烟气脱硫生产亚硫酸镁的装置和方法_3

文档序号:8242187阅读:来源:国知局
以生产亚硫酸镁,包括如下步骤:烟气脱硫步骤、浆液循 环步骤、蒸发浓缩步骤、循环沉降步骤。优选地,本方法进一步包括结晶步骤、离心步骤、和 干燥步骤,任选地,还可以包括包装步骤。
[0055] 本发明的烟气脱硫步骤为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。根据本发明的一个实施方式,所述的烟气脱硫设备内部的上部设有 二氧化硫吸收喷淋区。烟气从烟气脱硫设备的烟气进口进入设备内部,在上升过程中经过 二氧化硫吸收喷淋区进行脱硫吸收反应,烟气中的二氧化硫被吸收,净化后的烟气从烟气 脱硫设备的顶部排出。本发明脱硫所使用的制剂如前所述。烟气在烟气脱硫设备的烟气 进口处的流速为2. 5?4. 5m/s,优选3?4m/s,进口烟气温度为110?180°C,优选120? 160。。。
[0056] 本发明的浆液循环步骤为将浆液循环池中接收的亚硫酸镁浆液再循环至烟气脱 硫设备中的二氧化硫吸收喷淋区和蒸发浓缩设备中。所述循环可以通过循环泵进行。作为 优选,将所述亚硫酸镁浆液经过滤后循环至二氧化硫吸收喷淋区和/或蒸发浓缩设备中。 作为更优选,将所述亚硫酸镁浆液经过过滤后至蒸发浓缩设备中。更优选地,将所述亚硫酸 镁浆液从浆液循环池由排出泵送入过滤设备,过滤后再通过循环泵进入蒸发浓缩吸收层进 行蒸发浓缩。所述过滤设备如上文所述。循环至蒸发浓缩设备的浆液优选占输出量(即浆 液循环池的循环输出总量)的30?45vt%,优选35?40vt% ;循环至二氧化硫吸收喷淋 区的浆液可以通过至少两个循环泵分别送入各个二氧化硫吸收喷淋层,循环至二氧化硫吸 收喷淋区的浆液优选占输出量的40?50vt%,优选45?50vt%。浆液循环池内的pH值 优选控制在5. 5?7之间。
[0057] 本发明的蒸发浓缩步骤为将循环至蒸发浓缩设备的浆液(亚硫酸镁浆液)进行循 环蒸发浓缩并形成浓缩产物。根据本发明的一个实施方式,所述蒸发浓缩设备设置在烟气 脱硫设备内部,并设置在二氧化硫吸收喷淋区的下部。本发明的烟气在上升过程中先经过 蒸发浓缩喷淋层(具有一级二氧化硫吸收功能),经降温及初步吸收后,再经过二氧化硫吸 收喷淋区进行脱硫吸收反应。脱硫后的烟气可进一步通过除雾器进行脱水除雾后再直接排 放。
[0058] 本发明的循环沉降步骤为在循环沉降槽中接收来自蒸发浓缩设备中的浓缩产物, 并将浓缩产物进行沉降,以形成沉降产物(初步结晶后排出的晶体与浆液的混合物)。沉 降产物中的亚硫酸镁晶粒大于〇. 1_ ;优选地,循环沉降步骤排出的沉降产物(晶体与浆液 的混合物)中固含量大于30wt%。循环沉降槽的温度一般控制在55?70°C,优选60? 65°C。优选地,循环沉降步骤排出的沉降产物(晶体与浆液的混合物,晶粒大于0. 1mm,固含 量大于30wt% )经由位于底部的排出口进入到结晶设备中进一步结晶。由循环沉降槽溢出 的浆液可循环至蒸发浓缩设备中进行循环蒸发浓缩;优选地,先经过滤设备过滤后,再经循 环泵进入蒸发浓缩喷淋层进行再循环。所述过滤设备如上文所述。
[0059] 本发明所述结晶步骤用于在结晶设备中将循环沉降步骤中排出的沉降产物(晶 体与浆液的混合物)进一步结晶得到晶浆;进入结晶设备的沉降产物,在结晶设备内通 过冷却的方式实现亚硫酸镁过饱和状态降温结晶,进一步形成晶浆,结晶温度一般控制在 20?30°C,优选20?25°C;结晶步骤中形成的晶粒大于0? 15mm,更优选大于0? 2mm。本发 明的粒度采用筛分法测定(参见GB/T21524-2008)。为防晶粒沉降,在结晶设备内设置有搅 拌装置,亚硫酸镁晶体在结晶设备内逐渐长大脱离搅拌器扰动沉降在结晶设备底部,通过 排出泵将晶浆排出,并送入离心设备中。排出的晶浆的固含量大于40wt%。
