CN102068885A

CN102068885A - 一种用于脱硫副产物亚硫酸镁干燥和煅烧分解的工艺

Info

Publication number: CN102068885A
Application number: CN2010105808844A
Authority: CN
Inventors: 王中原; 朱彤; 王键; 于方; 张秋丽; 何文双
Original assignee: Cecep Liuhe Talroad Environmental Technology Co Ltd
Current assignee: Cecep Liuhe Talroad Environmental Technology Co Ltd
Priority date: 2010-12-03
Filing date: 2010-12-03
Publication date: 2011-05-25

Abstract

一种用于脱硫副产物亚硫酸镁干燥和煅烧分解的工艺，包括亚硫酸镁的干燥、中间储仓、亚硫酸镁的煅烧分解、氧化镁的冷却和存储、二氧化硫气体的浓度调整，其特征是：脱硫产生的湿亚硫酸镁通过旋转闪蒸干燥机干燥，去除绝大部分自由水和部分结晶水，得到干燥的亚硫酸镁暂存在中间储仓，然后送入外加热式回转窑进行煅烧分解，获得活性较高的氧化镁和浓度较高的二氧化硫，干燥所需的热量由煅烧过程中的余热提供。本发明的积极效果是，实现镁法脱硫副产的亚硫酸镁综合利用，解决了亚硫酸镁干燥过程中的结块和堵塞，充分利用了煅烧段的余热，降低了整个系统的能量消耗，获得了符合浓硫酸生产浓度要求的二氧化硫气体。适用于亚硫酸镁干燥和煅烧分解工艺。

Description

一种用于脱硫副产物亚硫酸镁干燥和煅烧分解的工艺

技术领域

本发明属于烟气脱硫资源回收技术领域，特别涉及一种利用氧化镁法烟气脱硫的副产物亚硫酸镁煅烧分解回收氧化镁并获得高浓度二氧化硫的工艺。

背景技术

我国是一个以煤炭为主要发电能源的大国，燃煤所产生的烟气中含有大量的SO₂、烟尘、NO_x、HCl等污染物，随着我国对环保事业的重视，烟气脱硫技术在我国已大范围应用。其中镁法脱硫是近年来发展较快的脱硫方法，应用项目多达几十个，是一种循环经济发展潜力巨大的脱硫技术。该脱硫系统包括：脱硫剂制备系统、烟气系统、吸收塔系统、脱水系统、工艺水系统、废水处理系统、电气系统、控制系统等。

目前镁法脱硫在资源的综合利用上有以下几种工艺：一是分离出循环浆液中的固体亚硫酸镁后，生产硫酸镁或煅烧分解成氧化镁和二氧化硫，其中的氧化镁返回到脱硫系统，二氧化硫用于生产浓硫酸；二是直接向循环浆液中鼓入空气，氧化其中的亚硫酸镁，生产硫酸镁。

中国专利200510127599.6利用镁法脱硫副产物亚硫酸镁制取脱硫剂氧化镁和二氧化硫的方法，采用滚筒回转干燥的湿亚硫酸镁，通过沸腾炉焙烧使亚硫酸镁分解成氧化镁和二氧化硫的工艺，实现了镁法脱硫副产物综合利用。在干燥过程和煅烧过程中选用的设备还有可改进之处。

发明内容

本发明的目的是，设计一种镁法烟气脱硫副产物亚硫酸镁干燥和煅烧回收氧化镁和高浓度二氧化硫气体的工艺，有效解决亚硫酸镁干燥过程中的结块堵塞问题和煅烧过程中二氧化硫浓度低的问题，达到综合利用脱硫副产物亚硫酸镁的目的。

为达到上述目的，本发明的技术方案是，一种用于脱硫副产物亚硫酸镁干燥和煅烧分解的工艺，包括亚硫酸镁的干燥、中间储仓、亚硫酸镁的煅烧分解、氧化镁的冷却和存储、二氧化硫气体的浓度调整，其具体工序是：

(1)亚硫酸镁干燥：脱硫系统产生的含水8～20％的湿亚硫酸镁通过双螺旋送入旋转闪蒸干燥机，在旋转闪蒸干燥机内部，亚硫酸镁随着热气流上升，在上升的过程中实现物料的干燥，之后进入两级气固分离，将干燥后的亚硫酸镁回收到中间储仓以备煅烧使用，以实现干燥和煅烧工序的有机连接，保障系统的稳定运行。用于干燥的热量是利用煅烧分解段的余热，干燥热风温度200～350℃，去除亚硫酸镁内99％以上的自由水和10～50％的结晶水，以降低煅烧分解段的热量耗量。旋转闪蒸干燥机可以有效避免亚硫酸镁结块和堵塞问题，干燥后的亚硫酸镁颗粒细小，无需再破碎。

(2)亚硫酸镁分解：中间储仓内的亚硫酸镁通过给料机送入外加热式回转窑的窑头，随着回转窑的转动，亚硫酸镁不断向窑尾移动并不断的分解为氧化镁和二氧化硫，到达窑尾前亚硫酸镁基本分解完全，获得活性较高的氧化镁粉料从窑尾排出，浓度高达20～60％的二氧化硫气体从窑头排出。燃料可以选用煤或天然气，煅烧温度控制在700～900℃，停留时间控制在20～60min，以满足亚硫酸镁完全分解的需要。当采用原煤直接燃烧作为回转窑的热源时，排放烟气中含有大量的烟尘，不能直接用于亚硫酸镁的干燥，需要增加换热器将空气加热后用于干燥系统；当采用煤制气或天然气燃烧作为回转窑的热源时，排放烟气可以调节温度后直接用于亚硫酸镁的干燥。

