烟道气脱硫方法和系统技术方案

根据本发明专利技术的一个实施方案利用轻质煅烧氧化镁作为脱硫剂，采取直接以ＭｇＯ而不经过任何水合处理的方式，向安装在脱硫塔底部的吸收剂槽供给脱硫剂。另一个实施方案，将氧化镁粉末喷淋烟道中含ＳＯ↓［ｘ］的废气，氧化镁吸收烟道气中ＳＯ↓［３］的同时进入吸收塔，通过循环液体收集氧化镁，循环液体从吸收塔的底部再循环，检测并通过抑制氧化的装置保持循环液体中亚硫酸根离子的浓度，以提高氧化镁的活性，氧化镁的进料速率可以自动控制。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及湿式烟道气脱硫方法和系统，用以除去烟道气和类似废气中的SOx。作为这类烟道气脱硫方法的实例，习惯上常采用一种利用镁从烟道气中脱硫的方法。这种利用镁的烟道气脱硫方法将在下文中叙述。首先，将本文所用的一些技术术语清晰说明如下。菱镁矿主要由MgCO3组成的一种矿石。轻质煅烧氧化镁通过在约800-1，100℃较低温度下煅烧菱镁矿(MgCO3→MgO+CO2)而制得的MgO。海水镁由海水中的盐卤成分合成的Mg(OH)2水合镁(hydromagnesium)通过水合轻质煅烧氧化镁而制得的Mg(OH)2现将按传统的利用镁的烟道气脱硫方法吸收SO2的过程讨论如下。传统的利用镁的烟道气脱硫方法是利用Mg(OH)2作吸收剂的湿式脱硫法，SO2吸收的基本反应如下所生成的脱硫废液按式(4)用空气充分氧化、过滤然后排放。利用镁的烟道气脱硫方法不需要任何附加的后处理设备，因为脱硫废液在经过空气氧化和过滤后可以排放到河流或海里。这样，与利用钙的烟道气脱硫方法相比，该方法具有所需基建费用少的优点。此外，由于在系统或管道系统中基本上没有CaCO3、Ca-SO4或类似物质沉积，维护作业易于进行，且可达到高的脱硫效率。因此，这种脱硫系统广泛用于独立的中型和小型发电厂锅炉的烟道气处理。然而，利用海水镁作为脱硫利是昂贵的。因此，目前的状况是，将煅烧菱镁矿得到的轻质煅烧氧化镁研磨、分级和水合后制成水合镁，用以降低脱硫剂的费用(因而降低运转费)。现参照流程示意3和图4，将习惯上具体实施的利用镁的烟道气脱硫法的一些实例说明如下。图3是将废气和液体吸收剂进行逆流接触的系统，而图4是将废气和液体吸收剂进行并流接触的系统。这些系统的基本结构如下(1)废气的冷却在锅炉废气脱硫塔21中的烟道气进口22处，用吸收槽23中的一部分液体吸收剂24喷淋锅炉废气，使其冷却，直到其为水饱和为止。图中，锅炉废气的编号为25。(2)液体吸收剂的供给脱硫剂和水的混合物26在控制PH下供入安装在脱硫塔底部的吸收剂槽23中。(3)SO2气的吸收将吸收剂槽23中的液体吸收剂24喷淋进入脱硫塔的锅炉废气25。该喷淋液体吸收剂吸收废气中的SO2后，降落到吸收剂槽23中。(4)脱硫废气的排放在锅炉废气25流过脱硫塔21的同时，与液体吸收剂进行接触。于是，被冷却、脱硫，然后通过出口27排放。编号28表示填充床。(5)空气鼓入脱硫塔的底部为防止锅炉废气中的烟尘微粒沉降和淤积，并为控制位于脱硫塔底部的液体吸收剂24中的亚硫酸根离子(SO2-3)的浓度，用鼓风机29鼓入空气。(6)脱硫废液的排放在新配制的液体吸收剂供入安装在脱硫塔底部的吸收剂槽23之前，先将吸收剂槽23中的废液体吸收剂排放。排放的液体吸收剂在氧化塔30中进行空气氧化，以充分降低其化学需氧量(COD)，经过滤后，作为废液31排放。下面，参照流程示意图2说明传统的向脱硫塔供给液体吸收剂的系统。(1)轻质煅烧氧化镁在水中的分散将MgO贮槽1中的轻质煅烧氧化镁和供水管线2供给的水分别通过管道10和11引入MgO溶解槽3，并用搅拌器4搅拌。(2)轻质煅烧氧化镁颗粒的磨细将MgO溶解槽3中的轻质煅烧氧化镁分散体通过管道14输送到沉降槽6。在沉降槽6中，大粒度的轻质煅烧氧化镁经沉降而分离，通过管道15输送到湿式研磨机7，将其磨细。(3)通过水合生成水合镁含有细粒轻质煅烧氧化镁、且在沉降槽中未分离的液体与含有已在湿式研磨机7中磨细的轻质煅烧氧化镁的液体，分别通过管道16和17送入MgO水合槽8。将送入MgO水合槽8、含有细轻质煅烧氧化镁的液体加热，并用搅拌器9搅拌几小时，以得到水合镁。