導(dǎo)讀: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)生成的亞硫酸鎂和硫酸鎂。
一、鎂基脫硫的意義和前景隨著國(guó)家相應(yīng)環(huán)保政策的出臺(tái),對(duì)火電廠煙氣治理的要求日益嚴(yán)格,隨之而來(lái)的是多種多樣的脫硫工藝。鎂法脫硫技術(shù)以其技術(shù)成熟、投資小、運(yùn)行費(fèi)用低、環(huán)保效益好、可回收副產(chǎn)品和產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益等特點(diǎn),正越來(lái)越受到人們的關(guān)注,在世界各地都有很多的應(yīng)用業(yè)績(jī),其中在日本已經(jīng)應(yīng)用了100多個(gè)項(xiàng)目,臺(tái)灣的電站95%是用氧化鎂法,美國(guó)、德國(guó)等地都已經(jīng)應(yīng)用,目前我國(guó)已開(kāi)始推廣,并在一部分地區(qū)得到成功的應(yīng)用。在國(guó)家大力倡導(dǎo)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的今天,只有做到真正的副產(chǎn)品綜合循環(huán)利用,才能真正的做到保護(hù)和關(guān)愛(ài)環(huán)境,從而為國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展作出環(huán)保人的貢獻(xiàn)。
二、鎂基脫硫的工藝流程整個(gè)煙氣脫硫系統(tǒng)主要分為六個(gè)子系統(tǒng):吸收劑制備系統(tǒng),煙氣系統(tǒng),SO2吸收系統(tǒng),工藝水系統(tǒng),電氣儀表控制系統(tǒng),副產(chǎn)品回收系統(tǒng)。具體工藝流程如圖所示
1. 氫氧化鎂漿液制備系統(tǒng)將氧化鎂粉末運(yùn)到氧化鎂倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)藏,使用時(shí)投入到稀釋罐,稀釋后的漿液泵到熟成罐進(jìn)行熟化,同時(shí)用工藝水將其調(diào)整為一定濃度后輸送到設(shè)置有攪拌裝置的漿液儲(chǔ)藏罐。根據(jù)煙氣中二氧化硫濃度變化、脫硫指標(biāo)及氧化池和集水池的pH變化,自動(dòng)調(diào)節(jié)吸收劑注入量,通過(guò)漿液輸送泵輸送到集水池和氧化池。
2. 煙氣系統(tǒng)從引風(fēng)機(jī)后端引入的煙氣,在脫硫設(shè)備的文丘里塔中進(jìn)行預(yù)處理后進(jìn)入吸收塔。脫硫設(shè)備入口煙道設(shè)置兩個(gè)雙百葉擋板門,有效適應(yīng)各個(gè)鍋爐的啟動(dòng)。從脫硫設(shè)備排出的煙氣通過(guò)煙囪排放。在引風(fēng)機(jī)出口煙道上設(shè)置旁路雙百葉擋板門,當(dāng)鍋爐啟動(dòng)和煙氣脫硫裝置發(fā)生故障,脫硫設(shè)備停運(yùn)時(shí),煙氣由旁路擋板經(jīng)煙囪排放。
3. SO2吸收系統(tǒng)高溫?zé)煔庀蛳铝魅氲轿那鹄锼M(jìn)行降溫、除塵等預(yù)處理,與同方向噴淋的水在小面積內(nèi)氣液充分接觸反應(yīng)。煙氣再進(jìn)入吸收塔,與噴淋出的漿液充分反應(yīng),吸收煙氣中的二氧化硫,脫硫廢水進(jìn)入集水池。氧化風(fēng)機(jī)向集水池強(qiáng)制送風(fēng),在進(jìn)行氧化的同時(shí),使吸收劑充分混合,防止固體物質(zhì)沉積。循環(huán)泵將集水池中的脫硫漿液打入吸收塔進(jìn)行噴淋,脫硫漿液回流入集水池。電除霧器進(jìn)一步去除剩余的水分、二氧化硫、微細(xì)粉塵、少量HCl和HF、SO3等其它有害物質(zhì)。
