一种生产硫酸镁的装置和方法与流程

文档序号:12053136阅读:629来源:国知局
本发明涉及一种生产硫酸镁的装置和方法,尤其涉及一种氧化镁法脱硫废液塔外利用硫酸和氧化镁反应使滤液中硫酸镁过饱和并析出结晶生产硫酸镁的装置和方法。
背景技术
:采用氧化镁法脱硫工艺并将其脱硫废液制备生成硫酸镁副产品,不仅解决了传统钙法脱硫产生的脱硫石膏处理问题,而且还可以通过硫酸镁副产品的销售冲抵部分脱硫装置的运行维护费用,在技术和经济方面都比传统钙法具有较大的市场应用优势。例如,CN1733656A公开了一种利用锅炉烟气制取七水硫酸镁肥料的方法,其中,利用硫酸镁在温度超过60℃时溶解度降低的特性对硫酸镁溶液进行浓缩结晶,这种高温结晶方式需要消耗更多的高品质蒸汽,而且会造成晶浆输送管路频繁堵塞,很难实现副产品的连续稳定生产。CN102745726A公开了一种利用脱硫废液生产七水硫酸镁的方法,所采用的结晶方法为“将所得液体送入蒸发器,浓缩后将浆料排出,蒸发温度为100~130℃,排出的浆料进行冷却结晶,温度为30~45℃,获得七水硫酸镁”。这种蒸发、结晶方法需要蒸汽品质较高,如果使用低品位蒸汽则消耗量增加。不论采用上述二种方法的任何一种,生产一吨硫酸镁需要耗费1.2~2吨左右的蒸汽,蒸汽价格以80元/吨计算,一吨硫酸镁的蒸汽消耗成本在96~160元左右。尽管镁法脱硫综合成本比钙法要低,但目前镁法脱硫塔外利用一效、二效或三效蒸发等工艺制造硫酸镁的方式仍然存在浪费蒸汽资源,脱硫运行费用仍然较高。而塔内利 用烟气热能在脱硫过程中同步直接制造硫酸镁的方法,虽然降低了成本,节约了蒸汽资源,但塔内增加了循环沉降槽、积液器等装置,这些装置安装在塔内,增加了运行维护这些设备的难度。另外,塔内直接蒸发浓缩制造硫酸镁生成的最终产品含有部分烟气中的杂质,后期分离有一定难度。技术实现要素:为了克服现有技术的缺陷,本发明提供一种氧化镁法脱硫废液塔外利用硫酸和氧化镁反应使滤液中硫酸镁过饱和并析出结晶生产硫酸镁的装置和方法。本发明的装置和方法尤其适用于来自燃煤锅炉、烧结机、球团、窑炉等的含二氧化硫的烟气的脱硫处理。本发明提供一种生产硫酸镁的装置,包括:烟气脱硫设备,其内部设置有:吸收区,用于采用氧化镁法吸收烟气中的二氧化硫,形成含硫酸镁的吸收浆液;和浆液循环区,用于接纳来自吸收区的含硫酸镁的吸收浆液,并将所述吸收浆液一部分输送至吸收区,另一部分输送至过滤设备;过滤设备,用于将来自浆液循环区的含硫酸镁的吸收浆液过滤,形成过滤浆液;和反应设备,用于接纳来自过滤设备的过滤浆液,通过在所述过滤浆液中加入氧化镁和硫酸反应生成硫酸镁,使所述过滤浆液中的硫酸镁过饱和并析出,形成含硫酸镁晶体的结晶产物;其中,所述反应设备位于所述烟气脱硫设备的外部。根据本发明所述的装置,优选地,所述装置还包括:氧化镁供给设备,用于向反应设备中供给氧化镁;和硫酸供给设备,用于向反应设备中供给硫酸;其中,所述氧化镁供给设备和所述硫酸供给设备均位于所述烟气脱硫设备的外部。根据本发明所述的装置,优选地,在所述烟气脱硫设备的吸收区设置至少两级的二氧化硫吸收喷淋层。根据本发明所述的装置,优选地,所述装置还包括:离心设备,用于将来自反应设备的含硫酸镁晶体的结晶产物离心分离,得到母液和硫酸镁产物;和干燥设备,用于将来自离心设备的硫酸镁产物干燥至成品。