烟气脱硫与燃气脱氨污染物资源化以废治废的联合方法技术

本发明专利技术为烟气脱硫与燃气脱氨污染物资源化以废治废的联合方法，是对气体中有害物质低成本高效资源化利用工艺技术。本发明专利技术以氧化镁为介质，经水解后的氢氧化镁吸收各种烟气中的SO2生成亚硫酸镁，亚硫酸镁经氧化生成硫酸镁，再用硫酸镁脱去焦炉煤气或其它燃气中的氨。本发明专利技术提供的方法包括两种具体工艺路线，一是还原再生出来的氢氧化镁可以循环利用，即再去脱除烟气中SO2，二是将其高纯度氢氧化镁作为产品出售，在氧化镁资源匮乏地区可以用煅烧白云石或蛇纹石等含镁矿物取代，该工艺可提纯氢氧化镁，其效益会更好。本发明专利技术提供的方法可同时使烟气脱硫、煤气脱氨物耗降到最低，且因硫酸镁的腐蚀性远远低于稀硫酸，故大大延长了设备寿命。

A Combined Method of Flue Gas Desulfurization and Gas Desulfurization to Reuse Pollutants for Waste Treatment

The invention is a combined method of flue gas desulfurization and gas ammonia removal pollutant resource utilization to treat waste, and is a low cost and high efficiency resource utilization technology for harmful substances in gas. The invention takes magnesium oxide as medium, absorbs SO2 from various flue gases by hydrolyzed magnesium hydroxide to form magnesium sulfite, magnesium sulfite is oxidized to form magnesium sulfate, and then uses magnesium sulfate to remove ammonia from coke oven gas or other gas. The method provided by the invention includes two specific process routes: one is that the magnesium hydroxide regenerated by reduction can be recycled, that is, SO2 can be removed from flue gas; the other is that high purity magnesium hydroxide can be sold as a product, and magnesium minerals such as calcined dolomite or serpentine can be replaced in areas where magnesium oxide resources are scarce. The process can purify magnesium hydroxide, and its benefit will be better. The method provided by the invention can simultaneously reduce the consumption of flue gas desulfurization and gas desulfurization to the lowest level, and greatly prolong the service life of the equipment because the corrosivity of magnesium sulfate is far lower than that of dilute sulfuric acid.

