氧化鎂脫硫

氧化鎂脫硫工藝： 氧化鎂脫硫工藝介紹： 當(dāng)前已商業(yè)化運(yùn)行的濕法脫硫工藝中氧化鎂脫硫技術(shù)是一種前景較好的脫硫技術(shù)，該工藝較為成熟，投資少，結(jié)構(gòu)簡單，安全性能好。

氧化鎂脫硫工藝： 氧化鎂脫硫工藝介紹： 當(dāng)前已商業(yè)化運(yùn)行的濕法脫硫工藝中氧化鎂脫硫技術(shù)是一種前景較好的脫硫技術(shù)，該工藝較為成熟，投資少，結(jié)構(gòu)簡單，安全性能好。并且能夠減少二次污染，脫硫劑循環(huán)利用，降低脫硫成本，節(jié)約了一定的經(jīng)濟(jì)效益。相對而言鈣法脫硫，避免了簡易濕法存在著的一系列的問題，比如管路堵塞、煙溫過低、煙氣帶水和存在二次水污染等等；同時與較為完整的石灰石/石膏法，占地面積小，運(yùn)行成本低，投資額度小，綜合經(jīng)濟(jì)效益得到提高。氧化鎂法的整個工藝流程可以分為副產(chǎn)品制硫酸和制七水硫酸鎂兩種，以下分別將工藝敘述： 一、鍋爐出來的煙溫、煙氣大都在140℃以上，里面含有大量的二氧化碳、灰塵和二氧化硫，同時也包括氫氟酸、氫氯酸和三氧化硫等酸性氣體。煙氣首先進(jìn)入除塵系統(tǒng)，通過靜電除塵器或者布袋除塵器將99%以上的灰塵收集下來作為建筑材料出售給水泥廠等相關(guān)企業(yè)，既能增加企業(yè)收益又能避免因?yàn)閴m粒而堵塞噴頭降低脫硫效率。經(jīng)除塵后的煙氣從脫硫塔底部進(jìn)入脫硫反應(yīng)塔，在脫硫塔煙氣入口處設(shè)有噴水降溫的裝置，將煙氣的溫度降到比較適于SO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在煙氣進(jìn)口上方裝有一層旋流板，目的是減緩煙氣流速增加反應(yīng)時間以及達(dá)到煙氣在塔內(nèi)均勻分布的效果。在旋流板的上面有三層噴頭不斷的噴淋脫硫劑漿液，與從下而上的煙氣進(jìn)行逆向接觸，充分的進(jìn)行反應(yīng)。為了減少設(shè)備的結(jié)構(gòu)堵塞問題以及減小塔內(nèi)壓力損失過大保證煙氣暢通，塔體內(nèi)不設(shè)任何支撐或檢修架。經(jīng)洗滌后的煙氣濕度比較大，需要對它進(jìn)行脫水處理，一般是在吸收塔內(nèi)噴淋層的上方安裝兩層除霧器。同時在除霧器的上面又安裝了自動工藝水沖洗系統(tǒng)以便及時處理運(yùn)行一段時間后除霧器上面的積灰。從脫硫塔內(nèi)出來的煙氣溫度一般在55~60℃左右，并且煙氣中仍含有少許水分，直接排放容易造成風(fēng)機(jī)帶水腐蝕風(fēng)機(jī)葉片和煙囪。因此，在風(fēng)機(jī)前面通過加熱將煙氣溫度提高后再進(jìn)行排放，這樣就能避免風(fēng)機(jī)的煙囪的腐蝕。為了保證在脫硫塔內(nèi)設(shè)備檢修時不影響鍋爐的正常運(yùn)行，增加一旁路系統(tǒng)，通過擋板門控制煙氣的走向，用于保護(hù)脫硫系統(tǒng)，同時也不會對鍋爐的運(yùn)行產(chǎn)生任何不利的影響。對于氧化鎂來說，在吸收塔內(nèi)與二氧化硫反應(yīng)后變成亞硫酸鎂，部分被煙氣中的氧氣氧化變成硫酸鎂?；旌蠞{液通過脫水和干燥工序除去固體的表面水分和結(jié)晶水。干燥后的亞硫酸鎂和硫酸鎂經(jīng)再生工序內(nèi)對其焙燒，使其分解，可得到氧化鎂，同時析出二氧化硫。焙燒的溫度對氧化鎂的性質(zhì)影響很大，適合氧化鎂再生的焙燒溫度為660~870℃。當(dāng)溫度超過1200℃時，氧化鎂就會被燒結(jié)，不能再作為脫硫劑使用。焙燒爐排氣中的二氧化硫濃度為10~16%，經(jīng)除塵后可以用于制造硫酸，再生后的氧化鎂重新循環(huán)用于脫硫。 1、煙氣系統(tǒng)煙氣系統(tǒng)是指包括預(yù)除塵器、旁路、煙氣升溫裝置和煙囪在內(nèi)的若干處理煙氣的體系。在該系統(tǒng)內(nèi)煙氣經(jīng)過除塵降溫處理將從鍋爐出來的煙氣調(diào)整到比較適宜的反應(yīng)條件，同時在設(shè)備出現(xiàn)故障或系統(tǒng)運(yùn)行不正常時煙氣可從旁路通過，保證整個電廠系統(tǒng)的正常運(yùn)行，煙氣升溫的目的是為了降低煙氣的含水率，利于從煙囪排出的煙氣能夠盡快擴(kuò)散。 2、漿液制備系統(tǒng)外購氧化鎂粒徑如果符合脫硫要求，不需要粉碎可以直接進(jìn)入消化裝置制成濃度在15~25%的漿液，然后通過漿液輸送泵送至吸收塔內(nèi)，完成脫硫目的。 