专利名称：镁基-海水法船用脱硫系统中Mg(OH)<sub>2</sub> 浆料制备方法
技术领域：
本发明涉及烟气脱硫技术领域，尤其涉及到镁法和海水法脱硫系统中Mg(OH)2浆 料制备工艺。
背景技术：
目前最为成功的达到工业应用的脱硫技术为化学法，相对于干法和半干法，湿法 脱硫以其成熟的技术得到广泛应用。镁基-海水脱硫法脱硫效率高、无二次污染、占用体积 小、不结垢、运行成本低，同时又考虑了船上海水获取易淡水获取难，结合了镁法脱硫和海 水法脱硫的共同优点，是一种新颖且高效的脱硫方法。现有的镁法脱硫技术大多是吸收石灰石石膏法技术而产生的，虽然有所改进但没 有最后优化利用氧化镁的技术。仅以制浆系统来看国内技术仍存在种种问题，不能满足用 户长期、稳定的技术要求。为了提高脱硫效率，Mg(OH)2浆料的活性成为了一个主要的工艺参数，即Mg(OH)2 脱硫剂的来源成为了制约M&S烟气脱硫法技术发展的关键因素。中国专利CN1291588A公开 了一种菱镁矿煅烧生成轻烧氧化镁，轻烧氧化镁水解生成氢氧化镁的新工艺，此工艺生产 的氢氧化镁脱硫剂时不可避免的产生残渣。中国专利CN1309087公开了一种氢氧化镁及其 悬浮液的制造方法，该方法在少量水存在下混合研磨轻烧氧化镁，然后在一定水分存在下， 在一定温度下熟化制造粉粒状氢氧化镁。实际操作发现氧化镁水解成氢氧化镁的条件不易 控制而造成水解不充分，导致氢氧化镁与酸成分反应速度慢，即脱硫反应活性低，不能满足 高效率脱硫要求。综上，本领域缺乏一种反应活性好，脱硫效率高，有效避免脱硫系统中结垢、堵塞 等问题，且没有二次污染的Mg(OH)2脱硫剂的制备工艺。
发明内容
为实现镁基-海水法脱硫技术应用于船舶烟气高效脱硫，保证脱硫装置长期可 靠、达标运行，本发明提供一种镁基-海水法船用脱硫系统中Mg(OH)2浆料制备方法，配制 高活性的Mg(OH)2I料。镁基-海水法船用脱硫系统主要包括脱硫塔、海水冷却喷雾单元、浆料罐、多级喷 淋装置、海水，在所述的脱硫塔下部设有浆料池，浆料池上部为多级喷淋装置，通过氧化风 机向浆料池中通入氧气，通过新水泵向浆料池中通入海水，浆料池底部设有排出泵；所述的 浆料罐的设有蒸汽、氧化镁粉、海水管道，其中蒸汽管道上设有电动蒸汽阀，海水管道上设 有海水流量计，浆料罐中设有搅拌器，浆料罐下端出料管道设有变频管道泵，出料管道上还 设有浆料流量计并连接到多级喷淋装置；多级喷淋装置还通过喷淋泵连接到浆料池；锅炉 烟气经过依次设有电动蝶阀、变频风机、烟气流量计的排烟管道进入海水冷却喷雾单元，海 水冷却喷雾单元顺锅炉烟气通风方向喷雾，经冷却的锅炉烟气进入脱硫塔；脱硫塔顶部设 有除雾网和新水喷淋装置，处理后烟气从脱硫塔的排烟口进入烟 并排出，排烟口侧壁设有分析仪探头；浆料池中还设有pH计，浮子式液位计。通过Mg(OH)2浆料多级喷淋装置、浆料pH调控、给排水控制，研制而成本镁基-海 水法船用脱硫系统，并通过浓度测定确定对应的优化运行参数，实现装置长期可靠、达 标运行。本发明的原理是以氧化镁水化法制备氢氧化镁Mg(0H)2。氧化镁首先吸附周围的 水，反应形成氢氧化镁微晶。加入分散剂可有效地降低表面能，通过位阻和静电排斥效应防 止颗粒团聚和长大，制得粒径更小，形貌更佳的Mg(OH)2，有效避免了脱硫系统中的结垢、堵 塞等问题，保证持续高效脱硫的可靠性。本发明是通过下述技术方案实现镁基-海水法船用脱硫系统中Mg(OH)2浆料制 备方法中主要设备包括浆料罐、电动搅拌旋叶、温度探头、流量计、电动蒸汽阀、进料口、出 料口、蒸汽加热管道、冷凝排水管等部分，控制恒定温度、搅拌速度、熟化时间的常压最佳水 合条件，以氧化镁热水合法制备Mg(OH)2浆料。 流量计配合电动阀控制海水由管道定量引入浆料罐中，经进料口加入氧化镁粉 (氧化镁粒度为200目且含杂质少)，投入海水和氧化镁的质量比为8 2;利用船上热蒸气 分别由不同管道加热浆料罐壳体(夹层结构)和内部，冷凝水由下部排水口排出，以保证循 环加热。浆料罐内装有温度探头即时监控浆料温度，通过温控装置自动控制料温保持80 90°C恒温。电动搅拌旋叶搅拌速度为400r/min。在上述条件下熟化时间池再投放微量分 散剂，其质量占总质量的3%，继续搅拌熟化Ih即可由浆料罐底出料口输出浆料，经变频管 道泵向脱硫塔各级喷淋管道提供定量浆料进行喷淋。浆料供给量和喷淋量由浆料池中的PH 自动调控和多路自动反馈电器控制系统控制。本发明的效果和益处是，制备Mg(OH)2浆料活性高，产生残渣少，不堵塞管道。直 接取海水加以利用，解决了海上取淡水难的问题。且充分利用船自产水蒸气加热，直接节省 运行费用。通过温度自动调控系统和浆料供给控制，保证了高脱硫效率，确保船用M&S脱硫 装置安全、可靠、达标运行。