本发明提供一种利用上述装置生产硫酸镁的方法,包括如下步骤:湿法吸收步骤:在所述烟气脱硫设备的吸收区内,采用氧化镁法吸收烟气中的二氧化硫,形成含硫酸镁的吸收浆液;浆液循环步骤:在所述烟气脱硫设备的浆液循环区内,接纳来自吸收区的含硫酸镁的吸收浆液,并将所述吸收浆液一部分输送至吸收区,另一部分输送至过滤设备;过滤步骤:在所述过滤设备内,将来自浆液循环区的含硫酸镁的吸收浆液过滤,形成过滤浆液;反应步骤:在所述反应设备内,接纳来自过滤设备的过滤浆液,通过在所述过滤浆液中加入氧化镁和硫酸反应生成硫酸镁,使所述过滤浆液中的硫酸镁过饱和并析出,形成含硫酸镁晶体的结晶产物。根据本发明所述的方法,优选地,所述方法还包括:离心步骤:在所述离心设备内,将来自反应设备的含硫酸镁晶体的结晶产物离心分离,得到母液和硫酸镁产物;和干燥步骤:在所述干燥设备内,将来自离心设备的硫酸镁产物干燥至成品。根据本发明所述的方法,优选地,所述湿法吸收步骤中的烟气为1)来自燃煤锅炉、烧结机、球团或窑炉的烟气,或者2)二氧化硫含量为300mg/Nm3~20000mg/Nm3,并且氧气含量为2vt%~20vt%的烟气。根据本发明所述的方法,优选地,所述过滤步骤形成的过滤浆液中硫酸镁的浓度为20wt%以上。根据本发明所述的方法,优选地,所述反应步骤形成的含硫酸镁晶体的结晶产物的含固量为35wt%以上,并且所述结晶产物中的硫酸镁晶体的粒度为0.2mm以上。根据本发明所述的方法,优选地,所述离心步骤形成的硫酸镁产物的含水量为10wt%以下。本发明所述的生产硫酸镁的装置和方法通过在脱硫废液的滤液中加入硫酸和氧化镁反应生成硫酸镁,使滤液中的硫酸镁过饱和并析出形成晶浆,然后生产硫酸镁。根据本发明优选的技术方案,本发明所述的装置和方法无需消耗蒸汽对硫酸镁浆液进行浓缩结晶,在保证正常脱硫效率前提下,降低了副产品生产费用,节约了脱硫运行成本,能够解决目前镁法脱硫废液生产硫酸镁工艺中消耗蒸汽较多、吨矿生产成本较高、脱硫运行费用增加较多、系统维护保养难度较大等问题。根据本发明进一步优选的技术方案,本发明所述的装置和方法中所采用的硫酸镁浆液为过滤后的浆液,粉尘含量少,因而所生产出的硫酸镁杂质少,能够解决塔内直接生产硫酸镁工艺中硫酸镁产品杂质含量高、品质差的问题。附图说明图1是本发明一个具体实施方式的装置示意图。图中:l为烟气脱硫设备、2为浆液循环区、3为一级SO2吸收喷 淋层、4为二级SO2吸收喷淋层、5为三级SO2吸收喷淋层、6为除雾设备、7为烟气进口、8为烟气出口、9为一级SO2吸收循环泵、10为二级SO2吸收循环泵、11为三级SO2吸收循环泵、12为烟道、13为浆液循环区排出泵、14为过滤设备、15为反应设备、16为离心设备、17为干燥设备、18为包装设备、19为母液回流循环泵。具体实施方式下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明,但本发明的保护范围并不限于此。本发明所述的“装置”为一种产品,即各设备的系统集合。在本发明中,“入口”与“进口”具有相同的含义,二者可以替换。本发明所述的“湿法吸收”或“氧化镁法吸收”,二者具有相同的含义,可以替换使用,均是指以氧化镁为脱硫剂主要成分,但不限于添加其它任一成分(例如氧化钙、生石灰等)的烟气脱硫工艺。在“湿法吸收”或“氧化镁法吸收”工艺中,脱硫剂的结构和组成成份可能会有所变化,其配方或变化对于本领域技术人员来说是熟知的。本发明所述的“吸收浆液”,是指氢氧化镁浆液或含有吸收产物(如硫酸镁)的氢氧化镁浆液。当还未与烟气接触之前,所述“吸收浆液”就是氢氧化镁浆液,当与烟气接触之后,所述“吸收浆液”中会含有作为吸收产物的硫酸镁。