CN214936097U - 一种烟气镁法脱硫资源化高效产出的系统 - Google Patents

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Abstract

一种烟气镁法脱硫资源化高效产出的系统，属于大气污染治理技术领域。采用吸氨单元将Mg2+沉淀成氢氧化镁优势取代蒸发结晶单元消耗蒸汽劣势；采用石灰消解单元与蒸氨1单元组合将SO4 2‑沉淀成石膏优势取代复分解单元和复盐蒸发结晶单元反应不彻底和消耗蒸汽的劣势；采用蒸氨2单元碳酸氢铵与氢氧化镁反应保持氨平衡和获得轻质碳酸镁优势取代天然碱溶解单元、沉淀碳酸镁单元、氯化钠混盐蒸发结晶单元、铵盐混盐蒸发结晶单元等工艺繁复不精的劣势。净烟气达标排放，“废渣”、“废水”、“零”排放，消除对环境危害的同时也给燃煤烟气脱硫打上高回报率的“新兴脱硫化工产业”印记。

Description

一种烟气镁法脱硫资源化高效产出的系统
技术领域
本实用新型属于大气污染治理技术领域，特别是涉及一种燃煤烟气镁法脱硫资源化高效产出的系统。
背景技术
就燃煤电厂脱硫废液处理而言，目前所使用的工艺方法归纳起来有以下几种：1是常规处理+机械蒸汽压缩蒸发结晶(MVPO)技术；2是碟管式反渗透(DTPO)预浓缩+蒸发结晶技术；3是正渗透浓缩+结晶技术；4是热法浓缩结晶技术。四种技术方案理论上可行，都可以实现脱硫液废水零排放目标，但也存在着两大缺点：其一，结晶后的产物均为可溶性混合盐，工艺利用价值较低，多数混入脱硫石膏一起外排，存在污染地下水隐患；其二，处理脱硫废水投资、能耗和运行费用较高，增加了企业负担。因此，一些电厂通过尝试而增加了废水处理装置，因其操作成本过高而被迫闲置。
因此，非常有必要在上述技术优势基础上，进一步拓展思路，在提升原材料品质、提高产出品档次前提下简化工艺体系，降低操作难度，提高转化效率和脱硫经济效益，使烟气镁法脱硫资源化利用系统和方法的技术水平再上新的高度。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种烟气镁法脱硫资源化高效产出的系统，通过将镁法脱硫体系内全部有害物质元素转化成高品质、高效益和大市场需求的化工产品，实现废渣、废水零排放，打碎“脱硫赔钱”技术瓶颈，促进新兴脱硫化工向高回报产业化发展。
本实用新型以烟气镁法脱硫为基础，以脱硫液硫酸镁向高附加值资源化转移为主线，采用纯水和冷凝水做系统用水，脱硫完成液经净化除去生石夹杂并经曝气消除COD影响，通过介入氨气与脱硫液硫酸镁复分解吸氨反应获得氢氧化镁目的物和硫酸铵过渡溶液；通过介入石灰与硫酸铵过渡溶液发生蒸氨沉淀反应获得硫酸钙目的物和氨气；通过介入碳酸氢铵与氢氧化镁滤料发生蒸氨及热转型反应获得轻质碳酸镁目的物和系统氨气消耗；所有蒸出的氨气返回与脱硫液硫酸镁重复吸氨反应；所有系统产生的冷凝水返回系统滤料洗涤以及溶解碳酸氢铵；洗涤氢氧化镁的洗涤液1用于石灰消解；洗涤硫酸钙的洗涤液2用于溶解氧化镁(轻烧粉)；过滤碳酸镁滤料的滤液用于溶解碳酸氢铵；周而复始，通过氨的蒸出与吸收形成脱硫液硫酸镁被不断地转化成氢氧化镁、石膏、轻质碳酸镁等高含量、高性能、高价值的化工产品。净烟气达标排放同时，进入系统的物质全部得到由废变宝、由劣到优的有序资源化提取，从根源上实现了“废渣”、“废水”、“零”排放，彻底解决了现有技术固废处置以及可溶性盐污染地下水大难题，消除对环境危害的同时也给燃煤烟气脱硫打上高回报率的“新兴脱硫化工产业”印记。
为达到上述发明目的，本实用新型提供了一种烟气镁法脱硫资源化高效产出的系统，由若干化工单元按照化工反应过程依次关联组成，其特征在于：
