CN108261913A - 一种氧化镁半干法脱硫工艺及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种氧化镁半干法脱硫工艺及系统,烟气经过电除尘器除尘后,进入反应吸收塔,脱硫剂为氧化镁,配置好的氧化镁浆液中添加硫酸镁,添加剂为硫酸钴、硫酸铜、硫酸铝及H2O2的混合物;烟气在反应吸收塔内与脱硫剂、添加剂反应以后,生成的脱硫副产物为硫酸镁晶体粉末,由布袋除尘器收集后,一部分进入出灰仓存储或外运,一部分替代硫酸镁加入脱硫剂中;本发明应用到工业烟气脱硫脱硝中,能够生成干燥的脱硫副产品,同时生成的副产物硫酸镁可以回用或直接作为水泥原料;从而避免了湿法脱硫时脱硫废水及脱硫副产物需进一步处理的弊端,降低运行成本。

Description

一种氧化镁半干法脱硫工艺及系统
技术领域
本发明涉及烟气脱硫技术领域,尤其涉及一种氧化镁半干法脱硫工艺及系统。
背景技术
钙法脱硫副产物是脱硫石膏浆液(湿法脱硫)或者是硫酸钙与亚硫酸钙的混合物(半干法脱硫),因为副产物中含有杂质及未反应完全的脱硫剂,加上国内的天然石膏资源丰富,脱硫副产物很难得到大量应用,只能堆放存储,因此这种脱硫方式只相当于将气体污染物转移为液体或固体污染物,没有实质性的实现环保与资源化再利用。
氧化镁法脱硫与钙法脱硫相比有其自身的优点,氧化镁法脱硫后的脱硫副产物可以进行再加工制成硫酸镁晶粉用于制备水泥,这样脱硫副产物可以得到最大化的资源再利用,虽然氧化镁脱硫剂价格较高,但如果加上脱硫副产物所创造的利润,运行成本与钙法脱硫相比甚至更低。特别对于镁资源丰富的地区,采用镁法脱硫有很大的应用空间。
专利号为CN 101607173A的中国专利,公开了一种“外部再生循环亚硫酸镁法烟气或废气的脱硫工艺”,将含有二氧化硫的烟气或废气连续地引进吸收塔,用亚硫酸镁吸收液循环喷淋吸收烟气或废气中的二氧化硫,使吸收液中的亚硫酸镁转化成亚硫酸氢镁,除去烟气或废气中的二氧化硫,将吸收塔底吸收液分流出部分或全部进入塔外再生系统,与氧化镁浆液反应进行再生,将所得的再生液过滤,回收亚硫酸镁固体,滤液返回到吸收塔进行循环吸收,不断的将烟气或废气中的二氧化硫脱除。吸收液塔外再生工艺,提高了再生反应终点的pH和药剂的转化率,降低了吸收液的温度,使吸收液具备了高pH值、低温高吸收容量的特点。该工艺能生产出亚硫酸镁固体,但是亚硫酸镁固体应用面没有硫酸镁广,再利用价值低。
目前的镁法脱硫副产物主要采用曝气法、加酸反应或者煅烧法将亚硫酸镁氧化成硫酸镁等产品,形成附加值更高的产品,但是这几种方法的能耗较高。没有在脱硫过程中直接得到硫酸镁的成本低。
专利号为CN 103585877A的中国专利,公开了一种“利用烟气脱硫后浆液制备硫酸镁的系统”,利用氢氧化镁浆液对烟气进行脱硫,并形成硫酸镁晶体产品,该系统包括脱硫装置,所述脱硫装置上设置有脱硫前烟道,所述脱硫前烟道上设置有烟气含氧量调节装置,通过使用该系统,不仅提高了MgSO3向MgSO4转化的效率,制备出高品质的硫酸镁产品,同时进一步降低了排出烟气中SO2的浓度。上述技术方案可以将脱硫副产物直接制备成硫酸镁晶体,有利于进一步对脱硫副产物的应用,但是该发明采用的是湿法脱硫工艺,与半干法脱硫工艺相比,在运行成本以及工人的劳动强度上都较高。
发明内容