(3)氧化镁的冷却和储存：从回转窑出来的氧化镁温度高达400～700℃，需要冷却后才能储存和运输，采用冷渣机(水冷或风冷)的方式降温，降温后的氧化镁送入氧化镁粉仓，成为回收氧化镁供使用。

(4)二氧化硫的浓度调整：从回转窑窑头排出的二氧化硫浓度高达20～60％，同时含有少量的氧化镁粉，首先通过旋风分离回收其中的氧化镁，再通过混入一定量的空气得到满足浓硫酸生产系统所需浓度的二氧化硫。

本发明的积极效果是，将镁法脱硫系统产生并经过脱水后的湿亚硫酸镁固体送入旋转闪蒸干燥机，干燥所用的热风温度控制在200～350℃，干燥的过程中去除绝大部分的自由水和部分的结晶水，可以降低煅烧分解段的能量消耗。干燥后的亚硫酸镁进入外加热式回转煅烧窑进行高温分解，分解彻底，产生的氧化镁活性高，二氧化硫气体浓度高，符合制取浓硫酸的浓度要求。本发明实现了镁法脱硫副产的亚硫酸镁综合利用，解决了亚硫酸镁干燥过程中的结块和堵塞问题，提高了亚硫酸镁干燥度，充分利用了煅烧段的余热，降低了整个系统的能量消耗，提高了亚硫酸镁的分解率，获得了符合浓硫酸生产浓度要求的二氧化硫气体。本发明适用于烟气脱硫副产物亚硫酸镁制取脱硫剂氧化镁和二氧化硫气体。

附图说明

图1为本发明一种用于脱硫副产物亚硫酸镁干燥和煅烧分解的工艺流程图

图中，1-湿亚硫酸镁，2-旋转闪蒸干燥机，3-一级气固分离，4-二级气固分离，5-中间储仓，6-煅烧燃料，7-外加热回转窑，8-空气，9-调节后的二氧化硫，10-冷渣机，11-氧化镁粉仓，12-回收氧化镁，13-换热器，14-排气。

具体实施方式

如图1所示，一种用于脱硫副产物亚硫酸镁干燥和煅烧分解的工艺，由亚硫酸镁的干燥、中间储仓、亚硫酸镁的煅烧分解、氧化镁的冷却和存储、二氧化硫气体的浓度调整系统组成，其具体工序是：

(1)亚硫酸镁干燥：脱硫系统产生的含水8～20％的湿亚硫酸镁1，通过双螺旋送入旋转闪蒸干燥机2，在旋转闪蒸干燥机内部，亚硫酸镁随着热气流上升，在上升的过程中实现物料的干燥，之后进入一级气固分离3和二级气固分离4，将干燥后的亚硫酸镁回收到中间储仓5以备煅烧使用。用于干燥的热量是利用煅烧分解段的余热，干燥热风温度200～350℃，去除亚硫酸镁内10～50％的结晶水，以降低煅烧分解段的热量耗量。

(2)亚硫酸镁分解：中间储仓5内的亚硫酸镁通过给料机送入外加热式回转窑6的窑头，随着回转窑的转动，亚硫酸镁不断向窑尾移动并不断的分解为氧化镁和二氧化硫，到达窑尾前亚硫酸镁基本分解完全，获得活性较高的氧化镁粉料从窑尾排出，浓度高达20～60％的二氧化硫气体从窑头排出。燃料6可以选用煤或天然气，煅烧温度控制在700～900℃，停留时间控制在20～60min，以满足亚硫酸镁完全分解的需要。当采用原煤直接燃烧作为回转窑的热源时，排放烟气中含有大量的烟尘，不能直接用于亚硫酸镁的干燥，需要增加换热器13将空气加热后用于干燥系统；当采用煤制气或天然气燃烧作为回转窑的热源时，排放烟气可以调节温度后直接用于亚硫酸镁的干燥。

(3)氧化镁的冷却和储存：从回转窑7出来的氧化镁温度高达400～700℃，需要冷却后才能储存和运输，本发明采用冷渣机10(水冷或风冷)的方式降温，降温后的氧化镁送入氧化镁粉仓11，回收氧化镁12供使用。

(4)二氧化硫的浓度调整：从回转窑窑头排出的二氧化硫浓度高达20～60％，同时含有少量的氧化镁粉，首先通过旋风分离回收其中的氧化镁，再通过混入一定量的空气8得到满足浓硫酸生产系统所需浓度的二氧化硫9。

Claims

1.一种用于脱硫副产物亚硫酸镁干燥和煅烧分解的工艺，包括亚硫酸镁的干燥、中间储仓、亚硫酸镁煅烧分解、氧化镁的冷却和存储、二氧化硫气体的浓度调整，其特征是：

(1)亚硫酸镁干燥：干燥设备选用旋转闪蒸干燥机，热风温度200～350℃。

(2)中间储仓：干燥的亚硫酸镁通过两级气固分离收集到中间储仓。

(3)亚硫酸镁煅烧分解：干燥的亚硫酸镁送入外加热式回转窑，煅烧温度700～900℃，停留时间20～60min，分解率达到95％以上，分解产生氧化镁和二氧化硫气体。

(4)氧化镁的冷却和存储：回转窑分解产生的氧化镁温度400～700℃，使用冷渣器降温，降温介质采用工艺水或空气，降温后的氧化镁送入氧化镁粉仓。

(5)二氧化硫气体的浓度调整：回转窑窑头排出的二氧化硫气体浓度高达20～60％，同时含有少量的氧化镁粉，通过旋风分离回收其中的氧化镁，再混入空气降低二氧化硫的浓度和温度，以满足浓硫酸生产系统的需要。

2.如权利要求1所述的一种用于脱硫副产物亚硫酸镁干燥和煅烧分解的工艺，其特征是，煅烧段的烟气余热用于亚硫酸镁的干燥。