CN102553418A - 汽电脱硫设备零排放及氢氧化镁再生回收系统 - Google Patents
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Abstract
本发明系一种汽电脱硫设备零排放及氢氧化镁再生回收系统，包括：一吸收塔，使用氢氧化镁乳泥与含硫氧化物的废气在其中接触，产生含硫酸镁之废水；一底灰搅拌池，接受氯化钙溶液与该含硫酸镁之废水在其中反应，产生氯化镁溶液与硫酸钙溶液；一第一分离槽，分离该氯化镁溶液与该硫酸钙溶液；一反应槽，接受该氯化镁溶液与氢氧化钙乳泥在其中反应，产生氯化钙溶液与氢氧化镁溶液；一第二分离槽，分离该氯化钙溶液与该氢氧化镁溶液；以及一氢氧化镁缓冲槽，接受该氢氧化镁溶液且输送回流至该吸收塔中。
Description
技术领域
本发明系与废气脱硫处理有关，特别有关于一种使用氢氧化镁溶液之废气脱硫处理。
背景技术
电力需求一直是国内产业最重要的资源，尤其是大型企业如石化业、造纸业等，大多设置汽电共生厂，除可提供电力，同时也可利用发电后之蒸汽作为热源。为节省燃料成本，目前国内汽电共生厂大多以燃煤锅炉为主。锅炉会产生硫氧化物、氮氧化物等空气污染物；硫氧化物的排放，主要来自粉煤中之硫份，经由燃烧过程产生，使用排烟脱硫技术，除硫效率可达90%，甚至95%以上。
在台湾，污染防治排烟脱硫是以湿式系统为主要处理流程，整体市场的占有率达到95%以上，其中又以4种处理系统，包括氢氧化钠法、氢氧化镁法、石灰石法、海水法最为常用，并各有其优缺点和最佳使用条件。在烟气量小、且硫氧化物浓度不高情况下，以选择氢氧化钠法较为适合；中小型或中大型锅炉所排放烟气量较多，在运转成本考虑下，则建议选择氢氧化镁法；烟气量大、且硫氧化物浓度较高时，应以石灰石法为处理流程；而海水法之使用有其地理条件及渔业政策问题限制，否则应是最优的选择。
其中，如上述的氢氧化镁法虽然运转成本较低，但仍须要使用大量的氢氧化镁吸收液与含硫氧化物的烟道气作用，以致产生大量污泥。有鉴于此，本发明人为改善并解决上述之缺失，乃特潜心研究并配合学理之运用，终于提出一种设计合理且有效改善上述缺失之本发明。
发明内容
本发明属于一种汽电脱硫设备零排放及氢氧化镁再生回收系统，可回收氢氧化镁溶液，再次注入吸收塔中使用。
按照本发明提供的技术方案，所述废气脱硫处理后的废水处理系统，包括：一吸收塔，使用氢氧化镁乳泥与含硫氧化物的废气在其中接触，产生含硫酸镁之废水；一底灰搅拌池，接受氯化钙溶液与该含硫酸镁之废水在其中反应，产生氯化镁溶液与硫酸钙溶液；一第一分离槽，分离该氯化镁溶液与该硫酸钙溶液；一反应槽，接受该氯化镁溶液与氢氧化钙乳泥在其中反应，产生氯化钙溶液与氢氧化镁溶液；一第二分离槽，分离该氯化钙溶液与该氢氧化镁溶液；以及一氢氧化镁缓冲槽，接受该氢氧化镁溶液且输送回流至该吸收塔中。
本发明设有独特回路连通之氧化镁储槽、氧化镁热解槽、氢氧化镁储槽、吸收塔、底灰搅拌池、氯化钙储槽、反应槽、氢氧化钙储槽、氧化钙搅拌槽、氧化钙储槽、第一分离槽、第二分离槽，而能将废水处理所产生物质分离成氢氧化镁溶液及硫酸钙泥，不会有排放废水之二次污染。
