加热，产生挥发性有机物的产率，即产生的挥发物减去水分后的质量占煤总的质量分数。煤化程度越高，挥发分越少。按照冶金焦炭技术指标的规定，焦炭的挥发分应该在1.8%以下。

脱硫是指脱去荒煤气中的硫元素。荒煤气中95%以上的硫元素以硫化氢的形式存在，其余的硫以有机物的形式存在。硫对炼焦、气化、燃烧及储运都十分有害，所以硫的含量是评价煤炭、焦炭、煤气质量的重要指标之一。作为炼焦原料的煤，它所含有的硫元素的60%至70%都转入了焦炭，剩下的硫元素绝大部分都转入了焦炉煤气。焦炭中的硫含量越低，得到的钢铁质量越高，焦炭中的硫每增加0.1%，便会造成2%到5%的生铁减产。而荒煤气中的硫也应该尽量去除。除硫有重要的意义。荒煤气除硫可以减少燃烧产生的二氧化硫对设备的腐蚀，同时提升焦炉煤气的品质，从而减少煤气燃烧后产生的硫排放，降低对周围环境的影响，符合我国节能环保政策的号召。

脱硫方法分干法脱硫和湿法脱硫两种。干法脱硫是以氢氧化铁与其他制剂合成的脱硫催化剂脱除去煤气中的硫，脱硫剂经过再生后还可重新使用。干法脱硫适用于气量较小的煤气脱硫或是对脱硫成程度要求较高的二次脱硫。若焦化厂的气量较大，该方法已经不再适用，而应该使用湿法脱硫。湿法脱硫的方法很多，但是都可以总结为脱硫与再生两部分。

湿法脱硫因溶液的吸收与再生方式不同，又分为氧化法、化学吸收法和物理吸收法。氧化法是借溶液中载氧体的催化作用，把被吸收的硫化氢氧化成硫，再用空气氧化使溶液获得再生，改良A.D.A法即属于氧化法中的一种。A.D.A法的脱硫液是在稀碳酸钠溶液中添加等比例的2,6-蒽醌二磺酸和2,7-蒽醌二磺酸的钠盐溶液配制而成的，因该方法反应速度慢，脱硫效率低，副产物多，所以为了改进操作，在上述溶液中添加了酒石酸钠钾和偏钒酸钠助剂，即为改良A.D.A法。该方法开发于二十世纪五十年代，在六十年代得到发展。添加的助剂提高了硫化氢的反应活性。

荒煤气进入脱硫塔的下部，与从塔顶喷洒的脱硫液逆流接触，脱除硫化氢和氰化氢后的煤气，从塔顶出来经液沫分离器分离液沫后送至下一工序。脱硫液从塔底液封槽流入循环槽，再用泵送入再生塔下部，与送入的压缩空气并流上升。脱硫液被空气氧化再生后，流入脱硫塔循环使用。脱硫塔内析出的硫泡沫在循环槽内积累，为防止这一现象，在循环槽的顶部和底部设有溶液喷头，喷射自循环泵出口引出的脱硫液打碎硫泡沫，使之随溶液同时进入循环泵。在循环槽中积累的硫泡沫也可以放入收集槽，由此用压缩空气压入硫泡沫槽。大量的硫泡沫是在再生塔中生成的，析出的硫黄附着在空气泡上，随空气升至塔顶扩大部分，利用位差自流至硫泡沫槽内。硫泡沫放至真空过滤机进行过滤，成为硫膏，真空过滤机中产生的滤液经真空除沫器后也返回循环槽。硫膏于熔硫釜内用蒸汽等介质间接加热至130℃以上，使硫熔融。熔融硫经冷却后得到固体硫黄产品。从熔硫釜排出的硫渣送至煤场，配入炼焦煤中。

A.D.A法的工艺特点是：脱硫脱氰效率高，脱硫效率达到99.5%以上，对操作条件的适应性强，对硫化氢含量不同的煤气适应性大，对操作温度和压力的适应范围广，并且产品硫磺纯度较高。但是因为硫代硫酸钠和硫氰酸钠产品销售不畅，脱硫废液处理困难，因此它的进一步推广受到限制。

改良A.D.A.法脱硫的主要设备是脱硫塔和再生塔。荒煤气经过脱硫塔进行硫化氢的脱除之后，产生的液体送至再生塔同空气接触，在催化剂的催化作用下生成单质硫，悬浮在再生塔上部成为泡沫硫，硫泡沫再流至泡沫槽，经真空过滤机过滤后成为硫膏，再流入熔硫釜。硫膏在熔硫釜中被加热，成为熔融硫，经冷却后结块，成为产品单质硫。或者也可以不经过泡沫硫的过滤，直接将泡沫硫加入熔硫釜中。

老式的熔硫釜是间断式的，它没有内件，需要与许多设备配合使用，并且它们的加料、排出清液和放硫都是周期性间歇操作，操作步骤多，并且操作条件恶劣，产生的三废还会对环境造成很大污染。