[0060] 本发明的离心步骤为在离心设备中将结晶步骤排出的晶浆离心分离形成母液和 亚硫酸镁产物(初步产品亚硫酸镁晶体);为了保证离心充分,离心速度控制在1500? 2000rpm,优选为1600?1800rpm。对于间歇式操作,每批物料的离心时间控制在5?30分 钟,优选为5?10分钟。对于连续式操作,每批物料的离心时间控制在10?30分钟,优选 为10?15分钟。离心步骤中得到的亚硫酸镁产物(初步产品亚硫酸镁晶体)的含水量小 于2wt%。离心步骤中分离出的母液可循环至蒸发浓缩设备中,例如可以通过循环泵循环至 蒸发浓缩设备中。
[0061] 本发明的干燥步骤为在干燥设备中将亚硫酸镁产物干燥至成品。本发明的干燥步 骤可以通过真空干燥或者通入加热空气的方式进行。干燥温度为90?150°C,优选为100? 130°C,更优选为110?120°C;干燥压力为0? 01?0? 5MPa,优选为0? 05?0? 2MPa。通过干 燥步骤,干燥后的沉淀的水分含量小于lwt%,优选小于0. 5wt%,更优选小于0.lwt%。在 一个【具体实施方式】中,通过温度为120°C压力为0. 2MPa的饱和蒸汽将空气加热送入振动流 化床在并机械振动的作用下实现亚硫酸镁晶体充分烘干成亚硫酸镁成品。
[0062] 以下结合附图对本发明进行更详细的说明。
[0063] 〈实施例1>
[0064] 图1是本实施例1的装置示意图,该装置包括一个脱硫塔1。脱硫塔1的中下部设 有烟气进口 23、顶部设有烟气出口 10。烟气进口 23上方设置有超温应急降温装置24,以解 决旁通烟道取消后烟气温度超温情况的出现。在温度超过限定温度180°C时,浆液循环池 11上部的浆液经超温应急降温装置循环泵15送至由超温应急降温装置24确定的事故区, 用于脱硫塔1的应急降温。在超温应急降温装置24上方设置有蒸发浓缩喷淋层3,蒸发浓 缩喷淋层上方设置有积液器4 ;积液器4上方设置有二级二氧化硫吸收喷淋层7和三级二 氧化硫吸收喷淋层8 ;三级二氧化硫吸收喷淋层8上方设置有除雾器9 ;在烟气进口 23下方 设置有循环沉降槽2,循环沉降槽2的中上部设置有溢流口 5,溢流口 5经浆液池排出泵21 与过滤器22连接;循环沉降槽2下部设置有循环沉降槽排出口 6 ;浆液循环池11设置在脱 硫塔1的底部,其出口管路分为四路,一路从浆液循环池11的下部经由浆液池排出泵21与 过滤器22连接,过滤器22经蒸发浓缩循环泵12连接至蒸发浓缩喷淋层3,使过滤器22过 滤得到的清液经由蒸发浓缩循环泵12送至蒸发浓缩喷淋层3进行浓缩结晶;另两路从浆液 循环池11的上部分别经二级二氧化硫吸收喷淋层循环泵13和三级二氧化硫吸收喷淋层循 环泵14与二级二氧化硫吸收喷淋层7和三级二氧化硫吸收喷淋层8连接;第四路从浆液循 环池11的上部经超温应急降温装置循环泵15与超温应急降温装置24所确定的事故区连 接,以将浆液循环池11上部的浆液经超温应急降温装置循环泵15送至由超温应急降温装 置24确定的事故区。循环沉降槽排出口 6、冷却结晶沉降池16、离心机17、干燥器18、和包 装机19依次连接;并且离心机17还经由母液回蒸发浓缩层循环泵20与蒸发浓缩循环泵12 连接,以将离心产生的母液送至蒸发浓缩喷淋层3进行循环结晶。
[0065] 本实施例的工艺流程如下:
[0066] a.烟气从脱硫塔1的烟气进口 23进入到脱硫塔1,经过超温应急降温装置24后 进入
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