專利名稱：稀溶液鎂鈣雙堿法煙氣脫硫工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煙氣脫硫工藝，尤其是關(guān)于稀溶液鎂鈣雙堿法應(yīng)用于35t/h-220t/h的燃煤鍋爐或窯爐的煙氣脫硫工藝。
技術(shù)背景目前，減排S02是我國的迫切任務(wù)，在大型電廠主要是引迸技術(shù)， 其中85%是以石灰石-石膏法為主，在中小型電廠主要采用石灰-石膏法， 納堿法，鈉鈣雙堿法，氧化鎂法等。其中采用鈉鈣雙堿法，因鈉堿的價(jià) 格貴，所以運(yùn)行費(fèi)用也較高。而MgO比鈉堿價(jià)廉，我國有豐富的資源， 少量排放MgS04也是允許的，為此根據(jù)我國國情開發(fā)鎂鈣雙堿法這一 新的脫硫工藝是有現(xiàn)實(shí)意義的。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的是提供一種脫硫效果好、運(yùn)行成本低的稀溶液鎂^雙堿 法煙氣脫硫工藝。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是通過以下方式實(shí)現(xiàn)的稀溶 液鎂鈣雙堿法煙氣脫硫工藝，是將鍋爐煙氣經(jīng)電除塵后進(jìn)入脫硫塔，用 MgO為脫硫劑進(jìn)行脫硫，脫硫后的脫硫劑(主要成分為MgS03，Mg(HS03)2)用石灰乳漿液將Mg(HS03)2再生為MgS03，并補(bǔ) 充一定量的MgO漿液，石灰制成石灰乳漿液與MgO漿液置入再生液池， 用泵送入脫硫塔循環(huán)槽，迸行循環(huán)噴淋脫硫，其特征在于1、以MgS03為脫硫劑，然后用石灰乳漿液進(jìn)行再生，調(diào)節(jié)中和再生池的pH值為8.5-9.0。2、 定期隨分離的再生漿液排放一定溶液量，控制脫硫劑中SO^的濃 度，以防止在再生過程中生成CaS04-2H20(石膏)沉淀，即排至曝氣池 漿液的含固量控制在30-40%。3、 再生后的脫硫劑，補(bǔ)充一定量的MgO漿液，脫除每molS02需 補(bǔ)充0.20-0.30 mol MgO。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，鍋爐煙氣經(jīng)電除塵后進(jìn)入脫硫塔，脫硫塔內(nèi)設(shè)置噴淋層，用循環(huán)泵將脫硫劑循環(huán)噴淋吸收，脫除煙氣中的S02，煙氣經(jīng)除霧器除塵后進(jìn)入煙囪排放。上述的脫硫后吸收液用排液泵送至中和再生池，用漿液泵將石灰乳 漿加入再生池，然后用混合液泵將混合液送入增稠器。上述的增稠器頂部溢流清液，流入再生液池，然后由再生液泵送入 脫硫塔底循環(huán)槽，底部經(jīng)增稠的亞硫酸鈣，石英砂，粉塵等泥漿液流入曝氣池，通入壓縮空氣進(jìn)行曝氣，將MgS03氧化為MgS04,然后由泥 漿泵然后由泥漿泵送至灰渣場(chǎng)干化，固體送出動(dòng)填埋，含MgS04的液 體排放。采用本發(fā)明，煙氣脫硫率可達(dá)90%，與氧化鎂法相比，MgS04的排 放量降低了 80%，而與石灰-石膏法相比，在脫硫系統(tǒng)中不會(huì)產(chǎn)生MgS04 硬垢，而使裝置堵塞，與鈉鈣雙堿法相比，其運(yùn)行費(fèi)更便宜，且操作簡(jiǎn) 單。


圖1是本發(fā)明的生產(chǎn)工藝過程示意圖。
具體實(shí)施方式
稀溶液鎂鈣雙堿法煙氣脫硫工藝，以MgS03為主要脫硫劑，其由 MgO漿液與煙氣中的S02反應(yīng)生成。在脫硫中，MgSOs與S02反應(yīng)生 成Mg (H S03) 2，然后將脫硫劑送至再生系統(tǒng)，用石灰乳漿液調(diào)節(jié)其 溶液的pH值為8.5-9.0，將Mg (HS03) 2再生為MgSO" MgSOj兌硫 劑溶液在增稠器中與CaS04-l/2H20分離，濃泥漿(含CaS04-l/2H20) 經(jīng)曝氣后排放，以控制脫硫劑中的硫酸根(SO420濃度，防止脫硫或再 生過程中石膏(CaS04 -1/2H20)析出，堵塞脫硫系統(tǒng)。再生后的脫硫 劑補(bǔ)充一定量的MgO漿液，送至循環(huán)池循環(huán)系統(tǒng)。