本发明所述的“过饱和”,是指在反应设备内的温度和压力下,含硫酸镁的吸收浆液或过滤浆液中硫酸镁的质量百分比浓度超过了在该温度和压力下硫酸镁的溶解度的状态。本领域技术人员能够理解,在本发明中,处于“过饱和”状态的含硫酸镁的吸收浆液或过滤浆液,其处于介稳状态,在一定的诱导结晶条件下,例如,受到振动或在少量硫酸镁晶体(如在浆液循环区内的吸收浆液中,或在过滤设备内的过滤浆液中已经形成或存在的硫酸镁晶体)存在下,即可使含硫 酸镁的吸收浆液或过滤浆液中的硫酸镁析出,形成含硫酸镁晶体的结晶产物(晶浆)。本发明所述的“结晶产物”或“晶浆”,二者具有相同的含义,可以替换使用,均是指在反应设备中使过滤浆液中的硫酸镁过饱和并析出所形成的硫酸镁晶体与浆液的固液混合物。利用本发明所述的装置和方法所生产的硫酸镁,不限于七水硫酸镁,也包括一水硫酸镁、二水硫酸镁、三水硫酸镁、四水硫酸镁、五水硫酸镁、六水硫酸镁、十二水硫酸镁或无水硫酸镁。对于本领域技术人员而言,通过对温度的常规控制可以使蒸发浓缩后的硫酸镁溶液结晶出分别带有1、2、3、4、5、6、7、12个结晶水的水合结晶物。例如,在-3.9~1.8℃饱和水溶液中,析出十二水硫酸镁,在1.8~48.1℃饱和溶液中析出七水硫酸镁,在48.1~67.5℃析出六水硫酸镁。六水硫酸镁在87~92℃间发生异元熔化,并生成四水或者五水硫酸镁,然后在106℃下,转变成三水硫酸镁,三水硫酸镁在122℃到124℃下转变成二水硫酸镁,二水硫酸镁在161℃~169℃下转变成稳定的一水硫酸镁,温度高于167.5℃时析出无水硫酸镁。本发明所述的生产硫酸镁的装置和方法可适用于传统湿式钙法、镁法、氨法改造,只要按照本发明提供的结构及工艺改造传统钙法、氨法塔内结构及工艺即可,所有采用与本发明一致的对传统钙法、镁法、氨法的改造均落入本发明的保护范围。<生产硫酸镁的装置>本发明所述的生产硫酸镁的装置可以实现烟气脱硫及其废液塔外经过滤后直接析出结晶生产硫酸镁的功能。其包括:烟气脱硫设备、过滤设备和反应设备,其中,所述烟气脱硫设备包括吸收区和浆液循环区;所述反应设备位于所述烟气脱硫设备的外部。优选地,本发明 所述的装置还包括离心设备和干燥设备。任选地,本发明所述的装置还包括烟道、除雾设备和包装设备。本发明的烟气脱硫设备包括吸收区,用于采用氧化镁法吸收(湿法吸收)烟气中的二氧化硫,形成含硫酸镁的吸收浆液。本发明所述的氧化镁法吸收(湿法吸收)是采用氢氧化镁浆液吸收烟气中的二氧化硫,其反应原理为本领域所熟知,这里不再赘述。根据本发明的一个实施方式,在本发明的烟气脱硫设备的吸收区中,使烟气在上升过程中与氢氧化镁浆液逆流接触,烟气中的二氧化硫与氢氧化镁浆液发生中和反应,形成含硫酸镁的吸收浆液。在该实施方式中,经氧化镁吸收(湿法吸收)所形成的含硫酸镁的吸收浆液落入烟气脱硫设备中的浆液循环区内。优选地,在本发明所述的吸收区设置至少两级(两级、三级或四级以上)的二氧化硫吸收喷淋层。更优选地,在本发明所述的吸收区设置三级二氧化硫吸收喷淋层。在本发明所述的二氧化硫吸收喷淋层中,优选通过浆液雾化喷淋部件向下喷射出雾化的氢氧化镁浆液。本发明所采用的雾化喷淋部件没有特别的限制,可使用本领域熟知的那些。作为优选,本发明的雾化喷淋部件为耐腐蚀雾化喷淋部件,更优选为耐酸耐碱腐蚀雾化喷淋部件。根据本发明的一个实施方式,所述雾化喷淋部件优选包括不锈钢喷嘴。