CN206843088U - 镁法脱硫副产物精制七水硫酸镁工艺的处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种镁法脱硫副产物精制七水硫酸镁工艺的处理系统，用于回收镁法脱硫副产物浆液中镁资源并生成七水硫酸镁，包括通过管道依次连接的预处理装置、蒸发装置、结晶装置以及干燥装置。采用本实用新型的技术方案，获得的镁法脱硫副产物精制七水硫酸工艺的处理系统，可有效回收镁法脱硫副产物浆液中的镁资源，且回收得到的七水硫酸镁纯度可达99％。
Description
技术领域
本实用新型涉及烟气脱硫后副产物处理技术领域，尤其涉及一种镁法脱硫副产物精制七水硫酸镁工艺的处理系统。
背景技术
近年来，国内建设了为数众多的镁法烟气脱硫装置，这些装置利用我国丰富的镁资源对燃煤锅炉排放烟气中的二氧化硫进行脱除，实现了燃煤锅炉烟气二氧化硫的达标排放。但是，这些脱硫装置产生的脱硫副产物却基本没有得到有效的处理，绝大多数脱硫副产物被作为废渣抛弃，这种做法不仅没有使镁资源得到充分的利用，而且对环境也造成了潜在的威胁。随着国家“节能减排”战略的实施，政府对企业的资源利用方式和污染物排放势必提出更高的要求，对镁法脱硫装置的副产物进行回收利用势在必行。
目前，国内回收镁法脱硫副产物主要以回收七水硫酸镁为主，即镁法脱硫副产物经氧化成硫酸镁，硫酸镁经浓缩结晶后得到七水硫酸镁，也就是国内常用的镁肥。但传统工艺中在氧化镁法脱硫副产物时，不仅氧化不充分，而且氧化效率低，具有运行费用高，工艺效率低的问题。而且国内在镁法脱硫回收硫酸镁方面还存在能耗高、成本高，回收的七水硫酸镁产品质量差。因而在回收过程中，回收的硫酸镁越多，亏损越大，导致很多镁法脱硫企业直接放弃回收七水硫酸镁，而是将脱硫副产物经氧化处理后直接排放，不仅造成资源的浪费，还有可能引起二次污染。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种镁法脱硫副产物精制七水硫酸镁工艺的处理系统，该工艺的处理系统可对脱硫副产物浆液进行分层除杂，且除杂效果好，避免了杂质影响七水硫酸镁产品纯度；同时镁资源的回收再利用也避免了资源的浪费，减少了二次污染的发生。
本实用新型的采用的技术方案是：镁法脱硫副产物精制七水硫酸镁工艺的处理系统，用于镁法脱硫的副产物精制七水硫酸镁，其特征在于：包括通过管道依次连接的预处理装置、蒸发装置、结晶装置以及干燥装置；
所述预处理装置包括保温氧化罐、与保温氧化罐出口连接的第一板框压滤机、与第一板框压滤机滤液出口连接的除垢器，以及与除垢器出口连接的重金属处理箱，所述保温氧化罐侧壁上开有氧气进口，所述氧气进口与氧化风机连接；于所述保温氧化罐上还设有与保温氧化罐呈回路连接的、并用以控制保温氧化罐内温度的列管换热器；所述重金属处理箱出口与第二板框压滤机进口连接，所述第二板框压滤机的出口与滤液池进口连接；
所述蒸发装置包括与滤液池出口连接的冷凝水预热器，以及与冷凝水预热器出口连接的三效蒸发器；
所述结晶装置包括与三效蒸发器出口连接的结晶器、以及与结晶器呈回路连接的外冷器，所述结晶器的侧壁底部设有料液出口，所述料液出口通过管道与离心机的进口连接，所述离心机的液体出口通过管道与母液罐进口连接，所述离心机固体出口用于离心得到的结晶体的排出；
所述干燥装置包括与离心机固体出口连接的流化床干燥器，于所述流化床干燥器的底板上设有送风口和冷风口，所述送风口与送风机连接，所述冷风口与冷风机连接；于所述流化床干燥器远离进料口端设有成品排料口。
作为对上述技术方案的进一步限定，所述保温氧化罐的进料口与破碎机出口连接，而所述破碎机进口与水力旋流器出口连接。
作为对上述技术方案的进一步限定，所述保温氧化罐内设有搅拌器，并于所述保温氧化罐上连接有对保温氧化罐内液体强制循环的循环泵。
作为对上述技术方案的进一步限定，所述母液罐出口通过管道经由泵连接三效蒸发器进口。
作为对上述技术方案的进一步限定，于所述流化床干燥器的顶面上设有废气出口，所述废气出口与旋风除尘器进口连接，所述旋风除尘器出口与布袋除尘器进口连接。
