资料氧化镁法脱硫法的优缺点

  由曝气鼓风机向塔底浆液内强制提供大量压缩空气,使得造成化学需氧量的MgSO3氧化成MgSO4。此阶段化学反应如下:

  决定脱硫系统运行的成本的重要的因素是脱硫剂的消耗费用和水电汽的消耗费用。氧化镁的价格比氧化钙的价格高一些,但是脱除同样的SO2氧化镁的用量是碳酸钙的40%;水电汽等动力消耗方面,液气比是一个十分重要的因素,它必然的联系到总系统的脱硫效率以及系统的运行的成本。对石灰石石膏系统而言,液气比一般都在15L/m3以上,而氧化镁在7 L/m3以下,这样氧化镁法脱硫工艺就能节省很大一部分费用。同时氧化镁法副产物的出售又能抵消很大一部分费用。

  在化学反应活性方面氧化镁要远大于钙基脱硫剂,并且由于氧化镁的分子量较碳酸钙和氧化钙都比较小。因此其它条件相同的情况下氧化镁的脱硫效率要高于钙法的脱硫效率。正常的情况下氧化镁的脱硫效率可达到95-98%以上,而石灰石/石膏法的脱硫效率仅达到90-95%左右。

  由于氧化镁作为脱硫本身有其独特的优越性,因此在吸收塔的结构设计、循环浆液量的大小、系统的整体规模、设备的功率都可以相应较小,这样一来,整个脱硫系统的投资费用能够更好的降低20%以上。

  运行可靠。镁法脱硫相对于钙法的最大优势是系统不可能会发生设备结垢堵塞问题,能保证整个脱硫系统能够安全有效的运行,同时镁法PH值控制在6.0~6.5之间,在这种条件下设备腐蚀问题也得到了某些特定的程度的解决。总的来说,镁法脱硫在实际工程中的安全性能拥有非常有力的保证。7、综合效益高。由于镁法脱硫的反应产物是亚硫酸镁和硫酸镁,综合利用价值很高。一方面我们大家可以进行强制氧化全部生成硫酸镁,然后再经过浓缩、提纯生成七水硫酸镁进行出售,另一方面也可以直接煅烧生成纯度较高二氧化硫气体来制硫酸。8、副产物利用前景广阔。我们大家都知道硫酸被称为“化学工业之母”,二氧化硫是生产硫酸的原料。我国是一个硫资源相对缺乏的国家,硫磺的年进口量超过500万吨,折合二氧化硫750万吨。另外硫酸镁在食品、化工、医药、农业

  到氧化镁,同时析出二氧化硫。焙烧的温度对氧化镁的性质影响很大,适合氧化镁再生的焙烧温度为660~870℃。当温度超过1200℃时,氧化镁就会被烧结,不能再作为脱硫剂使用。焙烧炉排气中的二氧化硫浓度为10~16%,经除尘后能够适用于制造硫酸,再生后的氧化镁重新循环用于脱硫。1、烟气系统烟气系统是指包括预除尘器、旁路、烟气升温装置和烟囱在内的若干处理烟气的体系。在该系统内烟气经过除尘降温处理将从锅炉出来的烟气调整到比较适宜的反应条件,同时在设备发生故障或系统运行不正常时烟气可从旁路通过,保证整个电厂系统的正常运行,烟气升温的目的是为降低烟气的含水率,利于从烟囱排出的烟气能够尽快扩散。2、浆液制备系统外购氧化镁粒径若符合脱硫要求,不需要粉碎可以立即进入消化装置制成浓度在1 5~25%的浆液,然后通过浆液输送泵送至吸收塔内,完成脱硫目的。3、SO2