本发明提供了一种氧化镁半干法脱硫工艺及系统,应用到工业烟气脱硫脱硝中,能够生成干燥的脱硫副产品,同时生成的副产物硫酸镁可以回用或直接作为水泥原料;从而避免了湿法脱硫时脱硫废水及脱硫副产物需进一步处理的弊端,降低运行成本。
为了达到上述目的,本发明采用以下技术方案实现:
一种氧化镁半干法脱硫工艺,包括如下步骤:
1)烟气经过电除尘器除尘后,进入反应吸收塔;
2)脱硫剂从脱硫剂仓进入反应吸收塔,脱硫剂为氧化镁,配置的氧化镁浆液浓度为18%~30%;配置好的氧化镁浆液中添加硫酸镁,硫酸镁与氧化镁浆液量的比例为0.1~1.5mol/L;
3)添加剂从添加剂仓进入反应吸收塔,添加剂仓中的添加剂为硫酸钴、硫酸铜、硫酸铝及H2O2的混合物,且硫酸钴、硫酸铜、硫酸铝、H2O2的摩尔比为1~5:1:1~3:1~3;添加剂添加量与氧化镁浆液量的比例为0.5~1.5mmol/L;
4)烟气在反应吸收塔内与脱硫剂、添加剂反应以后,烟气的热量将氧化镁浆液中的水分蒸发,生成的脱硫副产物为硫酸镁晶体粉末;
5)脱硫后的烟气经过布袋除尘器后,通过烟囱外排;脱硫反应后的脱硫副产物由布袋除尘器收集,一部分进入出灰仓存储或外运,一部分进入回收仓替代步骤1)中的硫酸镁加入脱硫剂中,其添加量与氧化镁浆液量的比例为0.1~1.5mol/L。
一种用于实现所述工艺的氧化镁半干法脱硫系统,包括通过烟气管道依次连接的电除尘器、反应吸收塔、布袋除尘器及烟囱,所述反应吸收塔上游的烟气管道上设烟气污染物在线监测装置,反应吸收塔上部设脱硫剂入口,通过脱硫剂输送管道连接脱硫剂仓;反应吸收塔顶部设添加剂入口,通过添加剂输送管道连接添加剂仓;布袋除尘器底部的排灰口连接回收仓和出灰仓;布袋除尘器的烟气出口连接烟囱。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1)以氧化镁为脱硫剂,采用半干法脱硫工艺,能够生成干燥的脱硫副产品,且脱硫副产品硫酸镁一部分回用加入脱硫剂中,另一部分外排后可直接作为水泥原料使用,从而实现了脱硫副产品的资源化利用;
2)与常规湿法脱硫工艺相比,本发明采用半干法脱硫工艺,避免了湿法脱硫时脱硫废水及脱硫副产物需进一步处理的弊端,在实现环保目的的同时,降低了运行成本。
附图说明
图1是本发明所述一种氧化镁半干法脱硫系统的结构示意图。
图中:1.电除尘器2.烟气污染物在线监测装置3.脱硫剂仓4.添加剂仓5.反应吸收塔6.回收仓7.布袋除尘器8.烟囱9.出灰仓
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明:
本发明所述一种氧化镁半干法脱硫工艺,包括如下步骤:
1)烟气经过电除尘器1除尘后,进入反应吸收塔5;
2)脱硫剂从脱硫剂仓3进入反应吸收塔5,脱硫剂为氧化镁,配置的氧化镁浆液浓度为18%~30%;配置好的氧化镁浆液中添加硫酸镁,硫酸镁与氧化镁浆液量的比例为0.1~1.5mol/L;
3)添加剂从添加剂仓4进入反应吸收塔5,添加剂仓4中的添加剂为硫酸钴、硫酸铜、硫酸铝及H2O2的混合物,且硫酸钴、硫酸铜、硫酸铝、H2O2的摩尔比为1~5:1:1~3:1~3;添加剂添加量与氧化镁浆液量的比例为0.5~1.5mmol/L;
4)烟气在反应吸收塔5内与脱硫剂、添加剂反应以后,烟气的热量将氧化镁浆液中的水分蒸发,生成的脱硫副产物为硫酸镁晶体粉末;