P1：依次由调浆单元、氧化镁消解单元、Mg(OH)2化浆单元、镁法脱硫单元、曝气单元、过滤单元、吸氨单元、过滤1单元、洗涤1单元、干燥粉碎单元组成工业氢氧化镁Mg(OH)2产品制取子系统；
P2：依次由石灰消解单元、净化单元、蒸氨1单元、过滤2单元、洗涤 2单元、干燥1单元、粉碎1单元组成石膏CaSO4产品制取子系统；
P3：依次由溶解单元、蒸氨2单元、过滤3单元、干燥2单元以及粉碎 2单元组成轻质碳酸镁4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O产品制取子系统；
P4：过滤1单元之滤液出口与蒸氨1单元之硫酸铵料液进口相连通；洗涤1单元之洗涤液1出口与石灰消解单元之进口相连通；洗涤1单元之氢氧化镁滤料出口分别与干燥粉碎单元和蒸氨2单元之进料口相连通；过滤2单元之滤液出口与氧化镁消解单元之进料口相连通；洗涤2单元之洗涤液2出口与调浆单元之进料口相连通；过滤3单元之滤液出口与溶解单元之进料口相连通；蒸氨1单元、蒸氨2单元和氧化镁消解单元之氨气出口均与吸氨单元之进料口(进气口)相连通；干燥粉碎单元、干燥1单元、干燥2单元之冷凝水出口与洗涤1单元、洗涤2单元以及溶解单元之进水口相连通。
本实用新型所述的系统之P1中调浆单元、氧化镁消解单元、Mg(OH)2化浆单元的关系在理论上是可以由一个或者两个综合单元表示和替代的，之所以用三个不同的技术特征描述本实用新型，是因为这样能够更清楚的展示本实用新型，但不应该成为他人突破本实用新型创造性的理由。事实上，调浆单元用于将氧化镁(也称轻烧粉)用洗涤2单元的洗涤液2调和成适于泵送的料浆，方便后续工艺计量配料，同时，这种惯常操作也可将料浆中生石夹杂去除；氧化镁消解单元除用于将氧化镁用过滤2单元的滤液2消解成氢氧化镁和配制标定浓度料浆外，它还是一个密闭反应容器，用于将滤液2中残留氨水的氨蒸出；Mg(OH)2化浆单元用于提供镁法脱硫单元脱硫液和脱硫循环液。
同理，本实用新型将过滤1单元与洗涤1单元、过滤2单元与洗涤2单元分开表述，更能清楚说明本实用新型内容。
由于本实用新型的目的是提供一种烟气镁法脱硫资源化高效产出的系统，是依据化工反应过程依次关联的化工单元将脱硫液硫酸镁合理转化为具有商业价值和市场需求的多种产品的，因而，工业氢氧化镁产品制取子系统的主要任务除将脱硫液硫酸镁中的镁转化成工业氢氧化镁外，还可根据市场需求将部分氢氧化镁滤料通过煅烧获得工业氧化镁产品；同理，轻质碳酸镁产品制取子系统同样可以通过煅烧将部分轻质碳酸镁滤料(也可简称碳酸镁滤料)转化成市场前景不错的活性氧化镁。
因此，可以将上述系统进行必要的优化，即：
优选地，在干燥粉碎单元之进料口还可以并行连通煅烧1单元之进料口，将部分氢氧化镁滤料煅烧成工业氧化镁产品。
优选地，在过滤3单元之滤料出口或者干燥2之出口也可以并行连通煅烧2单元之进料口，将部分轻质碳酸镁滤料煅烧成活性氧化镁产品。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：
本实用新型通过采用吸氨单元将脱硫废液中的Mg2+沉淀成氢氧化镁的优势取代了蒸发结晶单元消耗大量蒸汽的劣势；采用石灰消解单元与蒸氨1单元组合将脱硫废液中的SO4 2-沉淀成石膏的优势取代了氯化钾复分解单元和复盐蒸发结晶单元反应不彻底和消耗大量蒸汽的劣势；采用蒸氨2单元碳酸氢铵与系统中部分氢氧化镁滤料反应保持氨平衡和获得轻质碳酸镁的优势取代了天然碱溶解单元、沉淀碳酸镁单元、氯化钠混盐蒸发结晶单元、铵盐混盐蒸发结晶单元等工艺繁复不精的劣势。巧妙地抓住脱硫废液硫酸镁的属性，借助纯水洗涤配料、净化除杂、曝气消除COD等手段，最大限度地发挥沉淀化学反应取代蒸发结晶分离目的物同时，使产出物品质和价值得到极致提高，形成投资极度减少，操作性难度极度降低，能耗极度下降，产业化发展优势极为明显。净烟气达标排放同时，进入系统的物质全部得到由废变宝、由劣到优的有序资源化提取，从根源上实现了“废渣”、“废水”、“零”排放，彻底解决了现有技术固废处置以及可溶性盐污染地下水大难题，消除对环境危害的同时也给燃煤烟气脱硫打上高回报率的“新兴脱硫化工产业”印记。
