燃煤锅炉烟气生产硫酸镁的装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种烟气脱硫生产硫酸镁的装置和方法，具体提供一种适用于燃煤锅炉烟气等氧气含量少的烟气的氧化镁法脱硫废液塔内直接结晶生产硫酸镁的装置及方法。本发明专利技术的装置包括增氧设备、烟气脱硫设备、浆液循环设备、蒸发浓缩设备、循环沉降设备、氧化设备、结晶设备、离心设备、干燥设备等。采用本发明专利技术的装置及方法，能够在大量减少氧化风机电力消耗及蒸汽消耗的条件下，保证脱硫效率和副产品硫酸镁的质量，并且较多的降低了硫酸镁生产系统的运行成本，减小脱硫运行费用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种烟气脱硫生产硫酸镁的装置与方法，尤其涉及一种氧化镁法脱硫废液塔内直接结晶生产硫酸镁的装置及方法。本专利技术的装置及方法尤其适用于利用燃煤锅炉烟气脱硫废浆液生产硫酸镁。
技术介绍
氧化镁法烟气脱硫技术在燃煤锅炉烟气治理市场逐步得到推广与应用，市场份额从2005年不到1％，至目前超过6％，湿式氧化镁法脱硫技术得到了越来越多人的认可。采用氧化镁法脱硫工艺且将脱硫废液制备生成亚硫酸镁产品，解决了传统钙法脱硫产生的脱硫石膏处理问题，而且还可以通过后期曝气氧化，再经过三效蒸发等设备加工生产制成硫酸镁副产品，副产品销售收益可以冲抵部分脱硫装置的运行维护费用，从技术及经济角度都比传统钙法具有较大的市场应用优势。由于传统的燃煤锅炉烟气氧化镁法脱硫废液结晶生产硫酸镁技术采用氧化风机作为亚硫酸镁转化为硫酸镁的必要氧化反应的设备，并且使用蒸汽作为蒸发、结晶、干燥的介质，所以造成采用脱硫废液生产硫酸镁的方法需要消耗较多的氧化风机用量及蒸汽，大幅增加了脱硫运行费用。而且采用氧化风机在塔内或塔外曝气氧化的工艺，亚硫酸镁转化生产成硫酸镁的效率较低，转化率不高，一定程度上限制了镁法脱硫后废液生产硫酸镁的技术在燃煤锅炉烟气脱硫领域的应用。如公开号为CN1775681A的中国专利技术专利申请提供了一种方法：在塔内鼓入空气，对塔内脱硫浆液曝气，使亚硫酸镁转化生成硫酸镁，然后进入三效蒸发进行蒸发浓缩。这种塔内强制曝气氧化工艺技术需要大功率氧化风机，电力消耗较大。还有部分工艺则采用在脱硫后通过强制氧化、二效或三效蒸发结晶的工艺来分解回收制成硫酸镁或其它镁化合物，如公开号为CN1544331A的中国专利技术专利申请提供了一种方法：将脱硫废液强制氧化，加入氢氧化镁乳液中和废液中的硫酸，然后通过蒸发结晶制成镁化合物。此种蒸发结晶工艺本身消耗大量资源，成本较高。强制氧化过程需要通过曝气系统来操作，曝气时间、供氧多少、温度高低等因素的影响下不能确保浆料中有效成份转化生成80％以上浓度的硫酸镁和亚硫酸镁混合液。目前从实际项目效果来看，大多在运行一段时间后仍然回归使用抛弃法来处理脱硫副产物。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺陷，本专利技术提供一种烟气脱硫生产硫酸镁的装置与方法，尤其提供一种氧化镁法脱硫废液塔内直接结晶生产硫酸镁的装置及方法。本专利技术的装置及方法尤其适用于利用燃煤锅炉烟气脱硫废浆液生产硫酸镁，能够解决目前镁法脱硫后废液生产硫酸镁氧化风机消耗电力较大、蒸汽较多、吨矿生产成本较高和增加脱硫运行费用等问题。