本发明的烟气脱硫设备还包括浆液循环区,用于接纳来自吸收区的含硫酸镁的吸收浆液,并将所述吸收浆液(氢氧化镁浆液或含硫酸镁的吸收浆液)一部分输送至吸收区,另一部分输送至过滤设备。本发明所述的浆液循环区优选设置在烟气脱硫设备的底部。根据本发明的一个实施方式,所述浆液循环区经循环泵与吸收区相通,用于将氢氧化镁浆液或吸收浆液(含硫酸镁)输送至吸收区进行氧化镁法吸收(湿法吸收),同时,所述浆液循环区经排出泵与过滤设备相通,用于将吸收浆液(含硫酸镁)输送至过滤设备进行过滤。优选地,所述 浆液循环区通过循环泵经浆液输送管路与吸收区的各级二氧化硫吸收喷淋层相通。更优选地,所述浆液循环区中的氢氧化镁浆液或吸收浆液(含硫酸镁)通过多个并联的循环泵被分别输送至吸收区的各级二氧化硫吸收喷淋层。例如,吸收区设置有三级二氧化硫吸收喷淋层,则循环泵也为三个,以此类推。优选地,所述浆液循环区通过排出泵与过滤设备相通。本发明所述的装置还包括过滤设备,用于将来自浆液循环区的含硫酸镁的吸收浆液过滤,形成过滤浆液。在本发明所述的装置中,所述过滤设备能够除去吸收浆液(含硫酸镁)中的粉尘,形成过滤浆液(不含粉尘)。本发明所使用的过滤设备,其类型没有特别的限制,可以采用本领域熟知的设计。根据本发明的一个实施方式,所述过滤设备优选为板式过滤机或真空皮带过滤机。优选地,本发明所述的过滤设备为板式过滤机。在本发明所述的过滤设备中形成的过滤浆液,其中硫酸镁的浓度优选为20wt%以上,更优选为25wt%以上,进一步优选为30wt%以上。在本发明所述的装置中,从所述过滤设备排出的过滤浆液被输送至反应设备。本发明所述的装置还包括反应设备,用于接纳来自过滤设备的过滤浆液,通过在所述过滤浆液中加入氧化镁和硫酸反应生成硫酸镁,使所述过滤浆液中的硫酸镁过饱和并析出,形成含硫酸镁晶体的结晶产物。其中,利用硫酸镁过饱和浆液析出硫酸镁结晶的原理为本领域所熟知,这里不再赘述。在本发明所述的反应设备中,使所述过滤浆液中的硫酸镁过饱和并析出硫酸镁晶体的工艺条件,如温度和压力,没有特别的限制,可根据实际需要进行具体调整。本发明所使用的反应设备,其形状、结构和尺寸没有特别的限制,可以采用本领域熟知的设计。优选地,本发明所述的反应设备为反应槽。根据本发明的一个实施方式,在所述反应设备上分别设置有氧化镁和硫酸的进料入 口,可以直接将氧化镁和硫酸分别由所述进料入口加入所述反应设备内,也可以将氧化镁和硫酸分别储存在供给设备中,然后利用所述供给设备分别将氧化镁和硫酸由所述进料入口供给至所述反应设备内。在所述实施方式中,所述供给设备的形状、结构和尺寸没有特别的限制,可以采用本领域熟知的设计。在本发明所述的反应设备中形成的含硫酸镁晶体的结晶产物(晶浆),其含固量优选35wt%以上,更优选40wt%以上,其中所含有的硫酸镁晶体的粒度优选为0.2mm以上,更优选为0.3~1.0mm。在本发明所述的装置中,从所述反应设备排出的含硫酸镁晶体的结晶产物直接被输送至离心设备进行离心分离。优选地,本发明所述的装置还包括离心设备,用于将来自反应设备的含硫酸镁晶体的结晶产物(晶浆)离心分离,得到母液和硫酸镁产物,并将所述母液输送至浆液循环区。本发明所使用的离心设备其类型没有特别的限制,可以使用本领域熟知的那些。根据本发明的一个实施方式,所述离心设备经母液回流循环泵与浆液循环区相通,用于将离心分离形成的母液输送至浆液循环区中再利用。在本发明所述的离心设备中形成的硫酸镁产物,其含水量优选为10wt%以下,更优选为6wt%~9wt%。任选地,在本发明所述的装置中,从所述离心设备排出的硫酸镁产物可以直接输送至包装设备进行包装。