附图说明
以下结合附图及实施例，对本实用新型做进一步描述，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型提供的一种烟气镁法脱硫资源化高效产出的系统的基本实施方式示意图
图2为本实用新型提供的一种烟气镁法脱硫资源化高效产出的系统的优化实施方式示意图
图3为本实用新型提供的一种烟气镁法脱硫资源化高效产出的系统的另一种优化实施方式示意图
具体实施方式
实施例1：由图1可见，本实用新型提供了一种烟气镁法脱硫资源化高效产出的系统的基本，由若干化工单元按照化工反应过程依次关联组成，其特征在于：
P1：依次由调浆单元、氧化镁消解单元、Mg(OH)2化浆单元、镁法脱硫单元、曝气单元、过滤单元、吸氨单元、过滤1单元、洗涤1单元、干燥粉碎单元组成工业氢氧化镁Mg(OH)2产品制取子系统；
P2：依次由石灰消解单元、净化单元、蒸氨1单元、过滤2单元、洗涤 2单元、干燥1单元、粉碎1单元组成石膏CaSO4产品制取子系统；
P3：依次由溶解单元、蒸氨2单元、过滤3单元、干燥2单元以及粉碎 2单元组成轻质碳酸镁4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O产品制取子系统；
P4：过滤1单元之滤液出口与蒸氨1单元之硫酸铵料液进口相连通；洗涤1单元之洗涤液1出口与石灰消解单元之进口相连通；洗涤1单元之氢氧化镁滤料出口分别与干燥粉碎单元和蒸氨2单元之进料口相连通；过滤2单元之滤液出口与氧化镁消解单元之进料口相连通；洗涤2单元之洗涤液2出口与调浆单元之进料口相连通；过滤3单元之滤液出口与溶解单元之进料口相连通；蒸氨1单元、蒸氨2单元和氧化镁消解单元之氨气出口均与吸氨单元之进料口相连通；干燥粉碎单元、干燥1单元、干燥2单元之冷凝水出口与洗涤1单元、洗涤2单元以及溶解单元之进水口相连通。
实施例2：由图2可见，本实用新型提供了一种烟气镁法脱硫资源化高效产出的系统的优化实施方式，由若干化工单元按照化工反应过程依次关联组成，其特征在于：
P1：依次由调浆单元、氧化镁消解单元、Mg(OH)2化浆单元、镁法脱硫单元、曝气单元、过滤单元、吸氨单元、过滤1单元、洗涤1单元、干燥粉碎单元组成工业氢氧化镁Mg(OH)2产品制取子系统；
P2：依次由石灰消解单元、净化单元、蒸氨1单元、过滤2单元、洗涤 2单元、干燥1单元、粉碎1单元组成石膏CaSO4产品制取子系统；
P3：依次由溶解单元、蒸氨2单元、过滤3单元、干燥2单元、粉碎2 单元、煅烧2单元组成轻质碳酸镁4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O产品制取子系统；
P4：过滤1单元之滤液出口与蒸氨1单元之硫酸铵料液进口相连通；洗涤1单元之洗涤液1出口与石灰消解单元之进口相连通；洗涤1单元之氢氧化镁滤料出口分别与干燥粉碎单元和蒸氨2单元之进料口相连通；过滤2单元之滤液出口与氧化镁消解单元之进料口相连通；洗涤2单元之洗涤液2出口与调浆单元之进料口相连通；过滤3单元之滤液出口与溶解单元之进料口相连通，过滤3单元之滤料出口并行与干燥2单元和煅烧2单元之进料口相连通；蒸氨1单元、蒸氨2单元和氧化镁消解单元之氨气出口均与吸氨单元之进料口相连通；干燥粉碎单元、干燥1单元、干燥2单元之冷凝水出口与洗涤1单元、洗涤2单元以及溶解单元之进水口相连通。
