除去烟气中二氧化硫并生产石膏的镁-钙基湿法脱硫系统的制作方法_2

文档序号:8834470阅读:来源:国知局
产生的沉淀物主要为含钙物质,大部分被返回置换反应器,小部分排出。
[0029]在步骤(2)中加入的石灰乳浆液为净化石灰乳浆液,经过了去除杂质处理。
[0030]本实用新型所提供的系统和方法改进了在先的镁-钙基脱硫技术,具体如下:
[0031]作为脱硫剂原料的氧化镁和氧化钙在先前技术中是混合同时加入系统,其中的镁成分增加了加钙以后产生的石膏副产物中的镁含量,既降低了石膏品位,也流失了部分镁,本实用新型则是将钙脱硫剂原料和镁脱硫剂原料在系统的不同设备分别加入,因而可以发挥最佳效果;
[0032]在先技术在脱硫反应器中完成镁基脱硫吸收和镁-钙置换,排出含亚硫酸钙(CaSO3)悬浮物的浆液,有工艺控制困难和易结垢等弊端,本实用新型的系统和方法只将氢氧化镁浆液加入脱硫反应器,以纯镁基完成脱硫反应,产生的亚硫酸镁副产物也在反应器中进行氧化,排出硫酸镁(MgSO4)溶液,既保证了最高脱硫效率,又便于运行控制,也更易于妈基在溶液状态下对其进彳丁置换再生反应,利于提尚副广品石霄的品质;
[0033]在先技术在脱硫反应器外对脱硫排出液中的亚硫酸钙和亚硫酸镁进行氧化,反应的PH值很低,造成二氧化硫气体逸出,本实用新型在脱硫反应器内氧化,PH值控制适当;
[0034]在先技术用石灰乳对氧化以后的硫酸镁进行镁-钙置换,再生氢氧化镁,其反应的PH值很高(约10?11),其产生的石膏副产品碱性过强,本实用新型在置换反应中加空气或富氧空气不仅使副产物彻底氧化,还有效控制PH值符合副产品的质量要求。
[0035]本实用新型不仅可以应用于新建的脱硫系统,还特别针对现有的排放硫酸镁废液的氧化镁脱硫设施的优化改造,由于将镁脱硫和副产物亚硫酸镁氧化独立在脱硫反应器中进行,这就可以基本上保留现有单纯氧化镁脱硫反应器,而将镁-钙置换在新加的置换反应器中进行,同时生产石膏副产品,将废水排放减少80%,污泥排放减少90%,从而在达到镁基脱硫极高脱硫效率的同时,实现降低脱硫成本,节能、省水和硫资源回收的循环经济目标。
[0036]本实用新型还很容易用于现有石灰石-石膏法脱硫工艺系统的增效改造。将氧化镁熟化产生的氢氧化镁浆液代替石灰石浆液直接加入石灰石脱硫反应器,完成镁基脱硫和副产物亚硫酸镁的氧化,而将石灰熟化产生的氢氧化钙浆液加入反应器外加装的置换反应器,与脱硫反应器排出的硫酸镁进行置换反应产生硫酸钙(石膏)和氢氧化镁,经过分离、过滤和加装的沉淀池分离,石膏成为副产品被利用,氢氧化镁被返回脱硫反应器,实现镁的循环利用,达到消耗石灰,产生石膏的高效率、低电耗的镁基脱硫。
[0037]本实用新型的有益效果:
[0038](I)将镁基和钙基脱硫剂原料分别制成脱硫剂浆液,只将镁基脱硫剂引入脱硫反应器,保持完全靠镁基进行脱硫反应,脱硫效率可高达99.5 %,并保持脱硫循环洗涤系统在清液状态下运行,有效防止反应系统因钙基成分出现易发生的结垢问题,提高运行可靠性;
[0039](2)将钙基原料只用于置换镁基脱硫副产物,不参与脱硫反应,最大程度再生镁成分循环脱硫,也提高了钙基原料的利用率;
[0040](3)脱硫吸收反应和副产物的氧化反应均是镁基介质在反应器中进行,各自保持适当的PH值,既保证高的脱硫效率,又保证中间产物的氧化;
[0041](4)在置换反应器中加入经过除砂净化的石灰乳,同时加入空气或富氧空气,更有利于与脱硫排放的硫酸镁混合溶液进行置换反应,生成高品质的石膏副产品和高纯度的再生氢氧化镁;
[0042](5)将脱硫石膏脱水后的滤液再进行沉淀分离,能彻底去除循环利用的镁溶液中的钙成分,保证了脱硫反应器中镁基脱硫在清液状态持续运行。
[0043](6)比排放硫酸镁废液的传统氧化镁脱硫工艺可以减少废水排放80%以上,减少污泥排放90%以上。
[0044]综上所述,本实用新型提供了一种烟气脱硫的系统和方法,其脱硫效率高达99%以上,采用丰富价廉的脱硫剂,生产的副产品完全回收利用,运行可靠,省水、省电,造价低于同性能的其它工艺。
【附图说明】