  吸收系统吸收塔是SO2吸收的主要场所,材质大都采用普通钢结构另加防腐层,塔底是浆液池,塔的中间是喷淋层,上面是除雾器。浆液在塔内不断的进行循环,当浆液浓度达到一定的程度时就通过浆液输出泵排到浆液处理系统中去。4、浆液处理系统从吸收塔内出来的浆液主要是亚硫酸镁和硫酸镁溶液,在要求对氧化镁再生时首先应该将溶液提纯,接着进行浓缩、干燥,干燥后的亚硫酸镁在850℃下,存在碳的情况下煅烧重新生成氧化镁和二氧化硫,煅烧生成的氧化镁再返回吸收系统,收集到纯度较高的二氧化硫气体被送入硫酸装置制硫酸。(二)制七水硫酸镁该工艺与上述工艺相差不大,只是在脱硫剂浆液的解决方法上不一样。在脱硫塔内二氧化硫和氢氧化镁反应之后生成的亚硫酸镁进入吸收塔底浆液池,由鼓风机往浆液池强制送风,氧化成硫酸镁。含硫酸镁的水连续循环使用于脱硫过程,当循环水中硫酸镁浓度达到一定条件后由泵打入集水池内,接着送至硫酸镁脱杂系统。脱硫污水经脱杂设备去除杂质之后,硫酸镁溶液经浓缩设备结晶出七水硫酸镁。回收的七水硫酸镁经干燥后包装贮仓,水从七水硫酸镁(MgSO4·7H2O)分离回收后输送到脱硫塔循环使用。与上一过程相比,所不同的地方主要是1、吸收系统为了更好的提高硫酸镁的纯度在吸收塔的浆液槽内需要加强制氧化,因此吸收塔的结构与再生氧化镁的塔体结构就不一样,氧化的同时需要不停的搅拌,动力消耗也会相应提高。2、增加了除杂系统在吸收塔出来的浆液含有很多杂质,会影响硫酸镁的品质,因此就需要增加除杂系统对硫酸镁溶液进行提纯。3、浓缩系统提纯后的硫酸镁溶液有必要进行浓缩,将溶液制成高浓度的浓溶液,然后再除去多余的水分将硫酸镁溶液转化成带七个结晶水的硫酸镁,最后能够准确的通过用户的不同要求选择不同的包装方式来进行成品处理就可以了。(三)抛弃法很多情况下,用户企业自身的真实的情况不允许对脱硫副产物做处理,尤其是中小型锅炉的脱硫,由于规模小,副产品发生量也小,大多采用抛弃法。抛弃法的烟气系统、吸收剂制备系统、SO2吸收系统和烟气再热装置与上面两种方式基本相同,所不同的是将反应后的浆液经过固液分离后回收大部分水并将固体抛弃。抛弃法可以大幅度减少系统的投资费用,工序也简单了很多,同时也能够尽可能的防止设备结垢、管路堵塞等一系列问题,后序部分的动力消耗也可以省去,只是脱硫剂的消耗费用较高,废弃固体处理起来较麻烦,但集中处理后不会造成二次污染。四、结论通过上述分析,氧化镁脱硫是在理论上可行在实际应用中得到充分验证的一种更适合新老锅炉改造的脱硫方

