烟气脱硫生产亚硫酸镁的装置和方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种烟气脱硫生产亚硫酸镁的装置和方法，尤其涉及一种氧化镁法脱 硫废液塔内直接结晶生产亚硫酸镁的装置和方法。本发明的装置和方法尤其适用于利用燃 煤锅炉烟气脱硫浆液直接生产亚硫酸镁。
【背景技术】
[0002] 氧化镁法烟气脱硫技术在燃煤锅炉烟气治理市场逐步得到推广与应用，市场份额 从2005年不到1 %，至目前超过6%，湿式氧化镁法脱硫技术得到了越来越多人的认可。采 用氧化镁法脱硫工艺且将脱硫废液制备生成硫酸镁产品，解决了传统钙法脱硫产生的脱硫 石膏处理问题，而且硫酸镁产品销售收益可以冲抵部分脱硫装置的运行维护费用，从技术 及经济角度都比传统钙法具有较大的市场应用优势。
[0003] 由于传统的燃煤锅炉烟气氧化镁法脱硫废液结晶生产硫酸镁技术采用氧化风机 曝气亚硫酸镁转化为硫酸镁的必要氧化反应的设备，并且使用蒸汽作为蒸发、结晶、干燥的 介质，所以造成采用脱硫废液生产硫酸镁的方法需要消耗较多的氧化风机用量及蒸汽，大 幅增加了脱硫运行费用。而且采用氧化风机在塔内或塔外曝气氧化的工艺，亚硫酸镁转化 生产成硫酸镁的效率较低，转化率不高，一定程度上限制了镁法脱硫后废液生产硫酸镁的 技术在燃煤锅炉烟气脱硫领域的应用。如公开号为CN1775681A的中国发明专利申请提供 了一种方法：在塔内鼓入空气，对塔内脱硫浆液曝气，使亚硫酸镁转化生成硫酸镁，然后进 入三效蒸发进行蒸发浓缩。这种塔内强制曝气氧化工艺技术需要大功率氧化风机，电力消 耗较大。
[0004] 还有部分工艺则采用在脱硫后通过强制氧化、二效或三效蒸发结晶的工艺来分解 回收制成硫酸镁或其它镁化合物，如公开号为CN1544331A的中国发明专利申请提供了一 种方法：将脱硫废液强制氧化，加入氢氧化镁乳液中和废液中的硫酸，然后通过蒸发结晶制 成镁化合物。此种蒸发结晶工艺本身消耗大量资源，成本较高。强制氧化过程需要通过曝 气系统来操作，曝气时间、供氧多少、温度高低等因素的影响下不能确保浆料中有效成份转 化生成80%以上浓度的硫酸镁和亚硫酸镁混合液。目前从实际项目效果来看，大多在运行 一段时间后仍然回归使用抛弃法来处理脱硫副产物。
【发明内容】
[0005] 为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种烟气脱硫生产亚硫酸镁的装置和方 法，尤其提供一种氧化镁法脱硫废液塔内直接结晶生产亚硫酸镁的装置和方法。本发明的 装置及方法尤其适用于利用燃煤锅炉烟气脱硫废浆液生产亚硫酸镁，能够解决目前镁法脱 硫后废液生产硫酸镁氧化风机消耗电力较大、蒸汽较多、吨矿生产成本较高和增加脱硫运 行费用等问题。
[0006] 本发明提供一种烟气脱硫生产亚硫酸镁的装置，包括：
[0007] 烟气脱硫设备，其内部设有二氧化硫吸收喷淋区，用于采用氧化镁法脱除烟气中 的二氧化硫，并形成吸收浆液；
[0008] 浆液循环池，用于接收来自烟气脱硫设备的所述吸收浆液，并将吸收浆液循环至 二氧化硫吸收喷淋区和蒸发浓缩设备中；
[0009] 蒸发浓缩设备，用于将循环至其中的浆液蒸发浓缩，以形成浓缩产物；和
[0010] 循环沉降槽，用于接收来自蒸发浓缩设备的浓缩产物，并将浓缩产物进行沉降，以 形成沉降产物；
[0011] 其中，所述浆液循环池、蒸发浓缩设备和循环沉降槽均设置在烟气脱硫设备内部。