优选地,本发明所述的装置还包括干燥设备,用于将来自离心设备的硫酸镁产物干燥至成品。本发明所使用的干燥设备其类型没有特别的限制,可以使用本领域熟知的那些。根据本发明的一个实施方式,所述干燥设备优选为配置热风装置的振动流化床干燥器。在本发明所述的干燥设备中形成的硫酸镁成品,其含水量优选为5wt%以下,更优选为3wt%以下,进一步优选为2wt%以下。在本发明所述的装置中,从所述干燥设备排出的硫酸镁成品被输送至包装设备进行 包装。任选地,本发明所述的装置还包括烟道,其与烟气脱硫设备的烟气进口相通,用于提供烟气进入该烟气脱硫设备的外部通道。本发明所使用的烟道其长度、截面形状和尺寸以及材质可采用本领域公知的设计。任选地,本发明所述烟道的至少一段的外围设有热交换设备。任选地,本发明所述的装置还包括除雾设备,用于对脱硫烟气进行脱水除雾。本发明所使用的除雾设备其类型和工艺条件没有特别的限制,可采用本领域熟知的除雾设备和工艺。根据本发明的一个实施方式,在除雾设备中将来自吸收区的脱硫烟气脱水除雾后从烟气脱硫设备的烟气出口排出。任选地,本发明所述的装置还包括包装设备,用于对来自干燥设备的硫酸镁成品进行包装。包装设备的类型没有特别的限制,可以使用本领域熟知的那些。此外,本发明所述的“排出”(例如从浆液循环区中排出吸收浆液,从过滤设备排出过滤浆液,从反应设备中排出结晶产物,从离心设备中排出硫酸镁产物等)优选可以使用排出设备。根据本发明的一个实施方式,所述排出设备优选为排出泵。<生产硫酸镁的方法>利用本发明的上述装置生产硫酸镁的方法是一种实现烟气脱硫并利用其废液塔外经过滤后直接析出结晶生产硫酸镁的方法。其包括如下步骤:湿法吸收步骤、过滤步骤和反应步骤。优选地,本发明所述的方法还包括离心步骤和干燥步骤。任选地,本发明所述的方法还包括除雾步骤和包装步骤。本发明所述的方法包括湿法吸收步骤:在烟气脱硫设备的吸收区内,采用氧化镁法吸收(湿法吸收)烟气中的二氧化硫,形成硫酸镁 的吸收浆液。本发明所使用的烟气优选为来自燃煤锅炉、烧结机、球团、或窑炉的烟气,或者二氧化硫含量为300mg/Nm3~20000mg/Nm3,优选为1000mg/Nm3~8000mg/Nm3,更优选为2000mg/Nm3~5000mg/Nm3,并且氧气含量为2vt%~20vt%,优选为5vt%~18vt%,更优选为10vt%~15vt%的烟气。根据本发明的一个实施方式,在所述湿法吸收步骤中,使烟气在上升过程中与氢氧化镁浆液逆流接触,烟气中的二氧化硫与氢氧化镁浆液发生中和反应,形成含硫酸镁的吸收浆液。在该实施方式中,经氧化镁吸收(湿法吸收)所形成的含硫酸镁的吸收浆液落入烟气脱硫设备中的浆液循环区内。根据本发明的一个优选实施方式,在所述湿法吸收步骤中,在所述烟气脱硫设备的吸收区内,通过设置在至少两级的二氧化硫吸收喷淋层中的浆液雾化喷淋部件向下喷射出雾化的氢氧化镁浆液。本发明所述的方法还包括浆液循环步骤:在所述烟气脱硫设备的浆液循环区中,接纳来自吸收区的含硫酸镁的吸收浆液,并将所述吸收浆液(氢氧化镁浆液或含硫酸镁的吸收浆液)一部分输送至吸收区,另一部分输送至过滤设备。根据本发明的一个实施方式,在所述浆液循环步骤中,将所述浆液循环区内的氢氧化镁浆液或吸收浆液(含硫酸镁)输送至吸收区进行氧化镁法吸收(湿法吸收),同时,将所述浆液循环区内的吸收浆液(含硫酸镁)输送至过滤设备。优选地,将所述浆液循环区内的氢氧化镁浆液或吸收浆液(含硫酸镁)通过循环泵经浆液输送管路输送至吸收区的各级二氧化硫吸收喷淋层。