稀溶液鎂鈣雙堿法以MgS03為脫硫劑，進(jìn)行脫硫，然后用石灰乳 漿液進(jìn)行再生，其過程的化學(xué)反應(yīng) (1)脫硫劑MgS03 MgO (S) +H20=MgO (漿液) (1) MgO (漿液)+H2OMg (OH) 2 (漿液) (2) Mg (OH) 2+S02= MgS03+H20 (3) (2)脫硫MgS03+ S02+ 0=Mg (H S03) 2 ( 4 )(3)再生Mg (HS03) 2+Ca (OH) 2= MgS03+Ca S03-1/2H20+3/2H20 (5) (4)副反應(yīng)MgS03+l/2 02= MgS04 (6) 脫硫最初開始是加入MgO漿液，然后與煙氣中的SCb反應(yīng)，生成MgS03及Mg (HS03) 2， Mg (HS03) 2用石灰乳漿液中和進(jìn)行再生。 吸收劑再生是鎂鈣雙堿法的關(guān)鍵，反應(yīng)式(5)由于CaSOrl/2H20 的溶解度小，產(chǎn)生固體沉淀析出，為了使MgS03與Ca S03-1/21120固 體分離，MgS03應(yīng)處于溶解狀態(tài)，所以脫硫劑中的MgS03應(yīng)小于該物 質(zhì)的溶解度。反應(yīng)式(6)是在脫硫塔中脫硫時(shí)，部分MgS03被煙氣中的氧(02) 氧化而生成MgS04，但在鎂鈣雙堿法中要使MgS04再生是不易實(shí)現(xiàn)的， 其反應(yīng)為MgS04+Ca (OH) 2+2H20 = Mg (OH) 2+Ca S04-2H20 (7)由反應(yīng)式(7)可見，Mg (OH) 2的溶解度很小，反應(yīng)在pH為9-10 中可以進(jìn)行，Mg+2 (鎂離子)的濃度越高，pH值越小，如下表Mg"濃度/ (mol/L)0.0380.05570.1式(7)反應(yīng)的pH值9.349.259.13此外，因Ca S04 -2H20的溶解度大，要使Ca S04 -2H20沉淀析出， 例如[8042-]=1 mol/L (相當(dāng)Mg SO4120g/L) CaS04的濃度積Ksp=9.1 X l(T6，由此得[Ca"]=9.1Xl(Tb mol/L [OH，=l.82X10-5 mol/L pH=9.26由此說明，當(dāng)MgS04在脫硫劑中的濃度為120g/L時(shí)，調(diào)節(jié) pH9-10.0， CaS04-2H20也會(huì)沉淀析出，但是由于Mg (OH) 2也是固體， 所以是無法分離的，為簡(jiǎn)化操作，將脫硫中生成的MgS04定期排放， 以控制脫硫劑中SO,濃度，防止再生時(shí)CaS04 -2H20的析出。由于MgS03在脫硫中的氧化率為5%-15%， MgO的價(jià)格并不貴，這一方案是 較佳的，其排放MgSO4相當(dāng)損失20。/。的MgO量。與氧化鎂法相比， MgS04的排放量降低了 80%,而與石灰-石膏法相比，其不會(huì)在脫硫系 統(tǒng)中產(chǎn)生MgS04硬垢，而使裝置堵塞。與鈉鈣雙堿法相比，其運(yùn)行費(fèi) 更便宜，且操作簡(jiǎn)單。 實(shí)施例l:75t/h燃煤鍋爐，設(shè)煙氣中S02含量為2200mg/Nm3，脫硫率為90%, 脫除S02量為3.094Kmol/h， 50°CMgSO3不沉淀析出的再生溶液量為50 m3/h設(shè)脫硫過程中，MgSCb的氧化率為10%，貝ij S032 =3.094 X 0. 9/50二0. 0557 mol/L CaS03的濃度積Ksp=6.8X 10'8 [Ca2+]=6.8X 10國8 /0.0557=1.221 X 10-6mol/L [OH-]=2.44Xl(T6 mol/L pH=8.39因此調(diào)節(jié)pH為8.5-9.0，可使Mg (HS03) 2再生為溶解態(tài)MgS03， 而Ca S03 -1/2H20則發(fā)生沉淀。圖l是本實(shí)施例的生產(chǎn)工藝過程示意圖，由圖知，鍋爐煙氣經(jīng)電除 塵后進(jìn)入脫硫塔(TIOI)，脫硫塔內(nèi)設(shè)置噴淋層，用循環(huán)泵(P101a/b) 將脫硫劑循環(huán)噴淋吸收，脫除煙氣中的S02，煙氣經(jīng)除霧器除塵后進(jìn)入 煙囪排放。石灰粉由槽車運(yùn)來，用氣流輸送方法加入到石灰粉倉(V101)中，氣體經(jīng)粉倉頂部的袋濾器袋濾后排放。脫硫時(shí)，首先啟動(dòng)石灰漿液制備裝置，將石灰粉倉中的石灰經(jīng)震動(dòng)器，加料器加入消化池(V102)制備 石灰乳漿液。