本专利技术提供一种烟气脱硫生产硫酸镁的装置，包括：增氧设备，用于在烟气进入烟气脱硫设备之前增加烟气中的氧气含量；烟气脱硫设备，其内部设有二氧化硫吸收喷淋区，用于采用氧化镁法脱除烟气中的二氧化硫，并形成吸收浆液；浆液循环设备，用于接收来自烟气脱硫设备的所述吸收浆液，并在其中将吸收浆液进一步氧化形成硫酸镁浆液，然后将硫酸镁浆液循环至二氧化硫吸收喷淋区和蒸发浓缩设备中；氧化设备，用于向浆液循环设备中提供空气，以使吸收浆液中的至少一部分亚硫酸镁进一步氧化成硫酸镁；蒸发浓缩设备，用于将循环至其中的浆液蒸发浓缩，以形成浓缩产物；循环沉降设备，用于接收来自蒸发浓缩设备中的浓缩产物，并将浓缩产物进行沉降，以形成沉降产物；和其中，所述浆液循环设备、蒸发浓缩设备、和循环沉降设备均设置在烟气脱硫设备内部。根据本专利技术所述的炯气脱硫生产硫酸镁的装置，优选地，所述二氧化硫吸收喷淋区包括两个或更多个二氧化硫吸收喷淋层；所述蒸发浓缩设备位于二氧化硫吸收喷淋区的下部。根据本专利技术所述的烟气脱硫生产硫酸镁的装置，优选地，所述装置还包括积液器，该积液器用于将所述蒸发浓缩设备和所述二氧化硫吸收喷淋区隔开；所述增氧设备设置在烟道负压位置。根据本专利技术所述的烟气脱硫生产硫酸镁的装置，优选地，所述装置进一步包括：结晶设备，用于将来自循环沉降设备的沉降产物结晶，以形成结晶产物；离心设备，用于将来自结晶设备的结晶产物离心分离，以形成母液和硫酸镁产物；和干燥设备，用于将来自离心设备的硫酸镁产物干燥。根据本专利技术所述的烟气脱硫生产硫酸镁的装置，优选地，所述的烟气满足如下条件之一：1)所述的烟气为来自燃煤锅炉的烟气；2)所述烟气的二氧化硫含量为300mg/Nm3～20000mg/Nm3、并且氧气含量为0～8vt％。本专利技术还提供一种利用上述装置生产硫酸镁的方法，包括如下步骤：增氧步骤：在烟气进入烟气脱硫设备之前增加烟气中的氧气含量，并将氧气含量增加至9～18vt％；烟气脱硫步骤：在烟气脱硫设备中采用氧化镁法脱除烟气中的二氧化硫，并形成吸收浆液；浆液循环步骤：在浆液循环设备中接收来自烟气脱硫设备的所述吸收浆液，并在其中将吸收浆液进一步氧化形成硫酸镁浆液，然后将硫酸镁浆液循环至二氧化硫吸收喷淋区和蒸发浓缩设备中；氧化步骤：向浆液循环设备中提供空气，以使吸收浆液中的至少一部分亚硫酸镁进一步氧化成硫酸镁；蒸发浓缩步骤：在蒸发浓缩设备中将循环至其中的浆液蒸发浓缩，以形成浓缩产物；和循环沉降步骤：在循环沉降设备中接收来自蒸发浓缩设备中的浓缩产物，并将浓缩产物进行沉降，以形成沉降产物。根据本专利技术所述的方法，优选地，所述方法进一步包括：结晶步骤：在结晶设备中将来自循环沉降设备的沉降产物结晶，以形成结晶产物；离心步骤：在离心设备中将来自结晶设备的结晶产物离心分离，以形成母液和硫酸镁产物；和干燥步骤：在干燥设备中将来自离心设备的硫酸镁产物干燥。根据本专利技术所述的方法，优选地，在所述氧化步骤中，氧化得到的硫酸镁浆液中硫酸镁的含量占亚硫酸镁和硫酸镁总量的70～90wt％。根据本专利技术所述的方法，优选地，在所述循环沉降步骤中由循环沉降设备中溢出的浆液经过滤后循环至蒸发浓缩设备中；和/或在所述离心步骤中分离出的母液循环至蒸发浓缩设备中。根据本专利技术所述的方法，优选地，沉降产物中的硫酸镁晶粒大于0.1mm；结晶产物中的硫酸镁晶粒大于0.15mm。