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17、氧化鎂法脫硫工程

作者：admin 發布日期：2016/3/3 15:37:57 點擊：1959

一、氧化鎂法煙氣脫硫簡介
氧化鎂脫硫技術是濕法脫硫工藝中一種前景較好的脫硫技術，該工藝投資少，結構簡單，性能穩定，并且能夠減少二次污染，脫硫劑循環利用，降低了脫硫成本，能夠帶來一定的經濟效益。同時與石灰石/石膏法比，避免了管路堵塞、占地面積小、運行費用低、投資額大幅減小、綜合經濟效益得到很大的提高。
國內外的研究應用表明，Mgo再生法脫硫工藝能達到較高的脫硫效率。由于氧化鎂的水解產物溶解度和反應活性都要優于氧化鈣，因此在達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，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
行費用較低。
二、氧化鎂法煙氣脫硫工藝
1、鎂法工藝原理
氧化鎂的脫硫機理與氧化鈣的脫硫機理相似，都是堿性氧化物與水反應生成氫氧化物，再與二氧化硫溶于水生成的亞硫酸溶液進行酸堿中和反應，氧化鎂反應生成的亞硫酸鎂和硫酸鎂再經過回收SO2后進行重復利用或者將其強制氧化全部轉化成硫酸鹽制成七水硫酸鎂。如果是中小鍋爐脫硫，可采用副產物拋棄法，也可采用真空脫濾后制成濾餅作為農肥外運。
脫硫過程中發生的主要化學反應有
MgO＋H2O=Mg(OH)2
Mg(OH)2＋SO2=MgSO3＋H2O
MgSO3＋H2O+SO2=Mg(HSO3)2
MgSO3＋1/2O2=MgSO4
氧化鎂再生階段發生的主要反應有
MgSO3 →MgO＋SO2
MgSO4→MgO＋SO3
Mg(HSO3)2→MgO＋H2O＋2SO2
SO2＋1/2O2→SO3
SO3＋H2O→H2SO4
當對副產物進行強制氧化制MgSO4•7H2O出售時
MgSO3＋1/2O2→MgSO4
MgSO4＋7H2O→MgSO4•7H2O
2、氧化鎂法脫硫工藝流程
鍋爐引風機排出的原煙氣經除塵后在增壓風機的壓力下進入脫硫系統，在吸收塔內，煙氣自下而上通過塔內，遇噴淋系統噴出的霧狀氫氧化鎂漿液逆流混合反應，脫硫后的凈煙氣經塔除霧器除去煙氣攜帶的霧滴后從吸收塔進入GGH，經過GGH換熱升溫后經煙囪排出。
氣液在塔內經充分接觸、傳質反應的脫硫漿液中含MgSO3、MgSO4及未反應完全的Mg(OH)2等物質。這些未完全反應的脫硫劑漿液經循環泵再次循環噴淋，與煙氣多次反應。根據脫硫漿液合理的pH值數據，確定補充脫硫劑時間。而脫硫能力逐漸降低的混合漿液，將在其濃度達到設定數值后外排，進入副產物處理系統。。
3、脫硫廢液和副產物處理系統
從脫硫塔內排出的失去脫硫能力的料漿中，脫硫副產物為含有MgSO3、少量MgSO4及其它雜質（主要來源于煙氣中的煙塵及氧化鎂脫硫劑中的雜質）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。回收法則可以使脫硫產物得到商業利用，抵消相當一部分運行成本，實現綠色循環經濟。再生法可將脫硫產物重新再生成氧化鎂和硫酸，做到循環利用。
三、氧化鎂法煙氣脫硫工藝特點
1、技術成熟
氧化鎂脫硫工藝在世界各地都有非常多的應用業績，其中在日本已經應用了100多個項目，臺灣的電站大部分是用氧化鎂法，另外在美國、德國等地都已經應用，并且目前在我國部分地區已經有了應用的業績。
2、原料來源充足
在我國氧化鎂的儲量十分可觀，目前已探明的氧化鎂儲藏量約為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大河，四川干洛巖岱、漢源，甘肅肅北、別蓋等地。因此氧化鎂完全能夠作為脫硫劑應用于電廠的脫硫系統中去。
3、脫硫效率高
在化學反應活性方面氧化鎂要遠遠大于鈣基脫硫劑，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、投資費用少
由于氧化鎂作為脫硫本身有其獨特的優越性，因此在吸收塔的結構設計、循環漿液量的大小、系統的整體規模、設備的功率都可以相應較小，這樣一來，整個脫硫系統的投資費用可以降低1/5以上。
5、運行費用低
決定脫硫系統運行費用水電汽等動力消耗方面，液氣比是一個十分重要的因素，它直接關系到整個系統的脫硫效率以及系統的運行費用。石灰石石膏系統而言，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省很大一部分費用。同時氧化鎂法副產物的出售又能抵消很大一部分費用。
6、運行可靠
鎂法脫硫相對于鈣法的優勢是系統不會發生設備結垢堵塞問題，能保證整個脫硫系統能夠有效的運行。
7、綜合效益高。
由于鎂法脫硫的反應產物是亞硫酸鎂和硫酸鎂，綜合利用價值很高。一方面我們可以進行強制氧化全部生成硫酸鎂，然后再經過濃縮、提純生成七水硫酸鎂進行出售，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，還可以制成亞硫酸鎂濾料作為農用肥出售。
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
為了使工程設計人員合理設計選型工程各項配置，請用戶方提供以下數據。本表數據盡量填寫,不清楚之處由我方設計人員自行確定
項目名稱單位數值備注
爐型
數量臺
標況煙氣流量 m3/h
鍋爐煙氣進入脫硫系統溫度 ℃