MgO消化時(shí)，是將袋裝的MgO直接加入消化池(V104)制備MgO漿液。脫硫運(yùn)行時(shí)，啟動(dòng)石灰乳漿液及MgO漿液制備裝置，將MgO漿液 泵入再生液池(V103)，用再生液泵(P106)送入脫硫塔(T101)塔底 循環(huán)槽，用循環(huán)泵(P101a/b)進(jìn)行循環(huán)噴淋脫硫。脫硫后吸收液用排液 泵(P102)送至中和再生池(RIOI)，用漿液泵(P103)將石灰乳漿加 入再生池，調(diào)節(jié)pH為8.5-9.0，然后用混合液泵(P104)將混合液送入 增稠器(SIOI)，增稠器頂部溢流清液，流入再生液池，用MgO槳液泵(P105)補(bǔ)加MgO漿液，使pH為9.0-9.5，然后由再生液泵(P106) 送入脫硫塔底循環(huán)槽。增稠器(S101)底部經(jīng)增稠的亞硫酸鈣，石英砂， 粉塵等泥漿液流入曝氣池(V105)，通入壓縮空氣進(jìn)行曝氣，將MgS03 氧化為MgS04，然后由泥漿泵(P107)送至灰渣場(chǎng)干化，固體送出動(dòng) 填埋，含MgS04的液體排放。
權(quán)利要求
1、稀溶液鎂鈣雙堿法煙氣脫硫工藝，是將鍋爐煙氣經(jīng)電除塵后進(jìn)入脫硫塔，用MgO為脫硫劑，生成MgSO3和Mg(HSO3)2，脫硫后脫硫劑用石灰乳漿液泵Mg(HSO3)2再生為MgSO3，并補(bǔ)充一定的MgO漿液，然后將石灰制成石灰乳漿液與MgO漿液置入再生液池，用泵送入脫硫塔循環(huán)槽，進(jìn)行循環(huán)噴淋脫硫，其特征在于1)、以MgSO3為脫硫劑，然后用石灰乳漿液進(jìn)行再生，調(diào)節(jié)中和再生池的pH值為8.5-9.0；2)、定期隨分離的再生漿液排放一定溶液量，控制脫硫劑中SO42-的濃度，以防止在再生過程中生成CaSO4-2H2O(石膏)沉淀，即排至曝氣池漿液的含固量控制在30-40％；3)、再生后的脫硫劑，補(bǔ)充一定量的MgO漿液，脫除每mol SO2需補(bǔ)充0.20-0.30mol MgO。
2、 按照權(quán)利要求1所述的稀溶液鎂鈣雙堿法煙氣脫硫工藝，其特 征在于所述的脫硫塔內(nèi)設(shè)置噴淋層，用循環(huán)泵將脫硫劑循環(huán)噴淋吸收，脫除煙氣中的S02，煙氣經(jīng)除霧器除塵后進(jìn)入煙囪排放。
3、 按照權(quán)利要求1所述的稀溶液鎂轉(zhuǎn)雙堿法煙氣脫硫工藝，其特 征在于所述的脫硫后吸收液用排液泵送至中和再生池，用漿液泵將石 灰乳漿加入再生池，然后用混合液泵將混合液送入增稠器。
4、 按照權(quán)利要求3所述的稀溶液鎂鈣雙堿法煙氣脫硫工藝，其特 征在于所述的增稠器頂部溢流清液，流入再生液池，再生液泵送入脫 硫塔底循環(huán)槽，底部經(jīng)增稠的亞硫酸鈣，石英砂，粉塵等泥漿液曝氣后 排放。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于燃煤煙氣中脫除的稀溶液鎂鈣雙堿法的脫硫工藝，它以MgSO₃為主要脫硫劑，在脫硫中，MgSO₃與SO₂反應(yīng)生成Mg(HSO₃)₂，然后用石灰乳漿液調(diào)節(jié)其溶液的pH值為8.5-9.0，將Mg(HSO₃)₂再生為MgSO₃，MgSO₃脫硫劑溶液在增稠器中與CaSO₄-1/2H₂O分離，濃泥漿經(jīng)曝氣后排放，以防止石膏析出，堵塞脫硫系統(tǒng)。再生后的脫硫劑補(bǔ)充一定量的MgO漿液，送至循環(huán)池循環(huán)系統(tǒng)。采用本發(fā)明，煙氣脫硫率可達(dá)90％，與氧化鎂法相比，MgSO₄的排放量降低了80％，而與石灰-石膏法相比，在脫硫系統(tǒng)中不會(huì)產(chǎn)生MgSO₄硬垢，而使裝置堵塞，與鈉鈣雙堿法相比，其運(yùn)行費(fèi)更便宜，且操作簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)B01D53/80GK101234283SQ200710135600
公開日2008年8月6日 申請(qǐng)日期2007年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月19日
發(fā)明者胡俊華 申請(qǐng)人:胡俊華