更优选地,将所述浆液循环区中的氢氧化镁浆液或吸收浆液(含硫酸镁)通过多个并联的循环泵分别输送至吸收区的各级二氧化硫吸收喷淋层。本发明所述的方法还包括过滤步骤:在所述过滤设备中,将来自浆液循环区的含硫酸镁的吸收浆液过滤,形成过滤浆液。在本发明所 述的方法中,所述过滤步骤能够除去吸收浆液(含硫酸镁)中的粉尘,形成过滤浆液(不含粉尘)。根据本发明的一个实施方式,在所述过滤步骤中,优选采用板式过滤机或真空皮带过滤机,更优选采用板式过滤机,将来自浆液循环区的含硫酸镁的吸收浆液过滤,形成过滤浆液。经本发明所述的过滤步骤所形成的过滤浆液,其中硫酸镁的浓度优选为20wt%以上,更优选为25wt%以上,进一步优选为30wt%以上。本发明所述的装置还包括反应步骤:在所述反应设备中,接纳来自过滤设备的过滤浆液,通过在所述过滤浆液中加入氧化镁和硫酸反应生成硫酸镁,使所述过滤浆液中的硫酸镁过饱和并析出,形成含硫酸镁晶体的结晶产物。在本发明所述的反应步骤中,使所述过滤浆液中的硫酸镁过饱和并析出硫酸镁晶体的工艺条件如前所述。根据本发明的一个实施方式,在所述反应步骤中,可以直接将氧化镁和硫酸分别由所述进料入口加入所述反应设备内,也可以将氧化镁和硫酸分别储存在供给设备中,然后利用所述供给设备分别将氧化镁和硫酸由所述进料入口供给至所述反应设备内。经本发明所述的反应步骤所形成的含硫酸镁晶体的结晶产物(晶浆),其含固量优选35wt%以上,更优选40wt%以上,其中所含有的硫酸镁晶体的粒度优选为0.2mm以上,更优选为0.3~1.0mm。优选地,本发明所述的方法还包括离心步骤:在所述离心设备内,将来自反应设备的含硫酸镁晶体的结晶产物(晶浆)离心分离,得到母液和硫酸镁产物,并将所述母液输送至浆液循环区。根据本发明的一个实施方式,在离心步骤中,将离心分离形成的母液经母液回流循环泵输送至浆液循环区中再利用。经本发明所述离心步骤所形成的硫酸镁产物,其含水量优选为10wt%以下,更优选为6wt%~9wt%。优选地,本发明所述的方法还包括干燥步骤:在所述干燥设备内,将来自离心设备的硫酸镁产物干燥至成品。根据本发明的一个实施方式,在干燥步骤中,采用配置热风装置的振动流化床干燥器将来自离心设备的硫酸镁产物干燥至成品。经本发明所述干燥步骤后所形成的硫酸镁成品,其含水量优选为5wt%以下,更优选为3wt%以下。任选地,本发明所述的方法还包括除雾步骤:在所述除雾设备内,对脱硫烟气进行脱水除雾。本发明所使用的除雾工艺条件没有特别的限制,可采用本领域熟知的除雾工艺。根据本发明的一个实施方式,利用除雾设备将来自吸收区的脱硫烟气脱水除雾后从烟气脱硫设备的烟气出口排出。任选地,本发明所述的方法还包括包装步骤:利用所述包装设备对来自干燥设备的硫酸镁成品进行包装。以下结合附图对本发明作进一步说明。图1示出了本发明所述的生产硫酸镁的装置的一个具体实施方式。其中,烟气脱硫设备1的烟气进口7与烟道12相通,在烟气进口7上方的烟气脱硫设备1内部,由下至上依次设置有一级SO2吸收喷淋层3、二级SO2吸收喷淋层4、三级SO2吸收喷淋层5、除雾设备6和烟气出口8。浆液循环区2设置在烟气脱硫设备1的底部,浆液循环区2的出口管路分为两路,一路分别经由一级SO2吸收循环泵9、二级SO2吸收循环泵10和三级SO2吸收循环泵11通至一级SO2吸收喷淋层3、二级SO2吸收喷淋层4和三级SO2吸收喷淋层5,另一路经由浆液循环区排出泵13与过滤设备14相连通。