实施例3：由图2可见，本实用新型提供了一种烟气镁法脱硫资源化高效产出的系统的优化实施方式，由若干化工单元按照化工反应过程依次关联组成，其特征在于：
P1：依次由调浆单元、氧化镁消解单元、Mg(OH)2化浆单元、镁法脱硫单元、曝气单元、过滤单元、吸氨单元、过滤1单元、洗涤1单元、干燥粉碎单元、煅烧1单元组成工业氢氧化镁Mg(OH)2产品制取子系统；
P2：依次由石灰消解单元、净化单元、蒸氨1单元、过滤2单元、洗涤 2单元、干燥1单元、粉碎1单元组成石膏CaSO4产品制取子系统；
P3：依次由溶解单元、蒸氨2单元、过滤3单元、干燥2单元、粉碎2 单元、煅烧2单元组成轻质碳酸镁4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O产品制取子系统；
P4：过滤1单元之滤液出口与蒸氨1单元之硫酸铵料液进口相连通；洗涤1单元之洗涤液1出口与石灰消解单元之进口相连通；洗涤1单元之氢氧化镁滤料出口分别与干燥粉碎单元、煅烧1单元和蒸氨2单元之进料口相连通；过滤2单元之滤液出口与氧化镁消解单元之进料口相连通；洗涤2单元之洗涤液2出口与调浆单元之进料口相连通；过滤3单元之滤液出口与溶解单元之进料口相连通，过滤3单元之滤料出口分别并行与干燥2单元和煅烧 2单元之进料口连通；蒸氨1单元、蒸氨2单元和氧化镁消解单元之氨气出口均与吸氨单元之进料口相连通；干燥粉碎单元、干燥1单元、干燥2单元之冷凝水出口与洗涤1单元、洗涤2单元以及溶解单元之进水口相连通。

Claims (3)

1.一种烟气镁法脱硫资源化高效产出的系统，由若干化工单元按照化工反应过程依次关联组成，其特征在于：
P1：依次由调浆单元、氧化镁消解单元、Mg(OH)2化浆单元、镁法脱硫单元、曝气单元、过滤单元、吸氨单元、过滤1单元、洗涤1单元、干燥粉碎单元组成工业氢氧化镁Mg(OH)2产品制取子系统；
P2：依次由石灰消解单元、净化单元、蒸氨1单元、过滤2单元、洗涤2单元、干燥1单元、粉碎1单元组成石膏CaSO4产品制取子系统；
P3：依次由溶解单元、蒸氨2单元、过滤3单元、干燥2单元以及粉碎2单元组成轻质碳酸镁4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O产品制取子系统；
P4：过滤1单元之滤液出口与蒸氨1单元之硫酸铵料液进口相连通；洗涤1单元之洗涤液1出口与石灰消解单元之进口相连通；洗涤1单元之氢氧化镁滤料出口分别与干燥粉碎单元和蒸氨2单元之进料口相连通；过滤2单元之滤液出口与氧化镁消解单元之进料口相连通；洗涤2单元之洗涤液2出口与调浆单元之进料口相连通；过滤3单元之滤液出口与溶解单元之进料口相连通；蒸氨1单元、蒸氨2单元和氧化镁消解单元之氨气出口均与吸氨单元之进料口相连通；干燥粉碎单元、干燥1单元、干燥2单元之冷凝水出口与洗涤1单元、洗涤2单元以及溶解单元之进水口相连通。
2.根据权利要求1所述的一种烟气镁法脱硫资源化高效产出的系统，其特征在于：在P1干燥粉碎单元之进料口还并行连通煅烧1单元之进料口，将部分氢氧化镁滤料煅烧成工业氧化镁产品。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的一种烟气镁法脱硫资源化高效产出的系统，其特征在于：在P3过滤3单元之滤料出口并行连通煅烧2单元之进料口，将部分轻质碳酸镁滤料煅烧成活性氧化镁产品。
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