利用煙氣脫硫后漿液制備硫酸鎂的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種制備硫酸鎂的系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用氫氧化鎂漿液對煙氣進行脫硫，并形成硫酸鎂晶體產品，該系統(tǒng)包括脫硫裝置，所述脫硫裝置上設置有脫硫前煙道，所述脫硫前煙道上設置有煙氣含氧量調節(jié)裝置，所述煙氣含氧量調節(jié)裝置用于控制脫硫前煙氣中的含氧量、并保持該含氧量穩(wěn)定。通過使用本發(fā)明的系統(tǒng)，不僅提高了MgSO3向MgSO4轉化的效率，制備出高品質的硫酸鎂產品，同時進一步降低了排出煙氣中SO2的濃度，減少了對環(huán)境的污染。此外，還節(jié)省了新建氧化池的場地，降低了氧化風機的系統(tǒng)能耗。
【專利說明】利用煙氣脫硫后漿液制備硫酸鎂的系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及制備硫酸鎂的系統(tǒng)，尤其是利用煙氣脫硫后漿液制備硫酸鎂的系統(tǒng)?！颈尘凹夹g】
[0002]基于傳統(tǒng)的石灰石石膏法脫硫工藝在脫硫行業(yè)中得到了普遍應用，脫硫項目產出副產品脫硫石膏由于很難再利用形成固體廢棄物，對環(huán)境造成二次污染。2012年中國五大電力公司下屬的火力發(fā)電廠所產生的脫硫石膏就達到了 6000萬噸，如何處理這些固體廢棄物成了各個企業(yè)、各級政府、各環(huán)保機構頭痛的問題。中國缺硫不缺膏(石膏)的現實狀況讓大部分環(huán)保從業(yè)者都開始思考如何因地制宜研發(fā)新型、符合中國資源環(huán)境的脫硫新技術。如果采用氧化鎂法脫硫工藝且將脫硫廢液制備生成硫酸鎂副產品，不僅可以解決脫硫石膏處理的問題，而且還可以通過硫酸鎂副產品的銷售沖抵大部分脫硫系統(tǒng)的運行維護費用。
[0003]研究氧化鎂法脫硫及用脫硫后的廢液制備七水硫酸鎂、一水硫酸鎂的方法有很多，如專利CN1733656 “利用鍋爐煙氣制取七水硫酸鎂肥料的方法”，由于鍋爐煙氣普遍含氧量較低(一般低于6 % )，加之國家對鍋爐排放污染物NOX濃度要求日趨嚴格，鍋爐普遍增設低氮燃燒器進一步降低鍋爐排放煙氣含氧量一般到4%左右。在如此低的含氧量環(huán)境下脫硫后漿液中主要以MgSO3形式存在，要想制取副產品七水硫酸鎂就需要設置流量很大的氧化風機和停留時間超過10小時的氧化池，增加了占地面積又增大了系統(tǒng)的能耗，因此造成利用氧化鎂法脫硫產生廢液制取七水硫酸鎂需要較高的經濟成本。專利CN102631836A “氧化鎂煙氣脫硫回收七水硫酸鎂新工藝”，前端沒有氧平衡及調節(jié)裝置的情況下，轉化生成的MgSO4量少，轉化效率在40%左右，效率太低影響其經濟性。專利CN102755828、CN102745725通過在氧化鎂制漿過程中加入氧化劑(如其他金屬氧化物MnO2, KMnO4等)將四價硫氧化為六價硫提高硫酸鎂的產量，但是由于其他金屬氧化物的存在，使得最終獲得的產品硫酸鎂中混有一些其他金屬硫酸鹽，導致其純度下降，性能受到影響。

【發(fā)明內容】

[0004]為了克服現有技術的缺陷，本申請的發(fā)明人進行了反復的深入研究，從而完成本發(fā)明。
[0005]本發(fā)明提供一種制備硫酸鎂的系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用氫氧化鎂漿液對煙氣進行脫硫，并形成硫酸鎂晶體產品，該系統(tǒng)包括脫硫裝置，所述脫硫裝置上設置有脫硫前煙道，脫硫前煙道上設置有煙氣含氧量調節(jié)裝置，所述煙氣含氧量調節(jié)裝置用于控制脫硫前煙氣中的含氧量、并保持該含氧量穩(wěn)定。
[0006]根據本發(fā)明所述的系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述含氧量控制在15vt%?25vt%之間。
[0007]根據本發(fā)明所述的系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述含氧量控制在17vt%? 19vt%之間。
[0008]根據本發(fā)明所述的系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述煙氣含氧量調節(jié)裝置包括富氧空氣通道，所述富氧空氣通道用于向脫硫前煙道中加入富氧空氣、并控制脫硫前煙氣的含氧量。
[0009]根據本發(fā)明所述的系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述煙氣含氧量調節(jié)裝置包括調節(jié)閥，所述調節(jié)閥設置在所述富氧空氣通道上，所述調節(jié)閥用于控制脫硫前煙氣的含氧量。
[0010]根據本發(fā)明所述的系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述煙氣含氧量調節(jié)裝置還包括加熱裝置，所述加熱裝置設置在所述富氧空氣通道上，所述加熱裝置用于加熱進入所述富氧空氣通道中的富氧空氣。
[0011 ] 根據本發(fā)明所述的系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述煙氣含氧量調節(jié)裝置還包括鼓風機，所述鼓風機與所述富氧空氣通道的一端連通，用于將所述富氧空氣引入所述富氧空氣通道中。