本专利技术采用烟气增氧、多级吸收、蒸发浓缩、循环沉降、浆液氧化相结合的方式，在大量减少氧化风机电力消耗及蒸汽消耗的条件下，保证脱硫效率和副产品质量，并且较多地降低副产品生产系统的运行成本，减小脱硫运行费用。附图说明图1是本专利技术实施例的装置示意图。图1中：1为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烟气脱硫生产硫酸镁的装置，其特征在于，包括：增氧设备，用于在烟气进入烟气脱硫设备之前增加烟气中的氧气含量；烟气脱硫设备，其内部设有二氧化硫吸收喷淋区，用于采用氧化镁法脱除烟气中的二氧化硫，并形成吸收浆液；浆液循环设备，用于接收来自烟气脱硫设备的所述吸收浆液，并在其中将吸收浆液进一步氧化形成硫酸镁浆液，然后将硫酸镁浆液循环至二氧化硫吸收喷淋区和蒸发浓缩设备中；氧化设备，用于向浆液循环设备中提供空气，以使吸收浆液中的至少一部分亚硫酸镁进一步氧化成硫酸镁；蒸发浓缩设备，用于将循环至其中的浆液蒸发浓缩，以形成浓缩产物；循环沉降设备，用于接收来自蒸发浓缩设备中的浓缩产物，并将浓缩产物进行沉降，以形成沉降产物；和其中，所述浆液循环设备、蒸发浓缩设备、和循环沉降设备均设置在烟气脱硫设备内部。

【技术特征摘要】
1.一种烟气脱硫生产硫酸镁的装置，其特征在于，包括：
增氧设备，用于在烟气进入烟气脱硫设备之前增加烟气中的氧气含
量；
烟气脱硫设备，其内部设有二氧化硫吸收喷淋区，用于采用氧化镁法
脱除烟气中的二氧化硫，并形成吸收浆液；
浆液循环设备，用于接收来自烟气脱硫设备的所述吸收浆液，并在其
中将吸收浆液进一步氧化形成硫酸镁浆液，然后将硫酸镁浆液循环至二氧
化硫吸收喷淋区和蒸发浓缩设备中；
氧化设备，用于向浆液循环设备中提供空气，以使吸收浆液中的至少
一部分亚硫酸镁进一步氧化成硫酸镁；
蒸发浓缩设备，用于将循环至其中的浆液蒸发浓缩，以形成浓缩产
物；
循环沉降设备，用于接收来自蒸发浓缩设备中的浓缩产物，并将浓缩
产物进行沉降，以形成沉降产物；和
其中，所述浆液循环设备、蒸发浓缩设备、和循环沉降设备均设置在
烟气脱硫设备内部。
2.根据权利要求1所述的烟气脱硫生产硫酸镁的装置，其特征在
于，所述二氧化硫吸收喷淋区包括两个或更多个二氧化硫吸收喷淋层；所
述蒸发浓缩设备位于二氧化硫吸收喷淋区的下部。
3.根据权利要求1或2所述的烟气脱硫生产硫酸镁的装置，其特征
在于，所述装置还包括积液器，该积液器用于将所述蒸发浓缩设备和所述

\t二氧化硫吸收喷淋区隔开；所述增氧设备设置在烟道负压位置。
4.根据权利要求1或2所述的烟气脱硫生产硫酸镁的装置，其特征
在于，所述装置进一步包括：
结晶设备，用于将来自循环沉降设备的沉降产物结晶，以形成结晶产
物；
离心设备，用于将来自结晶设备的结晶产物离心分离，以形成母液和
硫酸镁产物；和
干燥设备，用于将来自离心设备的硫酸镁产物干燥。
5.根据权利要求1或2所述的烟气脱硫生产硫酸镁的装置，其特征
在于，所述的烟气满足如下条件之一：
1)所述的烟气为来自燃煤锅炉的烟气；
2)所述烟气的二氧化硫含量为...

【专利技术属性】
技术研发人员：童裳慧，
申请(专利权)人：北京中晶佳镁环境科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11