17、氧化鎂法脫硫工程

一、氧化鎂法煙氣脫硫簡介
氧化鎂脫硫技術(shù)是濕法脫硫工藝中一種前景較好的脫硫技術(shù)，該工藝投資少，結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定，并且能夠減少二次污染，脫硫劑循環(huán)利用，降低了脫硫成本，能夠帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)與石灰石/石膏法比，避免了管路堵塞、占地面積小、運(yùn)行費(fèi)用低、投資額大幅減小、綜合經(jīng)濟(jì)效益得到很大的提高。
國內(nèi)外的研究應(yīng)用表明，Mgo再生法脫硫工藝能達(dá)到較高的脫硫效率。由于氧化鎂的水解產(chǎn)物溶解度和反應(yīng)活性都要優(yōu)于氧化鈣，因此在達(dá)到相同脫硫率的條件下，其脫硫劑與硫的摩爾比要低于石灰石或石灰。同時(shí)，由于氧化鎂的分子量低于石灰石或氧化鈣，即使在相同的脫硫效率下，其脫硫劑用量也要少于鈣脫硫劑，因此其運(yùn)
行費(fèi)用較低。
二、氧化鎂法煙氣脫硫工藝
1、鎂法工藝原理
氧化鎂的脫硫機(jī)理與氧化鈣的脫硫機(jī)理相似，都是堿性氧化物與水反應(yīng)生成氫氧化物，再與二氧化硫溶于水生成的亞硫酸溶液進(jìn)行酸堿中和反應(yīng)，氧化鎂反應(yīng)生成的亞和再經(jīng)過回收SO2后進(jìn)行重復(fù)利用或者將其強(qiáng)制氧化全部轉(zhuǎn)化成硫酸鹽制成七水。如果是中小鍋爐脫硫，可采用副產(chǎn)物拋棄法，也可采用真空脫濾后制成濾餅作為農(nóng)肥外運(yùn)。
脫硫過程中發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)有
MgO＋H2O=Mg(OH)2
Mg(OH)2＋SO2=MgSO3＋H2O
MgSO3＋H2O+SO2=Mg(HSO3)2
MgSO3＋1/2O2=MgSO4
氧化鎂再生階段發(fā)生的主要反應(yīng)有
MgSO3 →MgO＋SO2
MgSO4→MgO＋SO3
Mg(HSO3)2→MgO＋H2O＋2SO2
SO2＋1/2O2→SO3
SO3＋H2O→H2SO4
當(dāng)對(duì)副產(chǎn)物進(jìn)行強(qiáng)制氧化制MgSO4•7H2O出售時(shí)
MgSO3＋1/2O2→MgSO4
MgSO4＋7H2O→MgSO4•7H2O
2、氧化鎂法脫硫工藝流程
鍋爐引風(fēng)機(jī)排出的原煙氣經(jīng)除塵后在增壓風(fēng)機(jī)的壓力下進(jìn)入脫硫系統(tǒng)，在吸收塔內(nèi)，煙氣自下而上通過塔內(nèi)，遇噴淋系統(tǒng)噴出的霧狀漿液逆流混合反應(yīng)，脫硫后的凈煙氣經(jīng)塔除霧器除去煙氣攜帶的霧滴后從吸收塔進(jìn)入GGH，經(jīng)過GGH換熱升溫后經(jīng)煙囪排出。
氣液在塔內(nèi)經(jīng)充分接觸、傳質(zhì)反應(yīng)的脫硫漿液中含MgSO3、MgSO4及未反應(yīng)的Mg(OH)2等物質(zhì)。這些未反應(yīng)的脫硫劑漿液經(jīng)循環(huán)泵再次循環(huán)噴淋，與煙氣多次反應(yīng)。根據(jù)脫硫漿液合理的pH值數(shù)據(jù)，確定補(bǔ)充脫硫劑時(shí)間。而脫硫能力逐漸降低的混合漿液，將在其濃度達(dá)到設(shè)定數(shù)值后外排，進(jìn)入副產(chǎn)物處理系統(tǒng)。。
3、 脫硫廢液和副產(chǎn)物處理系統(tǒng)