【技术实现步骤摘要】
烟气脱硫与燃气脱氨污染物资源化以废治废的联合方法
本专利技术涉及污染物资源化的环保
，具体涉及一种烟气脱硫与燃气脱氨污染物资源化以废治废的联合方法。
技术介绍
人人都明白环保的重要性，但由于大多数环保工艺产生负效益，所以许多法律意识淡薄的企业为了自身的利益，在环保方面做应付工程或应付运行，严重影响了民众的生存环境。可见，开发污染物低成本高效资源化利用工艺技术，使企业降本增效以至产生高效益，是改变这一状况最有效、最理想的手段。关于烟气脱硫：目前国内脱硫有90％左右企业采用钙法脱除烟气中SO2。即用廉价的碳酸钙粉或石灰乳反应吸收烟气中的SO2，生成的CaSO3经氧化生成CaSO4。此法只要工艺合理，烟气中SO2完全可以达标排放。但是，其生成物石膏由于产量过大，市场只能消化很少一部分，故不仅使脱硫成本增高，且会造成二次污染。现在国内已有部分企业采用氧化镁脱硫，虽其效果优于石灰乳法，但其产品硫酸镁由于市场已趋饱和。如果采用氧化镁法的企业过多，销售将会非常困难，仍存在带来二次污染的隐患，且原料氧化镁的价格远高于石灰石粉与生石灰。关于焦炉煤气或其它燃气脱氨：环保标准对燃气中含氨有严格的限制。目前国内外几乎所有企业均采用稀硫酸吸收法脱除焦炉煤气中的氨，即用稀硫酸吸收煤气中的氨，生成硫酸铵。此法优点是脱氨容易达标；缺点是成本高、设备腐蚀严重，即使采用316L不锈钢，在使用3～5年后就开始跑冒滴漏；成本中虽有硫酸铵销售，但受极易波动的脱氨剂硫酸价格影响。目前，传统工艺存在以下主要问题：常规烟气脱硫含SO2的烟气脱硫均为负效益，大大增加了企业的生产成本，为降低成本，许多企业常常违规操作，造成隐形污染；焦炉煤气脱氨由于稀硫酸的强腐蚀性，导致设备及工艺管道必须采用防腐性能较强的材料如SUS(316L)制造，且十年前因国产316L不合格，一律用进口材料，不仅大大增加了建设投资，也给生产设备及管道的维修增加了难度，必然提高了运行成本。产品硫酸铵肥效单一，附加值低，生产成本直接受硫酸价格影响，在过去二十年中，有2/3以上年份处于亏损或严重亏损。煤气脱氨生产运行中产生的废水含有硫酸，致水体污染，且难以治理，造成二次污染。
技术实现思路
本专利技术克服烟气脱硫及燃气脱氨的负效益及二次污染的问题，根据终端产品的市场需求，以及生产厂家所具备的不同资源条件，开发了两种烟气脱硫与燃气脱氨联合流程、使污染物资源化的新工艺，用以废治废的理念把两者有机结合起来。本专利技术基于相同的原理，针对不同原料以及产品定位提出了两套具体方法。本专利技术通过开发两种有差别路线的方法，可使企业根据就近资源条件对工艺有了选择的余地，以使企业效益达到最大化。具体而言：方法一是关于烟气脱硫与燃气脱氨联合生产硫酸铵镁、氢氧化镁再生的方法，该方法的流程示意图如图1所示。所述方法包括以下具体步骤：(1)将待处理的含二氧化硫烟气及氧化空气从脱硫氧化塔底部通入并低速上行，与塔顶喷淋的氢氧化镁乳液在氧化气氛下充分反应生成亚硫酸镁，继而氧化成硫酸镁；所述氢氧化镁乳液是以氧化镁为原料经水解乳化后加工得到；(2)将步骤(1)所得反应产物进行固液分离，得到硫酸镁溶液，在原料氧化镁中有杂质时会有少量石膏类杂质沉淀；(3)将步骤(2)所得硫酸镁溶液送入脱氨塔塔顶经喷淋器喷淋，与塔底进入自下而上已脱除CO2燃气中的氨充分反应，生成硫酸铵与氢氧化镁沉淀；(4)将步骤(3)所得反应产物进行固液分离，分别得到硫酸铵镁溶液和再生氢氧化镁；将所述硫酸铵镁溶液经结晶分离，得硫酸铵镁产品；将所述氢氧化镁作为步骤(1)的原料进行循环利用。该方法以氧化镁为介质，经水解后的氢氧化镁吸收烟气中的SO2生成亚硫酸镁，亚硫酸镁经氧化生成硫酸镁，再用硫酸镁作为脱氨剂脱除焦炉煤气或其它燃气中的氨，使氢氧化镁得到再生继而循环利用。此工艺不仅使烟气脱硫物耗降到最低，而且使煤气脱氨成本大幅度降低、并大大延长了设备寿命。湿式氧化镁法脱硫联产硫酸镁溶液(或七水硫酸镁)工艺的核心技术，有氢氧化镁脱硫吸收系统、硫酸镁与不溶物分离回收系统。脱硫吸收系统采用目前常用的逆流喷淋方式；硫酸镁与不溶物分离回收系统，如果下游用户近，分离出的硫酸镁溶液直接输送即可；若用户特别远时，应经脱水后再运送。脱水工艺采用蒸发+结晶+脱水干燥+包装工序，得到七水硫酸镁。该工艺最适合焦化厂应用。因为按照严格的环保法规要求，焦化厂的烟气SO2含量是很难达标的，所以焦化厂必须设烟气脱硫。若这样，焦化厂回炉煤气就可以不经过脱硫直接燃烧，其富含SO2的烟气经脱硫生成的硫酸镁溶液，可以用管道直接送入脱氨工段去脱氨。在焦化厂内部实现以废治废，不仅大大减少介质的运输费用，而且煤气脱硫的负荷减少了50％左右，既降低投资又降低运行费用。氧化镁脱硫工艺优点是：镁法脱硫效率可以达到98％以上，而石灰石/石膏法的脱硫效率仅达到90％～95％左右；脱除等量的SO2需要MgO的量仅为石灰石的40％，且液气比每Nm3仅4L左右即可，循环泵耗电量少，设备一次性投资少、系统简单、运行可靠、不结垢和堵塞；技术成熟，运行费用较低。氧化镁法烟气脱SO2系列反应如下：MgO+H2O＝＝＝Mg(OH)2Mg(OH)2+SO2＝＝＝MgSO3+H2OMgSO3+SO2+H2O＝＝＝Mg(HSO3)2Mg(HSO3)2+Mg(OH)2＝＝＝2MgSO3+2H2O2MgSO3+O2＝＝＝2MgSO4氢氧化镁吸收SO2的效果优于石灰石粉和石灰乳，且最终生成的硫酸镁易溶于水，可有效分离不溶物，使成本大大降低。若是焦化厂内部烟气脱硫，或是距焦化厂不是过远的电厂，烟气脱硫的硫酸镁溶液一般不须脱水，可直供焦化厂作为脱氨剂，其一可节省脱水的费用，二则可减少焦化厂的水耗，使水资源得到充分利用。当距用户过远时，可将硫酸镁脱水后外运，以降低运输费用。硫酸镁脱氨的反应式如下：2NH3+MgSO4+2H2O＝＝＝(NH4)2SO4+Mg(OH)2↓可以看出，可溶于水的硫酸铵和沉淀生成的氢氧化镁很容易分离，从而实现了氢氧化镁的再生。可以看出，其再生过程是一个增效的过程，而目前各行业大多数再生工艺是一个降效的过程。产品硫酸铵中含镁离子一般在4％左右，这是因为镁盐有溶于铵盐的特性所致，因此可命名其为硫酸氨镁肥。但这种含可溶性镁元素的硫酸铵镁恰恰是一种非常好的氮镁复合肥。元素镁对植物非常重要，因为它是叶绿素的中心原子，且是叶绿素中唯一和必须有的金属原子，因此镁对光合作用、蛋白质的合成、酶的活化以及增加种子的千粒重与提高水果品质、增重和正常成熟等等都起到至关重要的作用；镁还能促使植物对磷的吸收利用，缺镁植物则生长趋于停滞。尤其是对高温多雨、镁流失严重的华南地区酸性土壤更是不可或缺。还原再生的氢氧化镁再用于烟气脱硫。脱硫介质的循环利用，极大程度地减少了脱硫剂的消耗，完全改变了烟气脱硫的高额亏损与煤气脱氨受制于硫酸价格影响的状况，加之脱硫效果的提高以及脱氨设备寿命大大延长，必然使企业的被动做环保变为主动做环保。此工艺一般适用于距除菱镁矿、水镁石以外的镁矿资源相对较远的用户。本专利技术同时提供方法二，即关于烟气脱硫与燃气脱氨联合生产硫酸铵镁、提纯氢氧化镁方法，该方法的流程示意图如图2所示。所述方法包括以下具体步骤：(1)将待处理的含二氧化硫烟气及氧化空气从本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种烟气脱硫与燃气脱氨污染物资源化以废治废的联合方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将待处理的含二氧化硫烟气及氧化空气从脱硫氧化塔底部通入并低速上行，与塔顶喷淋的氢氧化镁乳液充分反应生成亚硫酸镁，继而氧化成硫酸镁；所述氢氧化镁乳液是以氧化镁为原料经水解乳化后加工得到；(2)将步骤(1)所得反应产物进行固液分离，得到硫酸镁溶液和少量石膏类杂质；(3)将步骤(2)所得硫酸镁溶液送入脱氨塔塔顶经喷淋器喷淋，与塔底进入自下而上已脱除CO2燃气中的氨充分反应，生成硫酸铵与氢氧化镁沉淀；(4)将步骤(3)所得反应产物进行固液分离，分别得到硫酸铵镁溶液和再生氢氧化镁；将所述硫酸铵镁溶液经结晶分离，得硫酸铵镁产品；将所述氢氧化镁作为步骤(1)的原料进行循环利用。