5)脱硫后的烟气经过布袋除尘器7后,通过烟囱8外排;脱硫反应后的脱硫剂由布袋除尘器7收集,一部分进入出灰仓9存储或外运,一部分进入回收仓6替代步骤1)中的硫酸镁加入脱硫剂中,其添加量与氧化镁浆液量的比例为0.1~1.5mol/L。
如图1所示,本发明所述一种用于实现所述工艺的氧化镁半干法脱硫系统,包括通过烟气管道依次连接的电除尘器1、反应吸收塔5、布袋除尘器7及烟囱8,所述反应吸收塔5上游的烟气管道上设烟气污染物在线监测装置2,反应吸收塔5上部设脱硫剂入口,通过脱硫剂输送管道连接脱硫剂仓3;反应吸收塔5顶部设添加剂入口,通过添加剂输送管道连接添加剂仓4;布袋除尘器7底部的排灰口连接回收仓6和出灰仓9;布袋除尘器7的烟气出口连接烟囱8。
以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
【实施例】
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
氧化镁浆液浓度 18% 20% 24% 27% 30%
氧化镁浆液中硫酸镁的添加量mol/L 0.1 0.5 0.8 1.1 1.5
添加剂中硫酸钴、硫酸铜、硫酸铝、H2O2的摩尔比 1:1:3:2 2:1:1:3 3:1:1:1 4:1:2:1 5:1:1:3
添加剂加入到氧化镁浆液中的比例mmol/L 0.5 0.8 1 1.2 1.5
入口烟气中SO2浓度mg/Nm3 800 800 800 800 800
出口烟气中SO2浓度mg/Nm3 42 16 10 9 9
脱硫效率 95% 98% 99% 99% 99%
脱硫副产物中硫酸镁含量 85% 88% 95% 94% 95%
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种氧化镁半干法脱硫工艺,其特征在于,包括如下步骤:
1)烟气经过电除尘器除尘后,进入反应吸收塔;
2)脱硫剂从脱硫剂仓进入反应吸收塔,脱硫剂为氧化镁,配置的氧化镁浆液浓度为18%~30%;配置好的氧化镁浆液中添加硫酸镁,硫酸镁与氧化镁浆液量的比例为0.1~1.5mol/L;
3)添加剂从添加剂仓进入反应吸收塔,添加剂仓中的添加剂为硫酸钴、硫酸铜、硫酸铝及H2O2的混合物,且硫酸钴、硫酸铜、硫酸铝、H2O2的摩尔比为1~5:1:1~3:1~3;添加剂添加量与氧化镁浆液量的比例为0.5~1.5mmol/L;
4)烟气在反应吸收塔内与脱硫剂、添加剂反应以后,烟气的热量将氧化镁浆液中的水分蒸发,生成的脱硫副产物为硫酸镁晶体粉末;
5)脱硫后的烟气经过布袋除尘器后,通过烟囱外排;脱硫反应后的脱硫剂由布袋除尘器收集,一部分进入出灰仓存储或外运,一部分进入回收仓替代步骤1)中的硫酸镁加入脱硫剂中,其添加量与氧化镁浆液量的比例为0.1~1.5mol/L。
2.一种用于实现权利要求1所述工艺的氧化镁半干法脱硫系统,其特征在于,包括通过烟气管道依次连接的电除尘器、反应吸收塔、布袋除尘器及烟囱,所述反应吸收塔上游的烟气管道上设烟气污染物在线监测装置,反应吸收塔上部设脱硫剂入口,通过脱硫剂输送管道连接脱硫剂仓;反应吸收塔顶部设添加剂入口,通过添加剂输送管道连接添加剂仓;布袋除尘器底部的排灰口连接回收仓和出灰仓;布袋除尘器的烟气出口连接烟囱。
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