来自浆液循环区2的吸收浆液(含硫酸镁)经过滤设备14过滤后形成过滤浆液并送入反应设备15,分别采用硫酸供给设备和氧化镁供给设备(图中 未示出)在反应设备15内的过滤浆液中加入硫酸和氧化镁进行反应,以生成硫酸镁,使过滤浆液中的硫酸镁过饱和并析出,所得到的含硫酸镁晶体的结晶产物依次进入离心设备16、干燥设备17、包装设备18。从离心设备16出来的母液经由母液回流循环泵19送至浆液循环区2循环利用。利用图1所述的装置生产硫酸镁的一个具体实施方式,所述方法包括如下步骤:a、烟气经由烟道12从烟气进口7进入到烟气脱硫设备1内部,经过一级SO2吸收喷淋层3、二级SO2吸收喷淋层4和三级SO2吸收喷淋层5进行脱硫吸收反应,形成吸收浆液(含硫酸镁)并落入浆液循环区2内,脱硫烟气经除雾设备6进行脱水除雾后经烟气出口8直接排放;b、浆液循环区2内的吸收浆液(含硫酸镁)经浆液循环区排出泵13进过滤设备14过滤后进反应设备15,在反应设备15中通过在过滤浆液中加入氧化镁和硫酸反应生成硫酸镁,使过滤浆液中的硫酸镁过饱和析出,形成含固量为35wt%以上的含硫酸镁晶体的结晶产物;c、将反应设备15所形成的含硫酸镁晶体的结晶产物送离心设备16分离,分离出的母液输送至浆液循环区2循环利用,含水量小于2wt%的硫酸镁产物送干燥设备17干燥至成品,然后送入包装机18进行包装。下面结合实施例对本发明作更进一步的说明。本发明以下实施例使用的设备说明如下:烟气脱硫设备为脱硫塔。实施例1本发明实施例1为烧结机烟气脱硫项目,其工艺流程如下:a、向氧化镁粉中加入工业自来水制成氢氧化镁浆液,并将其输送至烟气脱硫设备1底部的浆液循环区2内;b、将烧结机烟气(氧气含量为13vt%)经由烟道12从烟气脱硫设备1的烟气进口7进入烟气脱硫设备1内;c、通过一级SO2吸收循环泵9、二级SO2吸收循环泵10和三级SO2吸收循环泵11将浆液循环区2内的氢氧化镁浆液依次送入一级SO2吸收喷淋层3、二级SO2吸收喷淋层4和三级SO2吸收喷淋层5并向下喷射,烟气中的SO2与喷射出的氢氧化镁浆液逆流接触并反应,形成含硫酸镁的吸收浆液并落入浆液循环区2中;d、当浆液循环区2的pH值为5、浆液密度为1100kg/m3、硫酸镁含量达到30wt%以上时,通过浆液循环区排出泵13将浆液循环区2内的含硫酸镁的吸收浆液排出至过滤设备14中,经过滤形成过滤浆液并送至反应设备15中;e、在反应设备15内的过滤浆液中加入氧化镁和硫酸反应生成硫酸镁,使过滤浆液中的硫酸镁过饱和析出,形成含固量为35wt%以上的含硫酸镁的晶浆;f、将步骤e所形成的含硫酸镁晶体的晶浆输送至离心设备16中,在晶粒大小筛选和离心分离综合作用下得到硫酸镁产物,其含水量在6wt%~9wt%之间;若需要,所得到的硫酸镁产物输送至干燥设备17中进行烘干,使其含水量降至2wt%;将所得到的硫酸镁产物输送至包装设备18中进行包装,最终得到质量为工业合格品以上的硫酸镁产品。本发明实施例1的工况参数、排放情况和副产品品质如下表1-3所示。