氧化镁烟气脱硫回收七水硫酸镁新工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种氧化镁烟气脱硫回收七水硫酸镁新工艺，其特征在于包括以下步骤：（1）氧化镁制桨；（2）烟气脱硫；（3）蒸发升温；?（4）过滤除杂与冷却结晶；（5）离心分离；（6）干燥即得七水硫酸镁产品。本发明专利技术利用烟气热能蒸发浓缩吸收液，并采用空气冷却结晶塔使硫酸镁溶液进一步蒸发水份和冷却结晶，显著降低了回收硫酸镁能耗与成本，同时氧化镁吸收剂利用率提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于烟气脱硫
，特别涉及一种利用氧化镁湿法烟气脱硫及回收七水硫酸镁的新工艺。
技术介绍
烟气脱硫技术是控制二氧化硫排放量的主要手段之一。目前，石灰石-石膏法是烟气脱硫的主要工艺，但该法由于所产石膏品质差，价格低廉，导致运行成本过高。由于我国氧化镁(菱苦土)资源十分丰富，约占世界总储量的25%，近年来国内开发出氧化镁脱硫技术。氧化镁脱硫技术主要工艺过程是先将氧化镁加水反应制成氢氧化镁 浆液，氧氧化镁浆液打入吸收塔中吸收烟气中二氧化硫气体，反应生成亚硫酸镁，生成的亚硫酸镁微溶于水，且容易氧化成硫酸镁。对亚硫酸镁处理方式主要有二种，一是将亚硫酸镁通过空气氧化成易溶于水的硫酸镁溶液后外排；二是将亚硫酸镁氧化成硫酸镁后，再经蒸发水份，冷却结晶，干燥制成七水硫酸镁产品。由于七水硫酸镁是一种重要的化肥产品，我国需求量较大，因此，将脱硫产物回收为硫酸镁产品，是一种实现资源的有效回收利用的好手段。但是，目前国内在氧化镁烟气脱硫回收硫酸镁方面均存在能耗高、成本高，回收产品质量差，回收硫酸镁越多，亏损越大，导致氧化镁脱硫企业目前普遍将脱硫产物经氧化处理后外排，既抛弃法，造成第二次污染。由此可见，采用氧化镁脱硫新技术降低回收硫酸镁成本是当前氧化镁脱硫技术一个重要课题。为了降低氧化镁烟气脱硫技术回收硫酸镁成本，中国专利200510086387. 8提供了一种亚硫酸镁浓浆法氧化回收硫酸镁技术，该专利在吸收塔脱硫过程中不对吸收液进行强制氧化，这样吸收液中除少部分亚硫酸镁因烟气中含有一定氧而自然氧化外，大部分亚硫酸镁在吸收塔内以固相物存在于吸收液中，将沉析形成了一定浓度的亚硫酸镁浆液提取之后，在吸收塔外再对浓浆进行强制氧化，生成高浓度硫酸镁溶液，然后经过滤、结晶分离，干燥后即为硫酸镁。这种工艺实现了吸收液不需蒸发而直接回收硫酸镁，降低了能耗，但存在以下缺点与不足 第一，从吸收塔中抽取的亚硫酸镁浓浆不可避免地含有部分未吸收反应的氧化镁吸收齐U，造成吸收剂消耗过高。第二，浓浆在氧化槽中必须进行加热保温需消耗蒸汽热能。
技术实现思路
为了克服国内现有氧化镁脱硫回收硫酸镁能耗高、成本高等不足，本专利技术提供了一种氧化镁烟气脱硫回收七水硫酸镁新工艺，它能提高吸收剂利用率，它利用烟气热能加热蒸发硫酸镁溶液水份，它利用空气冷却结晶塔使硫酸镁溶液进一步蒸发水份并冷却结晶，这种新工艺技术可以大幅度降低了能耗和成本。本专利技术采用的技术方案如下一种氧化镁烟气脱硫回收七水硫酸镁新工艺，其特征在于包括以下步骤 (1)氧化镁制桨将氧化镁与水按比例混合搅拌反应，制成固相质量分数为10-30%吸收剂浆液，反应温度控制在30-70°C ； (2)烟气脱硫将吸收剂浆液打入脱硫塔内，吸收剂浆液循环吸收烟气中二氧化硫，发生吸收反应生成亚硫酸镁，同时利用氧化风机鼓入空气，使吸收液中40-60%的亚硫酸镁氧化为硫酸镁，控制脱硫塔内循环浆液温度为45-68°C，PH值在5-6. 5之间； (3)蒸发升温将配制的硫酸镁母液或步骤(5)中所产生并返回的硫酸镁母液与步骤(2)的吸收液在浓缩塔中混合，混和液继续与烟气混合发生吸收反应，同时混和液得 到浓缩与升温而饱和或接近饱和，混和液温度为50-70°C，混和液中硫酸镁质量分数为33.5-37. 