又，本发明之整体系统运作，呈自动循环，不会有排放废水之困扰。而且，可在节省空间、处理快速之情况，使例如汽电共生设备产生的废气处理后之废水处理，达极佳之环保功效。
附图说明
图1为本发明之一实施例的汽电脱硫设备零排放及氢氧化镁再生回收系统示意图。
附图标记说明：10、氧化镁储槽，11a、11b、氧化镁热解槽，12、氢氧化镁储槽，13、吸收塔，14、氧化槽，15、底灰搅拌池，16、氯化钙储槽
17、第一分离槽，18、锅炉水封，19、反应槽，20、氧化钙贮槽，21a、21b、氧化钙搅拌槽，22、氢氧化钙储槽，23、氢氧化镁缓冲槽，24、第二分离槽，130、除雾器。
具体实施方式
有关本发明之详细说明及技术内容，配合图式说明如下，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制者。
请参照图1，图1为本发明汽电脱硫设备零排放及氢氧化镁再生回收系统示意图。首先，将储存在氧化镁储槽10中的氧化镁粉末卸下至氧化镁热解槽11a、11b中，加水搅拌，并在搅拌之过程予加入少量之热水或蒸汽，以使氧化镁热解成为氢氧化镁乳泥，再经输送泵浦予以泵送至氢氧化镁储槽12，上述氧化镁热解槽11a、11b可以切换使用。贮存在氢氧化镁储槽12的氢氧化镁乳泥持续予以搅拌，并配设输送泵浦予加注至吸收塔13中。
吸收塔13内之由上层往下喷淋之循环吸收液与由下往上升的烟气流接触反应，以吸收烟气流中之硫氧化物。吸收塔13上部设有除雾器130以去除通过烟气中所含的水分，使通过吸收塔顶端之烟气排出口的烟气符合环保标准。吸收塔13内部循环吸收液需加入氢氧化镁乳泥，吸收反应后之产物为硫酸镁或亚硫酸镁废液，并予抽送至氧化槽14再处理，使残余之亚硫酸镁氧化成硫酸镁。
接着，氧化槽14中的硫酸镁溶液流至底灰搅拌池15与来自氯化钙储槽16中的氯化钙反应，产生氯化镁与硫酸钙。接着，将氯化镁与硫酸钙溶液抽送至第一分离槽17，产生沉淀作用，分成上层氯化镁溶液及下层硫酸钙泥。上层氯化镁溶液导入反应槽19中与氢氧化钙乳泥反应，产生氯化钙溶液与氢氧化镁溶液。下层硫酸钙泥输送至锅炉水封18加强分离成水与硫酸钙灰泥，水处于上层，溢流至底灰搅拌池15，而硫酸钙灰泥则输送到底灰储槽（图未示）回收再利用。亦即，锅炉水封18可用于将第一分离槽17下层的硫酸钙泥刮除。
上述氢氧化钙乳泥系由氧化钙加水而形成。本实施例之废水处理系统系将储存在氧化钙储槽20中的氧化钙卸下至氧化钙搅拌槽21a、21b中加水，予以搅拌均匀而形成氢氧化钙乳泥，再配设输送泵浦输送至氢氧化钙储槽22，上述氧化钙搅拌槽21a、21b可以切换使用。接着，将储存在氢氧化钙储槽22中的氢氧化钙乳泥，配设输送泵浦输送至反应槽19中。
接着，将反应槽19中产生氯化钙溶液与氢氧化镁溶液输送至第二分离槽24，产生沉淀作用，分成上层氯化钙溶液及下层氢氧化镁溶液。上层氯化钙溶液流回底灰搅拌池15与来自分离槽14中的硫酸镁溶液反应。下层的氢氧化镁水溶液则输送至氢氧化镁缓冲槽23后，再输送至吸收塔13中作为循环吸收液，然后再经脱硫吸收，及分离槽14、底灰搅拌池15、第一分离槽17、反应槽19、第二分离槽24之循环作用处理。
以下详细说明本发明之独特作用及功效：