  H2OSO2=Mg(HSO3)2MgSO31/2O2=MgSO4氧化镁再生阶段发生的主要反应有MgSO3 →MgOSO2MgSO4→MgOSO3Mg(HSO3)2→MgOH2O2SO2SOLeabharlann Baidu21/2O2→SO3SO3H2O→H2SO4当对副产物进行强制氧化制MgSO4·7H2O出售时MgSO31/2O2→MgSO4MgSO47H2O→MgSO4·7H2O三、氧化镁法脱硫工艺的流程简介目前已经商业化运行的湿法脱硫工艺中氧化镁脱硫技术是一种前景较好的脱硫技术,该工艺较为成熟,投资少,结构相对比较简单,安全性能好,还可以减少二次污染,脱硫剂循环利用,降低了脱硫成本,能带来一定的经济效益。相对于钙法脱硫而言,避免了简易湿法存在着的一系列的问题,比如管路堵塞、烟温过低、烟气带水和存在二次水污染等等;同时与较为完整的石灰石/石膏法,占地面积小,运行的成本低,投资额大幅减小,综合经济效益得到很大的提高。镁法的整个工艺流程可大致分为副产品制硫酸和制七水硫酸镁两种,以下分别将工艺叙述以下:(一)制硫酸从锅炉出来的烟气烟温大都在140℃以上,里面含有大量的二氧化碳、灰尘和二氧化硫,同时也包括氢氟酸、氢氯酸和三氧化硫等酸性气体。烟气首先进入除尘系统,通过静电除尘器或者布袋除尘器将99%以上的灰尘收集下来作为建筑材料出售给水泥厂等相关企业,既能增加企业收益又能避免因为尘粒而堵塞喷头降低脱硫效率。经除尘后的烟气从脱硫塔底部进入脱硫反应塔,在脱硫塔烟气入口处设有喷水降温的装置,将烟气的温度降到比较适于SO2发生化学反应,在烟气进口上方装有一层旋流板,目的是减缓烟气流速增加反应时间以及达到烟气在塔内均匀分布的效果。在旋流板的上面有三层喷头不断的喷淋脱硫剂浆液,与从下而上的烟气进行逆向接触,充分的进行反应。为减少设备的结构堵塞问题以及减小塔内压力损失过大保证烟气畅通,塔体内不设任何支撑或检修架。经洗涤后的烟气湿度比较大,需要对它进行脱水处理,一般是在吸收塔内喷淋层的上方安装两层除雾器。同时在除雾器的上面又安装了自动工艺水冲洗系统以便立即处理运行一段时间后除雾器上面的积灰。从脱硫塔内出来的烟气温度一般在5 5~60℃左右,并且烟气中仍含有少许水分,直接排放容易造成风机带水腐蚀风机叶片和烟囱。因此,在风机前面通过加热将烟气温度提高后再进行排放,这样就能避免风机的烟囱的腐蚀。为了能够更好的保证在脱硫塔内设备检修时不影响锅炉的正常运行,增加一旁路系统,通过挡板门控制烟气的走向,用于保护脱硫系统,同时也不会对锅炉的运行产生任何不利的影响。对于氧化镁来说,在吸收塔内与二氧化硫反应后变成亚硫酸镁,部分被烟气中的氧气氧化变成硫酸镁。混合浆液通过脱水和干燥工序除去固体的表面水分和结晶水。干燥后的亚硫酸镁和硫酸镁经再生工序内对其焙烧,使其分解,可得

  脱去烟气中的硫份。吸收塔顶部安装有除雾器,用以除去净烟气中携带的细小雾滴。净烟气经过除雾器降低烟气中的水分后排入烟囱。粉尘与脏东西附着在除雾器上,会导致除雾器堵塞、系统压损增大,需由除雾器冲洗水泵提供工业水对除雾器进行喷雾清洗。

  等很多方面应用都比较广,市场需求量也比较大。镁法脱硫充分的利用了现有资源,推动了循环经济的发展。9、无二次污染常见的湿法脱硫工艺里面,不可避免的存在着二次污染的问题。对于氧化镁脱硫技术而言,对于后续处理较为完善,对SO2进行再生,解决了二次污染的问题。二、氧化镁法脱硫的反应机理氧化镁的脱硫机理与氧化钙的脱硫机理相似,都是碱性氧化物与水反应生成氢氧化物,再与二氧化硫溶于水生成的亚硫酸溶液进行酸碱中和反应,氧化镁反应生成的亚硫酸镁和硫酸镁再经过回收SO2后进行重复利用或者将其强制氧化全部转化成硫酸盐制成七水硫酸镁。脱硫过程中发生的主要化学反应有MgOH2O=Mg(OH)2Mg(OH)2SO2=MgSO3H2OMgSO3