表1烧结机烟气脱硫项目工况参数序号参数单位数值1脱硫装置入口烟气量(工况)Nm3/h2800002脱硫装置入口烟气量(标况湿基)Nm3/h1266203脱硫装置入口烟温℃1404SO2入口浓度2600mg/Nm35设计脱硫率%≥99.76镁硫比Mg/S1.027脱硫装置总阻力Pa<850表2烧结机烟气脱硫项目排放情况序号项目数量单位1脱硫装置出口烟气量(工况)146230Nm3/h2排烟温度55℃3SO2排放浓度<100mg/Nm34硫酸镁产出量1.6t/h5硫酸镁品质>98%质量百分比表3烧结机烟气脱硫项目产出硫酸镁品质序号项目数量单位1主含量(以MgSO4·7H2O计)98.8%质量百分比2铁(以Fe计)含量0.005%质量百分比3氯化物(以Cl计)含量0.30%质量百分比4重金属含量0.001%质量百分比5水不溶物含量0.08%质量百分比硫酸镁品质的测量方法采用《中华人民共和国化工行业标准HG/T2680-2009》。实施例2本发明实施例2为200t/h燃煤锅炉烟气脱硫项目,其工艺流程如下:a、向氧化镁粉中加入工业自来水制成氢氧化镁浆液,并将其输送至烟气脱硫设备1底部的浆液循环区2内;b、将燃煤锅炉烟气(调节氧气含量为13vt%)经由烟道12从烟气脱硫设备1的烟气进口7进入烟气脱硫设备1内;c、通过一级SO2吸收循环泵9、二级SO2吸收循环泵10和三级SO2吸收循环泵11将浆液循环区2内的氢氧化镁浆液依次送入一级SO2吸收喷淋层3、二级SO2吸收喷淋层4和三级SO2吸收喷淋层5并向下喷射,烟气中的SO2与喷射出的氢氧化镁浆液逆流接触并反应,形成含硫酸镁的吸收浆液并落入浆液循环区2中;d、当浆液循环区2的pH值为4.5、浆液密度为1000kg/m3、硫酸镁含量达到30wt%以上时,通过浆液循环区排出泵13将浆液循环区2内的含硫酸镁的吸收浆液排出至过滤设备14中,经过滤形成过滤浆液并送至反应设备15中;e、在反应设备15内的过滤浆液中加入氧化镁和硫酸反应生成硫酸镁,使过滤浆液中的硫酸镁过饱和析出,形成含固量为35wt%以上的含硫酸镁的晶浆;f、将步骤e所形成的含硫酸镁晶体的晶浆输送至离心设备16中,在晶粒大小筛选和离心分离综合作用下得到硫酸镁产物,其含水量在6wt%~9wt%之间;若需要,所得到的硫酸镁产物输送至干燥设备17中进行烘干,使其含水量降至2wt%;将所得到的硫酸镁产物输 送至包装设备18中进行包装,最终得到质量为工业合格品以上的硫酸镁产品。本发明实施例2的工况参数、排放情况和副产品品质如下表4-5所示。表4200t/h燃煤锅炉烟气脱硫项目工况参数表序号项目数量单位1脱硫系统入口烟气量(工况)365000Nm3/h2标态烟气量282420Nm3/h3脱硫系统入口温度120℃4SO2入口浓度4000mg/Nm35镁硫比1.02Mg/S6脱硫装置总阻力Pa<800表5200t/h燃煤锅炉烟气脱硫项目排放及硫酸镁产出情况序号项目数量单位1脱硫装置出口烟气量(工况)386085m3/h2排烟温度50℃3SO2排放浓度<100mg/Nm34硫酸镁产出量2.1t/h5硫酸镁品质>98%质量百分比硫酸镁品质的测量方法采用《中华人民共和国化工行业标准HG/T2680-2009》。从上述实施例的实施效果可以看出,本发明所述的装置和方法无需消耗蒸汽对硫酸镁进行浓缩结晶,在保证正常脱硫效率前提下,降低了硫酸镁生产费用,节约了脱硫运行成本。并且,本发明所述的装置和方法中所采用的硫酸镁浆液为过滤后的浆液,粉尘含量少,因而所生产出的硫酸镁产品杂质少,其品质符合《中华人民共和国化工行业标准HG/T2680-2009》。本发明并不限于上述实施方式,在不背离本发明的实质内容的情况下,本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的范围。当前第1页1 2 3 
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