多次循环处理废水中物质，回收氢氧化镁溶液：
本发明系采用「连续循环」处理，第一分离槽17使该氯化镁溶液与该硫酸钙溶液，产生沉淀作用，分成上层氯化镁溶液及下层硫酸钙泥。上层氯化镁溶液导入反应槽19中与氢氧化钙乳泥反应，产生氯化钙溶液与氢氧化镁溶液。下层硫酸钙泥输送至底灰储槽（图未示），回收再利用。
接着，将反应槽19中产生的氯化钙溶液与氢氧化镁溶液输送至第二分离槽24，产生沉淀作用，分成上层氯化钙溶液及下层氢氧化镁溶液。上层氯化钙溶液流回底灰搅拌池15与来自氧化槽14中的硫酸镁溶液反应。下层的氢氧化镁水溶液则输送至氢氧化镁缓冲槽23后，再输送至吸收塔13中作为循环吸收液。
零废水排放：
由上述可知，本发明之废水处理系统多次循环处理废水中物质，回收氢氧化镁溶液。本发明在小场地中即可使用，形成一种「再生回收」之处理系统，不会有废水排放至外部之困扰。
本发明之废水处理系统中的化学反应：
1.于吸收塔13中，有下列之反应：
Mg(OH)2+SO2→MgSO3+H2O
MgSO3+SO2+H2O→Mg(HSO3)2
2. 上述MgSO3与Mg(HSO3)2于氧化槽14中部份或绝大部份氧化成MgSO4，其反应式如下：
MgSO3+1/2O2+7H2O→MgSO4‧7H2O
Mg (HSO3)2+
O2+7 H2O→MgSO4‧7H2O +H2SO4
3. 底灰搅拌池15中，有下列之反应：
MgSO4+CaCl2→MgCl2+CaSO4
4. 反应槽19中，有下列之反应：
Ca(OH)2+MgCl2→Mg(OH)2+CaCl2
以上所述仅为本发明之较佳实施例，非用以限定本发明之专利范围，其它运用本发明之专利精神之等效变化，均应俱属本发明之专利范围。
Claims (5)
1.一种汽电脱硫设备零排放及氢氧化镁再生回收系统，包括：
一吸收塔，氢氧化镁乳泥与含硫氧化物的废气在其中接触，产生含硫酸镁之废水；
一底灰搅拌池，接受氯化钙溶液与该含硫酸镁之废水在其中反应，产生氯化镁溶液与硫酸钙溶液；
一第一分离槽，用于分离该氯化镁溶液与该硫酸钙溶液；
一反应槽，接受该氯化镁溶液与氢氧化钙乳泥在其中反应，产生氯化钙溶液与氢氧化镁溶液；
一第二分离槽，用于分离该氯化钙溶液与该氢氧化镁溶液；以及
一氢氧化镁缓冲槽，接受该氢氧化镁溶液且输送回流至该吸收塔中。
2.如权利要求1所述之汽电脱硫设备零排放及氢氧化镁再生回收系统，更包含连接在该底灰搅拌池之前的一氧化槽，将来自该吸收塔之废水中的亚硫酸镁氧化成硫酸镁。
3.如权利要求1所述之汽电脱硫设备零排放及氢氧化镁再生回收系统，其中该第一分离槽系使该氯化镁溶液与该硫酸钙溶液，产生沉淀作用，分成上层氯化镁溶液及下层硫酸钙泥。
4.如权利要求1所述之汽电脱硫设备零排放及氢氧化镁再生回收系统，其中该第二分离槽系使该氯化钙溶液与氢氧化镁溶液，产生沉淀作用，分成上层氯化钙溶液及下层氢氧化镁溶液。
5.如权利要求3所述之汽电脱硫设备零排放及氢氧化镁再生回收系统，更包含连接在该第一分离槽之后的一锅炉水封，用于将该第一分离槽中的该硫酸钙泥刮除。
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