(4)含水合镁的液体供入脱硫塔脱硫剂在MgO水合槽8中充分地脱水，这样生成的水合镁通过管道12送入安装在脱硫塔底部的吸收剂槽23中。如上所述，从传统使用的海水镁转而使用价廉的轻质煅烧氧化镁是为了降低构成大部分运转费的脱硫剂的费用。然而，在使用轻质煅烧氧化镁作为脱硫剂时，在该脱硫剂供入安装在脱硫塔底部的吸收剂槽之前，必须满足以下两个先决条件。(ⅰ)轻质煅烧氧化镁的粒度必须降低。(ⅱ)轻质煅烧氧化镁必须转化为水合镁。与采用海水镁作为脱硫剂不同的是，为了满足上述先决条件，沉降槽6、湿式研磨机7、MgO水合槽8(包括大容量贮槽、加热和储热设备以及搅拌器)和安装在这些设备之间的管道和泵都是需要的。这就不利地造成基建费和占地面积增加。为参考起见，将主要由Mg(OH)2组成的海水镁的粒度分布测定结果列于附图说明图10，并将主要由MgO组成的商品轻质煅烧氧化镁的粒度分布测定结果列于图11。在传统的利用镁的烟道气脱硫系统中，利用氢氧化镁作为吸收剂的系统是众所周知的。该系统的结构示于图13。在该系统中，烟道气通过冷却管道40调湿和冷却，直到将近达到水的露点为止，然后，将其送入吸收塔49，在该塔中通过循环管线47和填充床48供给液体吸收剂进行喷淋，从而使SOx通过气-液反应有效地被吸收。在废气含有SO3的情况下，传统的湿式脱硫系统在冷却过程中将SO3转化为细雾。因此，除非使液体和细雾之间进行接触，否则SO3不能被除去，结果导致SO3的去除效率低。基于上述原因，在烟道气脱硫系统中产生的SO3细雾可以排放而不除去。因此，在某些情况下，在烟道气脱硫系统的出口处安装了湿式电沉淀器43用以脱除SO3。图13中编号41表示氢氧化镁补给槽。通过氢氧化镁补给泵42将氢氧化镁从槽41供入吸收塔49。编号50表示将循环液体供给循环液体喷淋管道47和冷却管道40的泵。编号51、44和53分别表示废水处理装置、烟囱和氧化鼓风机。有一些用氧化镁作为吸收剂的实例，在这种情况下，仍然要将氧化镁转化为氢氧化镁，利用后者作吸收剂。因此，在用氧化镁作吸收剂的情况下，传统的系统需要将氧化镁水合成水合镁的装置。这样，与利用氢氧化镁作吸收剂比较，虽然可以减少运转费，但是，水合设备费是必不可少的。本专利技术旨在解决上述存在的问题，而其目的之一是提供一种较简易的利用轻质煅烧氧化镁(MgO)作为脱硫剂的烟道气脱硫的方法，其中，一些设备例如沉降槽、湿式研磨机和MgO水合槽均可省去。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种烟道气脱硫的方法，该方法包括利用轻质煅烧氧化镁作为脱硫剂，并采取直接以MgO而不经过任何水合处理引入脱硫剂的方式，向安装在脱硫塔底部的吸收剂槽供给脱硫剂。如上所述，在传统的方法中，使用轻质煅烧氧化镁必须满足以下两个先决条件(ⅰ)轻质煅烧氧化镁的粒度必须降低。(ⅱ)轻质煅烧氧化镁必须转化为水合镁。上述先决条件的基础取决于在与海水镁(迄今已广泛采用)相同的条件下向安装在脱硫塔底部的吸收剂槽供给脱硫剂的意图。如图11所示，商品轻质煅烧氧化镁具有的平均粒度约为20μm，它远大于海水镁的粒度(即几微米)。此外，它的粒度分布范围较宽。(具有较小和较均匀粒度的商品轻质煅烧氧化镁是昂贵的，而且作为海水镁的代用品并没有优点。)因此，价格高的设备例如湿式研磨机仍是需要的。为了寻求一种化学的而不是机械的方法用以使轻质煅烧氧化镁的粒度降低，而且证实转化轻质煅烧氧化镁为水合镁不是必不可少的，本专利技术进行了各种试验。(1)亚硫酸根离子(SO2-3)对于降低轻质煅烧氧化镁的粒度是有效的。(ⅰ)试验1证实了轻质煅烧氧化镁的粒度与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烟道气脱硫的方法，该方法包括利用轻质煅烧氧化镁作为脱硫剂，直接以ＭｇＯ而不经过任何水合处理引入脱硫剂的方式，向安装在脱硫塔底部的吸收剂槽供给脱硫剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：峯元雅树，北吉博，野茂和，富松一隆，滝本新一，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]