【技术特征摘要】
1.一种烟气脱硫与燃气脱氨污染物资源化以废治废的联合方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将待处理的含二氧化硫烟气及氧化空气从脱硫氧化塔底部通入并低速上行，与塔顶喷淋的氢氧化镁乳液充分反应生成亚硫酸镁，继而氧化成硫酸镁；所述氢氧化镁乳液是以氧化镁为原料经水解乳化后加工得到；(2)将步骤(1)所得反应产物进行固液分离，得到硫酸镁溶液和少量石膏类杂质；(3)将步骤(2)所得硫酸镁溶液送入脱氨塔塔顶经喷淋器喷淋，与塔底进入自下而上已脱除CO2燃气中的氨充分反应，生成硫酸铵与氢氧化镁沉淀；(4)将步骤(3)所得反应产物进行固液分离，分别得到硫酸铵镁溶液和再生氢氧化镁；将所述硫酸铵镁溶液经结晶分离，得硫酸铵镁产品；将所述氢氧化镁作为步骤(1)的原料进行循环利用。2.一种烟气脱硫与燃气脱氨污染物资源化以废治废的联合方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将待处理的含二氧化硫烟气及氧化空气从脱硫氧化塔底部通入并低速上行，与塔顶喷淋的氢氧化镁与碳酸钙混合乳液充分反应，生成亚硫酸镁和亚硫酸钙，继而氧化成硫酸镁和硫酸钙；所述氢氧化镁与碳酸钙混合乳液是以半烧白云石粉为原料经水解乳化后加工得到；(2)将步骤(1)所得反应产物进行固液分离，得到硫酸镁溶液和硫酸钙；(3)将步骤(2)所得硫酸镁溶液送入脱氨塔塔顶经喷淋器喷淋，与塔底进入自下而上已脱除CO2燃气的氨充分反应，生成硫酸铵与氢氧化镁沉淀；(4)将步骤(3)所得反应产物进行固液分离，分别得到硫酸铵镁...

【专利技术属性】
技术研发人员：程相魁，
申请(专利权)人：程相魁，
类型：发明
国别省市：山西,14