本实用新型所述的镁法脱硫副产物精制七水硫酸镁工艺的处理系统，采用预处理装置中的第一板框压滤机、除垢器、重金属处理箱、第二板框压滤机依次对副产物浆液中的杂质进行去除，第一板框压滤机和除垢器去除了浆液中的二氧化硅、硫酸钙、煤灰等杂质，而重金属处理箱和第二板框压滤机则去除了浆液中重金属离子铁、镉、铅、砷等，防止重金属离子影响七水硫酸镁产品纯度的同时，还避免了重金属离子以离子形式被排放至自然界中造成重金属污染，分层去杂的过程保证了浆液的去杂效果，从而可有效回收较高纯度的七水硫酸镁产品；另外，蒸发装置及结晶装置可有效对去杂后的硫酸镁溶液回收七水硫酸镁产品，避免镁资源的浪费，同时也避免了二次污染的发生。
本实用新型所述流化床干燥器的设置，可使硫酸镁晶体在流化床干燥器内部以流化状态运动并干燥，因此干燥效率高，且不用使用较高的干燥温度，避免了高温对硫酸镁晶体结构的破坏。
本实用新型所述水力旋流器的设置，可对镁法脱硫副产物浆液中固体部分进行浓缩处理，使浆液中亚硫酸镁浓度达到较高水平以利于后续氧化反应的进行。
本实用新型所述破碎机的设置，用于对浆液中亚硫酸镁的晶体进行破坏，以利于亚硫酸镁氧化生成硫酸镁。
本实用新型所述保温氧化罐内搅拌器的设置，用以加快保温氧化罐内的亚硫酸镁氧化为硫酸镁，同时还可有效的将浆液中的硫酸镁提浓至饱和态；另外，高溶解度的硫酸镁在反应液循环温度下可达到准饱和或饱和浓度，从而可降低蒸发过程中所需蒸发的水分，减少蒸汽消耗，降低运行成本。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1为本实用新型实施例中装置流程示意图；
图2为本实用新型实施例中预处理装置流程示意图；
图3为本实用新型实施例中蒸发装置流程示意图；
图4为本实用新型实施例中结晶装置流程示意图；
图5为本实用新型实施例中干燥装置示意图。
图中：1、水力旋流器；2、破碎机；3、保温氧化罐；4、列管换热器；5、氧化风机；6、第一板框压滤机；7、重金属处理箱；8、第二板框压滤机；9、滤液池；10、冷凝水预热器；11、三效蒸发器；12、结晶器；13、外冷器；14、离心机；15、母液罐；16、流化床干燥器；17、送风机；18、冷风机。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实施例涉及一种镁法脱硫副产物精制七水硫酸镁工艺的处理系统，该装置系统包括通过管道依次连接的预处理装置、蒸发装置、结晶装置以及干燥装置组成。
镁法脱硫副产物浆液经脱硫排渣泵输送至水力旋流器1中对浆液中固体部分物质进行浓缩处理，以使副产物浆液中亚硫酸镁浓度达到较高水平以利于后续氧化反应的进行；随后副产物浆液至破碎机2中用以破坏亚硫酸镁晶体结构后经渣浆泵输送至保温氧化罐3中进行氧化操作，保温氧化罐3通过与其呈回路连接的列管换热器4对保温氧化罐3内温度控制在70～90℃，并于保温氧化罐3中加入催化剂NCT-1和NCT-2，利用氧化风机5向保温氧化罐3中鼓入空气，同时将保温氧化罐3中的pH维持在4～6，并通过保温氧化罐搅拌器持续对保温氧化罐3中的反应液进行搅拌，使副产物浆液中的亚硫酸镁充分氧化为硫酸镁，同时将浆液中硫酸镁提浓至饱和态，保证亚硫酸镁的高效氧化以及硫酸镁的最高收率；另外，于保温氧化罐3上还连接有循环泵，用以对保温氧化罐3中的反应液进行强制循环，以用循环催化氧化亚硫酸镁的方式来降低企业生产成本，提高经济效。
氧化完成后得到的硫酸镁浆液经保温氧化罐3出口排入降温池内自然降温，降温后的硫酸镁浆液经泵输送至第一板框压滤机6过滤处理，第一板框压滤机6上留有的滤饼主要成分是二氧化硅、硫酸钙、煤灰，因此可弃入煤堆，随煤进入锅炉的燃烧系统和粉煤灰仪器综合利用，另外滤饼也可以直接混入粉煤灰中综合利用；而得到的滤液进入除垢器中进行电解除垢，用以除去滤液中杂质保证生产过程可安全有效地进行，除垢后的滤液进入重金属处理箱7，并分别向重金属处理箱7中加入絮凝剂以及酸碱试剂以除去滤液中的铁、镉、铅、砷等重金属，避免重金属离子影响七水硫酸镁产品的纯度，同时也防止重金属以离子形式被排放至自然界中造成重金属污染，随后将重金属处理箱7中的溶液经第二板框压滤机8过滤去除杂质，滤液排入滤液池9中暂存待用；