[0045]图1是本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0046]下面通过实施例并结合附图,对本实用新型作进一步说明:
[0047]如图1所示,一种除去烟气中二氧化硫并生产石膏的镁-钙基湿法脱硫系统,主要由脱硫反应器1、氢氧化镁供给管9、氧化池10、置换反应器16、分离机20、过滤机22、沉淀池25以及回液罐29等组成。
[0048]脱硫反应器I通常为圆筒形,在脱硫反应器I的侧壁上设置有与内腔相通的进烟口 2,在脱硫反应器I的顶部设置有排烟口 5,净化之后的烟气由顶部排烟口 5排出。在脱硫反应器I内腔的上部设置有喷嘴管组8,喷嘴管组8与氢氧化镁供给管9相连;喷嘴管组8可以是一组或多组;当采用多组喷嘴管组8时,各组喷嘴管组8上、下配置,每组喷嘴管组8由水平间隔并联设置的多管组成。在脱硫反应器I内腔的底部设置有氧化池10,即氧化池置于脱硫反应器I内。除湿栅6,带喷嘴反冲洗水管7,喷嘴管组8在脱硫反应器I内腔的上部由上到下依次设置,氢氧化镁供应管9接至喷嘴管组8,以便将镁基碱性浆液向下喷淋,除湿栅6用于除去烟气中所携带的水份。
[0049]含有二氧化硫的烟气从下往上通过脱硫反应器I,氢氧化镁浆液自氢氧化镁供给管9输入脱硫反应器I内,经脱硫反应器I上部的喷嘴管组8喷淋与烟气接触进行脱硫吸收反应(也成为烟气洗涤),脱硫吸收反应在脱硫反应器I的进烟口 2上方进行,脱硫吸收反应所产生的含亚硫酸镁和亚硫酸氢镁的水性溶液落入氧化池10,被由主风机11送入氧化池10的气体(空气或富氧空气)氧化产生硫酸镁,硫酸镁则溶解在氧化池10的水性浆液中。
[0050]从氧化池10排出的浆液,一部分由循环泵13泵经氢氧化镁供给管9,送入脱硫反应器I上部的喷嘴管组8,再次与烟气接触进行脱硫吸收反应。
[0051]从氧化池10排出的另一部分浆液由排浆泵15排往置换反应器16,与经输浆管17加入的石灰乳进行置换反应,生成石膏浆液(即二水硫酸钙)和氢氧化镁水性浆液,再经石膏泵19排往分离机20。
[0052]最好是,置换反应器16配备有二次风机18,置换反应器16内残存的亚硫酸盐被二次风机18鼓入的空气或富氧空气彻底氧化成硫酸盐。另外,经输浆管17加入置换反应器16的石灰乳浆液最好经过除砂净化处理,其过程如下:经给料管3加入石灰和给水管4加水到熟化器12制成氢氧化钙浆液,再经排浆管14自流入除砂机21去除杂质处理成净化石灰乳浆液,再作为经输浆管17加入置换反应器16的石灰乳浆液,而杂质则从排渣管24排出,采用专门的浆液除砂净化以保证加入置换反应器16中的石灰乳浆液纯度。除砂机21可以选用机械振动除砂机,或过滤式除砂机。石灰原料加水熟化后经过了除砂净化处理,其中的硅、铁、铝等杂质被去除70?80%,因而改善了石膏和氢氧化镁的品质;再有,置换反应器16中还加入空气或富氧空气,利于改善副产物质量和控制适当PH值。
[0053]从分离机20排出的部分固体浓度较高的石膏浆液流至过滤机22,其中的石膏经过滤脱水后成为石膏副产品由排出口 23排出,可以销售利用。而经过过滤的水与分离机20排出的另一部分固体浓度较低的水性溶液分别排入沉淀池25进行沉淀分离。最好是,在沉淀池25被沉淀下的含固体溶液主要为含钙物质,由排液泵28大部分排往置换反应器16进行循环利用,以提高系统消耗的钙基脱硫剂的利用率,小部分经排放管30排出。
[0054]沉淀池25的澄清液主要含氢氧化镁,经清液管31流入回液罐29,同时,由氧化镁原料熟化产生的新鲜氢氧化镁水性溶液经加镁管27输入回液罐29,再由回液泵26直接输入氢氧化镁供浆管9,最终送入脱硫反应器I中,实现脱硫排出液中镁成分的循环使用。
[0055]在配置多套脱硫系统时,每套脱硫系统单独配备脱硫反应器1、置换反应器16和分离机20,而过滤机22、沉淀池25和回液罐29为多套脱硫系统共用。
[0056]一种除去烟气中二氧化硫并生产石膏的镁-钙基湿法脱硫方法,使用氧化镁(MgO)加水熟化产生的氢氧化镁(
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