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氧化鎂濕法脫硫工藝
2020/9/2

  氧化鎂濕法脫硫工藝

  1.工作原理

  氧化鎂濕法脫硫工藝(簡稱:鎂法脫硫)與石灰-石膏法脫硫工藝類似,它是以氧化鎂(MgO)為原料,經熟化生成氫氧化鎂(Mg(OH)2)作為脫硫劑的一種****、高效、經濟的脫硫系統。在吸收塔內,吸收漿液與煙氣接觸混合,煙氣中的二氧化硫與漿液中的氫氧化鎂進行化學反應從而被脫除, 終反應產物為亞硫酸鎂和硫酸鎂混合物。如采用強制氧化工藝, 終反應產物為硫酸鎂溶液,經脫水干燥后形成硫酸鎂晶體。

  2.反應過程

  (1)熟化

  MgO+H2O —>Mg(OH)2

  (2)吸收

  SO2 + H2O—> H2SO3

  SO3 + H2O—> H2SO4

  (3)中和

  Mg(OH)2+ H2SO3 —> MgSO3+2H2O

  Mg(OH)2+ H2SO4 —> MgSO4+2H2O

  Mg(OH)2+2HCl—> MgCl2+2H2O

  Mg(OH)2+2HF —>MgF2+2H2O

  (4)氧化

  2 MgSO3+O2—>2MgSO4

  (5)結晶

  MgSO3+ 3H2O—> MgSO3·3H2O

  MgSO4+ 7H2O —>MgSO4 ·7H2O

  3.系統組成

  脫硫系統主要由煙氣系統、吸收塔系統、氫氧化鎂漿液制備系統、濃縮塔系統、副產品處理系統、廢水處理系統、公用系統(工藝水、壓縮空氣、事故漿液罐系統等)、電氣控制系統等幾部分組成。

  4.工藝流程

  鍋爐/窯爐—>除塵器—>引風機—>濃縮塔—>吸收塔—>煙囪

  來自于鍋爐或窯爐的煙氣經過除塵后在引風機作用下進入濃縮塔、吸收塔,吸收塔為逆流噴淋空塔結構,集吸收、氧化功能于一體,上部為吸收區,下部為氧化區,經過除塵后的煙氣與吸收塔內的循環漿液逆向接觸。

  系****般裝3-4臺漿液循環泵,每臺循環泵對應一層霧化噴淋層。當只有一臺機組運行時或負荷較小時,可以停運1-2層噴淋層,此時系統仍保持較高的液氣比,從而可達到所需的脫硫效果。吸收區上部裝二級除霧器,除霧器出口煙氣中的游離水份不超過75mg/Nm3。吸收SO2后的漿液進入循環氧化區,在循環氧化區中,亞硫酸鎂被鼓入的空氣氧化成硫酸鎂晶體。

  同時,由吸收劑制備系統向吸收氧化系統供給新鮮的氫氧化鎂漿液,用于補充被消耗掉的氫氧化鎂,使吸收漿液保持一定的pH值。反應生成物漿液達到一定密度時先排至吸收塔前的濃縮塔,經濃縮后進入脫硫副產品系統,經過脫水形成硫酸鎂晶體。

  5.工藝特點

  (1)反應性好,脫硫效率高

  濕法脫硫的反應強度取決于脫硫劑堿金屬離子的溶解堿性。由于鎂離子的溶解堿性比鈣離子高數百倍,因而鎂基脫硫劑具有比鈣基脫硫劑高數十倍的脫硫反應能力。工業實踐證明,鎂基脫硫劑能比鈣基脫硫劑更高的脫硫效率,可達99%以上,同時采用鎂基脫硫所要求的噴淋水量僅相當于達到同樣脫硫效率的鈣基脫硫的1/3,耗電量也大為降低。

  (2)運行可靠性高

  由于鎂基脫硫生成物的溶解度較高,其固體懸浮物為松散的結晶體,不易沉積,因此沒有鈣基濕法脫硫系統中存在的結垢、結塊、堵塞等現象,運行可靠,維護更容易。

  (3)造價低

  由于反應強度高,鎂基噴淋反應吸收塔的高度只有鈣基脫硫的2/3左右,因此,鎂基脫硫的主體設備的造價要明顯低于鈣基吸收塔。

  同時,由于氧化鎂的分子量(40)是氧化鈣(56)的73%,是碳酸鈣(石灰石,分子量為100)的40%,因此,去除等量的二氧化硫所需的氧化鎂要比鈣基少得多,而且MgO又以粉狀供貨,脫硫劑供給系統也比鈣基脫硫大大簡化,降低了系統的造價。

  比較表明,氧化鎂脫硫設備的造價一般可比石灰石/石膏法低10~15%左右。

  (4)運行費用低

  由于鎂基工藝的耗電量比石灰石/石膏法低約一半,加上投資較低,雖然脫硫劑成本較高,但綜合脫硫成本一般比石灰石/石膏法低10~15%左右。

  (5)副產品回收的經濟效益高

  鎂基工藝的直接副產物是亞硫酸鎂,經氧化后形成硫酸鎂。脫硫工藝實際產出的是含少量硫酸鎂的亞硫酸鎂副產物。只有經強制氧化產生主要成分為硫酸鎂的副產物。兩種脫硫副產物都具有市場利用價值,其處理和利用形式應該“因地制宜”,取決于技術經濟的比較和在特定項目中的可行性。

  6.應用領域

  燃煤發電鍋爐、熱電聯產鍋爐、集中供熱鍋爐、燒結機、球團窯爐、焦化爐、玻璃窯爐等煙氣脫硫。

  友情提示:氧化鎂在我國儲量豐富,主要集中在遼寧、山東等地,采用該工藝時應考慮脫硫劑的運輸成本,對于產地周圍和沿海地區的脫硫項目,該脫硫工藝較其它脫硫工藝具有很大的優勢。

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