4. 工藝水系統(tǒng)工藝水的用途:蒸發(fā)用水吸收;劑制備用水; 設(shè)備及管路沖洗水;br 其他補(bǔ)充用水。5. 電氣儀表控制系統(tǒng)脫硫控制系統(tǒng)采用DCS系統(tǒng),并上傳至電廠中控室。整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)控制。6. 副產(chǎn)品回收系統(tǒng) 我公司設(shè)計(jì)了兩種脫硫副產(chǎn)品回收利用工藝,第一種是七水硫酸鎂(MgSO47H2O)肥料生產(chǎn)工藝,另一種是氧化鎂回用生產(chǎn)工藝。
5. 七水硫酸鎂生產(chǎn)工藝是脫硫污水經(jīng)脫雜設(shè)備去除雜質(zhì)之后,硫酸鎂溶液經(jīng)濃縮設(shè)備結(jié)晶出七水硫酸鎂。從脫雜設(shè)備產(chǎn)出的硫酸鎂(MgSO4)溶液透明,無(wú)粘性,溫度為35~40℃,雜質(zhì)含量為30mgL以下。此溶液輸送到濃縮設(shè)備,脫水生成MgSO47H2O晶體。回收的七水硫酸鎂經(jīng)干燥后包裝儲(chǔ)存。脫除的水輸送到脫硫系統(tǒng)循環(huán)使用。氧化鎂回用生產(chǎn)工藝是脫硫漿液經(jīng)離心脫水、干燥設(shè)備提取出亞硫酸鎂(MgSO3),經(jīng)過(guò)處理后再經(jīng)煅燒制得氧化鎂(MgO)和二氧化硫(SO2),氧化鎂回用到脫硫系統(tǒng)中,二氧化硫氣體經(jīng)過(guò)富集制取硫酸。
6. 三、鎂基脫硫的優(yōu)勢(shì)與石灰石-石膏法煙氣脫硫工藝相比,濕式鎂法煙氣脫硫工藝有以下特點(diǎn):1. 資源多,價(jià)格很低廉我國(guó)已探明的氧化鎂儲(chǔ)藏量約為160億噸,占全世界的80%左右。其資源主要分布在遼寧、山東、四川、河北等省,其中遼寧占總量的84.7%,其次是山東萊州,河北邢臺(tái)大河,四川干洛巖岱、漢源,甘肅肅北、別蓋等地。氧化鎂是碳酸鎂煅燒后的產(chǎn)物,價(jià)格相對(duì)低廉,用氧化鎂制成的產(chǎn)物是僅次于石灰的廉價(jià)堿。
2. 投資小,占地面積小氧化鎂法脫硫工藝的系統(tǒng)(包括吸收塔、循環(huán)漿量、工藝系統(tǒng)等)比石灰石石膏法規(guī)模小,吸收劑用量少,設(shè)備占地面積小,投資費(fèi)用相對(duì)較低。3. 效益高,無(wú)二次污染鎂基脫硫適用性強(qiáng),適用范圍大;在拋棄法中,其廢水主要含MgSO3和MgSO4,經(jīng)處理后可排放。若采用回收法,副產(chǎn)品可回收利用,產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益。p p4. 效率高,運(yùn)行成本低氫氧化鎂比碳酸鈣與二氧化硫反應(yīng)速度快,吸收率較高;脫硫效率高于95%(鈣基脫硫最高可達(dá)到90%);鎂法脫硫工藝具有運(yùn)行穩(wěn)定可靠,優(yōu)化了PH值、液氣比、鎂硫比、氧化空氣量、漿液濃度、煙氣流速等性能參數(shù),保證FGD系統(tǒng)連續(xù)、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行不易堵塞的特點(diǎn),降低人工成本和運(yùn)行成本。