2% ； (4)过滤除杂与冷却结晶将浓缩塔中的浓缩液保温过滤，过滤除去固态杂质，滤液送空气冷却结晶塔进行蒸发水份与冷却结晶，冷却终点温度为15-30°C ； (5)离心分离冷却结晶所得七水硫酸镁料液送离心机分离脱水，得七水硫酸镁晶体，分离硫酸镁母液返回打入上述步骤(3)中浓缩塔中循环使用； (6)干燥离心分离所得七水硫酸镁送干燥机在50-55°C条件下进行干燥后，即得七水硫酸镁产品。所述烟气先进入浓缩塔中被去除部分烟尘、HCI、HF、SO3等杂质并降温后，再送脱硫塔进行脱硫反应，脱硫后的净烟气再排入大气中。所述步骤(3)中，混和液最佳温度为65_70°C，混和液中最佳硫酸镁质量分数为36.5-37%。所述步骤(4)中，空气冷却结晶塔利用空气作为冷却剂，空气与滤液直接混合接触发生蒸发水份与传热。从上述可知，本专利技术其主要工艺步骤包括以下 (1)氧化镁制桨将氧化镁(菱苦土)与水按一定比例混合搅拌反应，制成固相质量分数为10-30%吸收剂浆液，反应温度控制在30-70°C，氧化镁与水反应为吸热反应，总反应化学方程式 MgO+ H2O = Mg(OH)2 (2)烟气脱硫将吸收剂浆液打入脱硫塔内，通过循环泵与喷淋装置，吸收剂浆液循环吸收烟气中二氧化硫，发生吸收反应，二氧化硫首先与水接触，生成亚硫酸，生成的亚硫酸与循环液中的亚硫酸镁反应生成亚硫酸氢镁，亚硫酸氢镁与氢氧化镁反应得到亚硫酸镁，反应式如下SO^H2O=H2Sai...............................(I) H2SO3i +MgSO3 = Mg(HSO3)2..........................(2) Mg(ZiSai)2 +Mg(OH)2 = rZMgSO3+2H20................(3) 在循环吸收二氧化硫过程中，利用氧化风机鼓入空气，使吸收液中部分亚硫酸镁强制氧化为易溶于水的硫酸镁。亚硫酸镁氧化生成硫酸镁反应式如下2 MgSOi + O2 = IMgSOi...............................(4)从上述反应(2)、(3)中可知，在氧化镁烟气脱硫中，亚硫酸镁是脱硫反应的主体，所以吸收液中存在一定数量的亚硫酸镁是有利于脱硫反应的进行，确保脱硫效率。因此本专利技术通过控制氧化风机鼓入空气量来控制亚硫酸镁氧化率为40-60%，控制脱硫塔内循环浆液温度为45-68°C, PH值在5-6. 5之间。 (3)蒸发升温将脱硫塔中吸收液打入浓缩塔，在刚开始由于没有硫酸镁母液产生，可以加入自行配制的硫酸镁母液加入浓缩塔，后来将步骤(5)中所产生并返回的硫酸镁母液加入浓缩塔混和液通过循环泵与喷淋装置循环喷淋与来自锅炉除尘器除尘后的原烟气混合，混和液与原烟气混合过程中，一方面，一部分未反应的吸收剂与烟气中二氧化硫继续发生吸收反应；另一方面，高温热烟气传热，使烟气温度降低，混和液中水分子被蒸发，混和液得到浓缩与升温，从而达到使硫酸镁饱和或接近饱和；同时，烟气中部分烟尘、HCI、HF、SO3等杂质成份被混和液吸收而去除。在浓缩过程，利用氧化风机向浓缩塔中鼓入空气使亚硫酸镁基本上氧化为易溶于水的硫酸镁。通过调节硫酸镁母液量与通过调节循环喷淋量控制混和液温度与蒸发水量。从浓缩塔除去部分杂质并降温后的烟气送脱硫塔进一步脱硫。由于硫酸镁的溶解度超过70°C会下降，因此控制混和液温度为50-70°C，控制混和液中硫酸镁质量分数为33. 5-37. 2%。 (4)过滤除杂与冷却结晶将浓缩塔中的浓缩液送压滤机保温过滤，过滤除去固态杂质，滤液送空气冷却结晶塔进行冷却结晶。空气冷却结晶塔是一种利用空气作为冷却剂，它是让空气与滤液直接混合接触发生传热从而使滤液降温，一方面，滤液向冷空气通过热传导传热而降温，另一方面，空气吸收滤液中水分子，使滤液水份蒸发，水份蒸发吸收滤液热量而使滤液降温。因此，在空气冷却结晶过程中，滤液不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张罡，黄光茂，吴江，许金秀，徐立新，严言午，黄燕，何斌鸿，
申请(专利权)人：深圳市粤华机电技术开发有限公司，岳阳市钾盐科学研究所，
类型：发明
国别省市：