随后，滤液池9中的滤液被输送至蒸发装置进行蒸发浓缩，滤液先经冷凝水预热器10预热后再进入三效蒸发器11中，三效蒸发器11具有物理受热时间短、蒸发速度快、浓缩比重大等优点，因而可有效保持硫酸镁原效，且节能效果显著，因而可有效降低企业生产成本，有利于提高企业经济效益。
蒸发浓缩的得到的硫酸镁浓缩液从三效蒸发器11出口排出并进入结晶器12中，浓缩液由结晶器12内经由轴流泵打入至与结晶器12呈回路连接的外冷器13中进行降温，经降温处理后的浓缩液再通过回路回至结晶器12中，降温后的浓缩液中硫酸镁晶体会逐渐析出并沉入结晶器12的底部，并从结晶器12上的料液出口排出进入离心机14，经离心机14离心后的上层清液由离心机14液体出口进入母液罐15，并由泵输送至三效蒸发器11浓缩后在进入结晶器12继续循环结晶，避免造成硫酸镁的浪费；而下层硫酸镁晶体则通过离心机14固体出口被输送至流化床干燥器16进行干燥处理。
流化床干燥器16的底板上设有送风口和冷风口，送风口与送风机17连接，冷风口与冷风机18连接，经送风机17及冷风机18向流化床干燥器16内通入空气流以使硫酸镁晶体在流化状态运动并干燥，可有效提高干燥效率，且不用使用较高干燥温度，避免了高温对硫酸镁晶体结构的破坏；硫酸镁晶体干燥完成后经流化床干燥器16的成品排料口排出得到七水硫酸镁产品，而流化床干燥器16内的废气则通过流化床干燥器16顶面上的废气出口进入旋风除尘器中，随后再进入布袋除尘器中，以回收废气中的固体粉料。
综上所述，本实用新型所述的镁法脱硫副产物精制七水硫酸镁工艺的处理系统，副产物浆液经预处理装置氧化成硫酸镁溶液并分层去除杂质后，经蒸发装置蒸发浓缩后进入结晶装置进行结晶，结晶体经干燥装置干燥处理后得到七水硫酸镁晶体。采用本实用新型所述镁法脱硫副产物精制七水硫酸镁工艺的处理系统，可有效回收镁法脱硫副产物中的镁资源，且通过预处理装置过程中的分层去杂可使最终回收的七水硫酸镁纯度达99％。该工艺系统避免了镁资源的浪费，也避免了二次污染的发生。
Claims (5)
1.一种镁法脱硫副产物精制七水硫酸镁工艺的处理系统，其特征在于：包括通过管道依次连接的预处理装置、蒸发装置、结晶装置以及干燥装置；
所述预处理装置包括保温氧化罐、与保温氧化罐出口连接的第一板框压滤机、与第一板框压滤机滤液出口连接的除垢器，以及与除垢器出口连接的重金属处理箱，所述保温氧化罐侧壁上开有氧气进口，所述氧气进口与氧化风机连接；于所述保温氧化罐上还设有与保温氧化罐呈回路连接的、并用以控制保温氧化罐内温度的列管换热器；所述重金属处理箱出口与第二板框压滤机进口连接，所述第二板框压滤机的出口与滤液池进口连接；
所述蒸发装置包括与滤液池出口连接的冷凝水预热器，以及与冷凝水预热器出口连接的三效蒸发器；
所述结晶装置包括与三效蒸发器出口连接的结晶器、以及与结晶器呈回路连接的外冷器，所述结晶器的侧壁底部设有料液出口，所述料液出口通过管道与离心机的进口连接，所述离心机的液体出口通过管道与母液罐进口连接，所述离心机固体出口用于离心得到的结晶体的排出；
所述干燥装置包括与离心机固体出口连接的流化床干燥器，于所述流化床干燥器的底板上设有送风口和冷风口，所述送风口与送风机连接，所述冷风口与冷风机连接；于所述流化床干燥器远离进料口端设有成品排料口。
2.根据权利要求1所述的一种镁法脱硫副产物精制七水硫酸镁工艺的处理系统，其特征在于：所述保温氧化罐的进料口与破碎机出口连接，而所述破碎机进口与水力旋流器出口连接。
3.根据权利要求1所述的一种镁法脱硫副产物精制七水硫酸镁工艺的处理系统，其特征在于：所述保温氧化罐内设有搅拌器，并于所述保温氧化罐上连接有对保温氧化罐内液体强制循环的循环泵。
4.根据权利要求3所述的一种镁法脱硫副产物精制七水硫酸镁工艺的处理系统，其特征在于：所述母液罐出口通过管道经由泵连接三效蒸发器进口。
5.根据权利要求3所述的一种镁法脱硫副产物精制七水硫酸镁工艺的处理系统，其特征在于：于所述流化床干燥器的顶面上设有废气出口，所述废气出口与旋风除尘器进口连接，所述旋风除尘器出口与布袋除尘器进口连接。
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