下面结合附图和具体的实施方式对本发明做进一步的描述。图1为镁基-海水法船用脱硫系统原理图。图2本方法涉及的浆料罐的结构原理图。图中，1、脱硫塔，2、浆料罐，3、烟囱，4、浆料池，5、海水，6、蒸汽，7、氧化镁粉，8、新 水泵，9、海水流量计，10、电动阀，11、电动蒸汽阀，12、变频管道泵，13、浆料流量计，14、喷淋 泵，15、排出泵，16、废液，17、氧化风机，18、锅炉烟气，19、电动蝶阀，20、变频风机，21、烟气
流量计，22、处理后气体。
具体实施例方式下面结合实施例具体说明本发明。在某集装箱船上实船应用本方法后对制备的Mg(OH)2百分比进行测试。控制液固 比即海水与氧化镁质量比、水合温度、熟化时间、搅拌速度4个影响因素，根据所用MgO矿粉 成分配比(参考表1)得出制备的Mg(OH)2百分比并进行比较，确定最佳水合条件。测试结果如表2 表IMgO矿粉各成分含量
NaOHSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO8. 49%4. 27%0. 25%0. 75%1. 24%85%表2制备Mg (OH)2实验正交表(下一页)
因素项ABCDMg(OH)2 百@液固比/%水合温度/°c熟化时间/h搅拌速度/rmin-1分比/%18:27012008828:28023009638:290340098水47:37024009057:38032009367:39013008576:470330081平86:48014008396:490220085KX282259256266Kl268272271262KZ249268272271KX94868589Kl89909087Z383899090R11463 由测试结果可以看出对Mg(OH)2活性影响重要程度为A > C > B > D。固液比对Mg(OH)2活性影响远大于其他三个因素。实验最佳方案为A1B2C2D3，即固液比8 2、水合 温度80°C、熟化时间2h、搅拌速度400r · mirT1。 本发明不局限于上述实施例，任何在本发明披露的技术范围内的等同构思或者改 变，均列为本发明的保护范围。
权利要求
1. 一种镁基-海水法船用脱硫系统中Mg(OH)2浆料制备方法，其特征在于流量计配 合电动阀控制海水由管道定量引入浆料罐中，经进料口加入氧化镁粉，投入海水和氧化镁 的质量比为8 2;利用船上热蒸气分别由不同管道加热浆料罐壳体和内部，冷凝水由下部 排水口排出；浆料罐内装有温度探头即时监控浆料温度，通过温控装置自动控制料温保持 80 90°C恒温；电动搅拌旋叶搅拌速度为400r/min ；在上述条件下熟化时间池再投放微 量分散剂，其质量占总质量的3%，继续搅拌熟化Ih即可由浆料罐底出料口输出浆料，经变 频管道泵向脱硫塔各级喷淋管道提供定量浆料进行喷淋。
全文摘要
一种镁基-海水法船用脱硫系统中Mg(OH)2浆料制备的方法，该方法中主要涉及的装置包括浆料罐、电动搅拌旋叶、温度探头、流量计、电动蒸汽阀、进料口、出料口、蒸汽加热管道、冷凝排水管等。发明根据氧化镁粉、海水、分散剂定量配比，恒温加热并搅拌均匀制成浓度为10～25％的浆料，然后通过变频管道泵送至脱硫塔内，达到脱硫目的。本发明具有可以直接取海水加以利用，工艺简便，制得粒径更小，形貌更佳的Mg(OH)2，有效避免了脱硫系统中的结垢、堵塞等问题，保证持续高效脱硫的可靠性。
文档编号B01D53/80GK102120126SQ20111003959
公开日2011年7月13日 申请日期2011年2月17日 优先权日2011年2月17日
发明者张路, 朱益民, 郝阳 申请人:大连海事大学