3、SO2吸收系統(tǒng)吸收塔是SO2吸收的主要場所，材質(zhì)大都采用普通鋼結(jié)構(gòu)另加防腐層，塔底是漿液池，塔的中間是噴淋層，上面是除霧器。漿液在塔內(nèi)不斷的進(jìn)行循環(huán)，當(dāng)漿液濃度達(dá)到一定的程度時就通過漿液輸出泵排到漿液處理系統(tǒng)中去。 4、漿液處理系統(tǒng)從吸收塔內(nèi)出來的漿液主要是亞硫酸鎂和硫酸鎂溶液，在要求對氧化鎂再生時首先應(yīng)該將溶液提純，然后進(jìn)行濃縮、干燥，干燥后的亞硫酸鎂在850℃下，存在碳的情況下煅燒重新生成氧化鎂和二氧化硫，煅燒生成的氧化鎂再返回吸收系統(tǒng)，收集到純度較高的二氧化硫氣體被送入硫酸裝置制硫酸。 二、制七水硫酸鎂該工藝與上述工藝相差不大，只是在脫硫劑漿液的處理方式上有所不同。在脫硫塔內(nèi)二氧化硫和氫氧化鎂反應(yīng)之后生成的亞硫酸鎂進(jìn)入吸收塔底漿液池，由鼓風(fēng)機(jī)往漿液池強(qiáng)制送風(fēng)，氧化成硫酸鎂。含硫酸鎂的水連續(xù)循環(huán)使用于脫硫過程，當(dāng)循環(huán)水中硫酸鎂濃度達(dá)到一定條件后由泵打入集水池內(nèi)，接著送至硫酸鎂脫雜系統(tǒng)。脫硫污水經(jīng)脫雜設(shè)備去除雜質(zhì)之后，硫酸鎂溶液經(jīng)濃縮設(shè)備結(jié)晶出七水硫酸鎂?；厥盏钠咚蛩徭V經(jīng)干燥后包裝貯倉，水從七水硫酸鎂（ MgSO4?7H2O）分離回收后輸送到脫硫塔循環(huán)使用。 1、吸收系統(tǒng)為了提高硫酸鎂的純度在吸收塔的漿液槽內(nèi)需要加強(qiáng)制氧化，因此吸收塔的結(jié)構(gòu)與再生氧化鎂的塔體結(jié)構(gòu)就有所不同，氧化的同時需要不停的攪拌，動力消耗也會相應(yīng)提高。 2、增加了除雜系統(tǒng)在吸收塔出來的漿液含有很多雜質(zhì)，會影響硫酸鎂的品質(zhì)，因此需要增加除雜系統(tǒng)對硫酸鎂溶液進(jìn)行提純。 3、濃縮系統(tǒng)提純后的硫酸鎂溶液需要進(jìn)行濃縮，將溶液制成高濃度的濃溶液，然后再除去多余的水分將硫酸鎂溶液轉(zhuǎn)化成帶七個結(jié)晶水的硫酸鎂，{zh1}可以根據(jù)用戶的不同要求選擇不同的包裝方式進(jìn)行成品處理就可以了。 三、拋棄法很多情況下，用戶企業(yè)自身的實(shí)際情況不允許對脫硫副產(chǎn)物進(jìn)行處理，尤其是中小型鍋爐的脫硫，由于規(guī)模小，副產(chǎn)品發(fā)生量也小，大多采用拋棄法。拋棄法的煙氣系統(tǒng)、吸收劑制備系統(tǒng)、SO2吸收系統(tǒng)和煙氣再熱裝置與上面兩種方式基本相同，所不同的是將反應(yīng)后的漿液經(jīng)過固液分離后回收大部分水并將固體拋棄。拋棄法可以大大減少系統(tǒng)的投資費(fèi)用，工序也簡單了很多，同時也可以避免設(shè)備結(jié)垢、管路堵塞等一系列問題，后序部分的動力消耗也可以省去，只是脫硫劑的消耗費(fèi)用較高，廢棄固體處理起來較麻煩，但集中處理后不會造成二次污染。 四、結(jié)論通過上述分析，氧化鎂脫硫是在理論上可行在實(shí)際應(yīng)用中得到充分驗(yàn)證的一種比較適合新老鍋爐改造的脫硫方式，在部分地區(qū)特別是富產(chǎn)氧化鎂的地區(qū)有著很好的市場前景。由于該方式對脫硫劑循環(huán)使用并且副產(chǎn)物也能夠帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益，同時又避免了大型濕法的諸多缺點(diǎn)，因此氧化鎂脫硫技術(shù)將會逐步得到更廣泛的應(yīng)用 脫硫原理： 氧化鎂的脫硫原理與氧化鈣的脫硫原理相近，其都是堿性氧化物與水反應(yīng)生成氫氧化物，再與二氧化硫溶于水生成的亞硫酸溶液進(jìn)行酸堿綜合反應(yīng)，氧化鎂反應(yīng)生成的亞硫酸鎂和硫酸鎂再經(jīng)過回收SO2后進(jìn)行重復(fù)利用或者將其強(qiáng)制氧化全部轉(zhuǎn)化成硫酸鹽制成七水硫酸鎂。 脫硫過程中發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)有 MgO＋H2O→Mg(OH)2Mg(OH)2＋SO2→MgSO3＋H2OMgSO3＋H2O+SO2→Mg(HSO3)2MgSO3＋1/2O2→MgSO4 氧化鎂再生階段發(fā)生的主要反應(yīng)有 MgSO3 →MgO＋SO2MgSO4→MgO＋SO3Mg(HSO3)2→MgO＋H2O＋2SO2SO2＋1/2O2→SO3SO3＋H2O→H2SO4。