[0012] 根据本发明所述的烟气脱硫生产亚硫酸镁的装置，优选地，所述二氧化硫吸收喷 淋区包括至少两个二氧化硫吸收喷淋层；所述蒸发浓缩设备位于二氧化硫吸收喷淋区的下 部。
[0013] 根据本发明所述的烟气脱硫生产亚硫酸镁的装置，优选地，所述装置还包括积液 器，该积液器用于将所述蒸发浓缩设备和所述二氧化硫吸收喷淋区隔开。
[0014] 根据本发明所述的烟气脱硫生产亚硫酸镁的装置，优选地，所述装置进一步包 括：
[0015] 结晶设备，用于将来自循环沉降槽的沉降产物结晶，以形成结晶产物；
[0016] 离心设备，用于将来自结晶设备的结晶产物离心分离，以形成母液和亚硫酸镁产 物；和
[0017] 干燥设备，用于将来自离心设备的亚硫酸镁产物干燥。
[0018] 根据本发明所述的烟气脱硫生产亚硫酸镁的装置，优选地，所述的烟气满足如下 条件之一：
[0019]1)所述的烟气为来自燃煤锅炉的烟气；
[0020]2)所述烟气的二氧化硫含量为300mg/Nm3?20000mg/Nm3、并且氧气含量为0? 8vt %〇
[0021] 本发明还提供一种利用上述装置生产亚硫酸镁的方法，包括如下步骤：
[0022] 烟气脱硫步骤：在烟气脱硫设备中采用氧化镁法脱除烟气中的二氧化硫，并形成 吸收浆液；
[0023] 浆液循环步骤：在浆液循环池中接收来自烟气脱硫设备的所述吸收浆液，并将吸 收浆液循环至二氧化硫吸收喷淋区和蒸发浓缩设备中；
[0024] 蒸发浓缩步骤：在蒸发浓缩设备中将循环至其中的浆液蒸发浓缩，以形成浓缩产 物；和
[0025] 循环沉降步骤：在循环沉降槽中接收来自蒸发浓缩设备的浓缩产物，并将浓缩产 物进行沉降，以形成沉降产物。
[0026] 根据本发明所述的方法，优选地，所述方法进一步包括：
[0027] 结晶步骤：在结晶设备中将来自循环沉降槽的沉降产物结晶，以形成结晶产物；
[0028] 离心步骤：在离心设备中将来自结晶设备的结晶产物离心分离，以形成母液和亚 硫酸镁产物；和
[0029] 干燥步骤：在干燥设备中将来自离心设备的亚硫酸镁产物干燥。
[0030]根据本发明所述的方法，优选地，在所述循环沉降步骤中由循环沉降槽中溢出的 浆液经过滤后循环至蒸发浓缩设备中。
[0031] 根据本发明所述的方法，优选地，在所述离心步骤中分离出的母液循环至蒸发浓 缩设备中。
[0032] 根据本发明所述的方法，优选地，沉降产物中的亚硫酸镁晶粒大于0.Imm;结晶产 物中的亚硫酸镁晶粒大于0. 15mm。
[0033] 本发明的装置和方法采用多级吸收、循环沉降、沉降池冷却结晶相结合的方式，在 彻底取消氧化风机电力消耗及蒸汽消耗的条件下，保证脱硫效率和副产品亚硫酸镁质量， 并且较多地降低副产品生产系统的运行成本，减小脱硫运行费用。
【附图说明】
[0034] 图1是本发明实施例的装置示意图。
[0035] 图1中：1为脱硫塔，2为循环沉降槽，3为蒸发浓缩喷淋层，4为积液器，5为溢流 口，6为循环沉降槽排出口，7为二级二氧化硫吸收喷淋层，8为三级二氧化硫吸收喷淋层，9 为除雾器，10为烟气出口，11为浆液循环池，12为蒸发浓缩循环泵，13为二级二氧化硫吸收 喷淋层循环泵，14为三级二氧化硫吸收喷淋层循环泵，15为超温应急降温装置循环泵，16 冷却结晶沉降池，17为离心机，18为干燥器，19为包装机，20为母液回蒸发浓缩喷淋层循环 泵，21为浆液池排出泵，22为过滤器，23为烟气进口，24为超温应急降温装置。
【具体实施方式】
[0036] 本发明所述的" ％