從脫硫塔內(nèi)排出的失去脫硫能力的料漿中，脫硫副產(chǎn)物為含有MgSO3、少量MgSO4及其它雜質(zhì)（主要來源于煙氣中的煙塵及氧化鎂脫硫劑中的雜質(zhì)）的物料體系。其處理方法可以分為拋棄法、回收法和再生法。拋棄法流程簡單，基本沒有二次污染?；厥辗▌t可以使脫硫產(chǎn)物得到商業(yè)利用，抵消相當(dāng)一部分運(yùn)行成本，實(shí)現(xiàn)綠色循環(huán)經(jīng)濟(jì)。再生法可將脫硫產(chǎn)物重新再生成氧化鎂和硫酸，做到循環(huán)利用。
三、氧化鎂法煙氣脫硫工藝特點(diǎn)
1、技術(shù)成熟
氧化鎂脫硫工藝在世界各地都有非常多的應(yīng)用業(yè)績，其中在日本已經(jīng)應(yīng)用了100多個(gè)項(xiàng)目，中國臺(tái)灣的電站大部分是用氧化鎂法，另外在美國、德國等地都已經(jīng)應(yīng)用，并且目前在我國部分地區(qū)已經(jīng)有了應(yīng)用的業(yè)績。
2、原料來源充足
在我國氧化鎂的儲(chǔ)量十分可觀，目前已探明的氧化鎂儲(chǔ)藏量約為160億噸。其資源主要分布在遼寧、山東、四川、河北等省，其次是山東萊州，其它主要是在河北邢臺(tái)大河，四川干洛巖岱、漢源，甘肅肅北、別蓋等地。因此氧化鎂能夠作為脫硫劑應(yīng)用于電廠的脫硫系統(tǒng)中去。
3、脫硫效率高
在化學(xué)反應(yīng)活性方面氧化鎂要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鈣基脫硫劑，并且由于氧化鎂的分子量較碳酸鈣和氧化鈣都比較小。因此其它條件相同的情況下氧化鎂的脫硫效率要高于鈣法的脫硫效率。
4、投資費(fèi)用少
由于氧化鎂作為脫硫本身有其的性，因此在吸收塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、循環(huán)漿液量的大小、系統(tǒng)的整體規(guī)模、設(shè)備的功率都可以相應(yīng)較小，這樣一來，整個(gè)脫硫系統(tǒng)的投資費(fèi)用可以降低1/5以上。
5、運(yùn)行費(fèi)用低
決定脫硫系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用水電汽等動(dòng)力消耗方面，液氣比是一個(gè)十分重要的因素，它直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的脫硫效率以及系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用。石灰石石膏系統(tǒng)而言，液氣比一般都在15L/m3以上，而氧化鎂在7 L/m3以下，這樣氧化鎂法脫硫工藝就能節(jié)省很大一部分費(fèi)用。同時(shí)氧化鎂法副產(chǎn)物的出售又能抵消很大一部分費(fèi)用。
6、運(yùn)行可靠
鎂法脫硫相對(duì)于鈣法的優(yōu)勢是系統(tǒng)不會(huì)發(fā)生設(shè)備結(jié)垢堵塞問題，能保證整個(gè)脫硫系統(tǒng)能夠有效的運(yùn)行。
7、綜合效益高。
由于鎂法脫硫的反應(yīng)產(chǎn)物是亞和，綜合利用價(jià)值很高。一方面我們可以進(jìn)行強(qiáng)制氧化全部生成，然后再經(jīng)過濃縮、提純生成七水進(jìn)行出售，另一方面也可以直接煅燒生成純度較高二氧化硫氣體來制硫酸，還可以制成亞濾料作為農(nóng)用肥出售。
四、氧化鎂法脫硫工藝流程圖
詳見附圖
五、氧化鎂法脫硫工藝選型說明
為了使工程設(shè)計(jì)人員合理設(shè)計(jì)選型工程各項(xiàng)配置，請用戶方提供以下數(shù)據(jù)。本表數(shù)據(jù)盡量填寫,不清楚之處由我方設(shè)計(jì)人員自行確定
項(xiàng)目名稱 單位 數(shù)值 備注
爐型
數(shù)量 臺(tái)
標(biāo)況煙氣流量 m3/h
鍋爐煙氣進(jìn)入脫硫系統(tǒng)溫度 ℃