  一、氧化镁脱硫工艺的技术特点1、技术成熟。氧化镁脱硫技术是一种成熟度仅次于钙法的脱硫工艺,氧化镁脱硫工艺在世界各地都有非常多的应用业绩,其中在日本已经应用了100多个项目,台湾的电站95%是用氧化镁法,另外在美国、德国等地都已经应用,并且目前在我国部分地区已经有了应用的业绩。2原料来源充足。在我国氧化镁的储量十分可观,目前已探明的氧化镁储藏量约为160亿吨,占全世界的80%左右。其资源主要在辽宁,氧化镁完全能作为脱硫剂应用于电厂的脱硫系统中去。3、脱硫效率高。在化学反应活性方面氧化镁要远大于钙基脱硫剂,并且由于氧化镁的分子量较碳酸钙和氧化钙都比较小。因此其它条件相同的情况下氧化镁的脱硫效率要高于钙法的脱硫效率。正常的情况下氧化镁的脱硫效率可达到95~98%以上,而石灰石/石膏法的脱硫效率仅达到90~95%左右。4、投资费用少由于氧化镁作为脱硫本身有其独特的优越性,因此在吸收塔的结构设计、循环浆液量的大小、系统的整体规模、设备的功率都可以相应较小,这样一来,整个脱硫系统的投资费用能够更好的降低20%以上。5、运行的成本低。决定脱硫系统运行的成本的重要的因素是脱硫剂的消耗费用和水电汽的消耗费用。氧化镁的价格比氧化钙的价格高一些,但是脱除同样的SO2氧化镁的用量是碳酸钙的40%;水电汽等动力消耗方面,液气比是一个十分重要的因素,它必然的联系到总系统的脱硫效率以及系统的运行的成本。对石灰石石膏系统而言,液气比一般都在15L/m3以上,而氧化镁在5 L/m3以下,这样氧化镁法脱硫工艺就能节省很大一部分费用。同时氧化镁法副产物的出售又能抵消很大一部分费用。6、

  是将落入塔底的吸收液经浆液循环泵重新输送至吸收塔上部吸收区。塔底吸收液pH由自动喷注的20 %氢氧化镁浆液调整,而且与酸碱计连锁控制。当塔底浆液pH低于设定值时,氢氧化镁浆液通过输送泵自动补充到吸收塔底,在塔底搅拌器的作用下使浆液混合均匀,至pH达到设定值时停止补充氢氧化镁浆液。20 %氢氧化镁溶液由氧化镁粉加热水熟化产生,或直接用氢氧化镁,因氧化镁粉不纯,而且氢氧化镁溶解度很低,就使得熟化后的浆液非常易于沉积,因此搅拌机与氢氧化镁溶液输送泵必须连续运转,避免管线与吸收塔底部产生沉淀。

  氧化镁脱硫技术是一种成熟度仅次于钙法的脱硫工艺,氧化镁脱硫工艺在世界各地都有非常多的应用业绩,其中在日本已经应用了100多个项目,台湾的电站95%是用氧化镁法,另外在美国、德国等地都已经应用,并且目前在我国部分地区已经有了应用的业绩。

  在我国氧化镁的储量十分可观,目前已探明的氧化镁储藏量约为160亿吨,占全世界的80%左右。其资源主要分布在辽宁、山东、四川、河北等省,其中辽宁占总量的84.7%,其次是山东莱州,占总量的10%,其它主要是在河北邢台大河,四川干洛岩岱、汉源,甘肃肃北、别盖等地。因此氧化镁完全能作为脱硫剂应用于电厂的脱硫系统中去。

  镁法脱硫相对于钙法的最大优势是系统不可能会发生设备结垢堵塞问题,能保证整个脱硫系统能够安全有效的运行,同时镁法PH值控制在6.0-6.5之间,在这种条件下设备腐蚀问题也得到了某些特定的程度的解决。总的来说,镁法脱硫在实际工程中的安全性能拥有非常有力的保证。