[0012]根據本發(fā)明所述的系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括補充氧化風裝置，所述補充氧化風裝置設置在脫硫裝置內部，并用于補充脫硫裝置中所需要的氧氣。
[0013]根據本發(fā)明所述的系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述脫硫裝置用于將氫氧化鎂漿液與煙氣相接觸，并將氫氧化鎂轉化為硫酸鎂，從而形成硫酸鎂漿液；所述脫硫裝置包括吸收塔和脫硫前煙道，所述脫硫前煙道與所述吸收塔連接，所述脫硫前煙道用于將脫硫前煙氣輸送至所述吸收塔內。
[0014]根據本發(fā)明所述的系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括如下裝置:
[0015]制漿裝置:用于制備氫氧化鎂漿液，并輸送至所述脫硫裝置中的吸收塔；
[0016]過濾裝置:用于將從所述脫硫裝置輸送出的硫酸鎂漿液中的不溶物分離出，從而制成硫Ife續(xù)溶液；
[0017]蒸發(fā)裝置:用于將從所述過濾裝置中輸送出的硫酸鎂溶液中的水分蒸發(fā)，從而制成硫酸鎂飽和溶液；
[0018]冷卻結晶裝置:用于將從所述蒸發(fā)裝置中輸送出的硫酸鎂飽和溶液冷卻結晶，從而制成含有硫酸鎂晶體的晶漿液；
[0019]分離裝置:用于將從所述冷卻結晶裝置中輸送出的所述晶漿液分離為硫酸鎂晶體和硫酸鎂飽和母液，所述飽和母液回流至所述蒸發(fā)裝置重復利用；
[0020]干燥裝置:用于將從所述分離裝置中輸送出的所述硫酸鎂晶體干燥。
[0021]根據本發(fā)明所述的系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括如下裝置:
[0022]包裝裝置:用于將從所述干燥裝置中輸送出的所述硫酸鎂晶體自動包裝。
[0023]根據本發(fā)明所述的系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述蒸發(fā)裝置為三效蒸發(fā)器，更優(yōu)選為帶強制循環(huán)濃縮方式的三效蒸發(fā)器。
[0024]根據本發(fā)明所述的系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述過濾裝置包括初級過濾裝置和精密過濾裝置。
[0025]根據本發(fā)明所述的系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述冷卻結晶裝置為連續(xù)冷卻結晶器，更優(yōu)選為DTB結晶器。
[0026]根據本發(fā)明所述的系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述分離裝置包括稠厚器和離心機。
[0027]根據本發(fā)明所述的系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述干燥裝置為振動流化床干燥裝置；更優(yōu)選地，所述振動流化床干燥裝置為配置熱風裝置的振動流化床干燥裝置，其排出的蒸汽用于三效蒸發(fā)器的第一效熱源。
[0028]通過使用本發(fā)明的系統(tǒng)，使得硫酸鎂的制備取得了如下有益效果:在傳統(tǒng)利用煙氣脫硫制備硫酸鎂的基礎上，通過在脫硫前煙道設置煙氣含氧量調節(jié)系統(tǒng)，不儀提高了MgSO3向MgSO4轉化的效率，同時降低了排出煙氣中SO2的濃度，減少了對環(huán)境的污染。此夕卜，采用本發(fā)明優(yōu)選的系統(tǒng)，還節(jié)省了新建氧化池的場地，降低了氧化風機的系統(tǒng)能耗。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1利用氫氧化鎂漿液煙氣脫硫后蒸發(fā)結晶制備硫酸鎂的系統(tǒng)制備硫酸鎂的流程圖。
【具體實施方式】
[0030]本發(fā)明所述的“ ％ ”，如無特殊說明，均為體積百分比。本發(fā)明所述的“vt% ”表示體積百分比。本發(fā)明所述的“系統(tǒng)”為一種產品，即裝置的集合。
[0031]本發(fā)明提供一種制備硫酸鎂的系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用氫氧化鎂漿液對煙氣進行脫硫，主要是通過在脫硫裝置中將含二氧化硫和氧氣的煙氣與含氫氧化鎂的漿液接觸，生成亞硫酸鎂以脫除煙氣中的二氧化硫，然后進行利用氧氣氧化亞硫酸鎂生成硫酸鎂。
[0032]下面結合附圖1詳細介紹本發(fā)明的制備硫酸鎂的系統(tǒng)。
[0033]本發(fā)明的制備硫酸鎂的系統(tǒng)包括煙氣含氧量調節(jié)裝置，優(yōu)選包括補充氧化風裝置。本發(fā)明的系統(tǒng)還可以包括制漿裝置、脫硫裝置、過濾裝置、蒸發(fā)裝置、冷卻結晶裝置、分離裝置。本發(fā)明的系統(tǒng)還可以包括干燥裝置和包裝裝置。
[0034]在本發(fā)明的系統(tǒng)包括脫硫裝置，所述脫硫裝置上發(fā)置有脫硫前煙道，脫硫前煙道上設置有煙氣含氧量調節(jié)裝置，所述煙氣含氧量調節(jié)裝置用于控制脫硫前煙氣中的含氧量、并保持該含氧量穩(wěn)定。所述煙氣含氧量調節(jié)裝置在脫硫前煙道的具體位置并沒有特別限制，可以位于脫硫前煙道的煙氣入口端、中部或煙氣出口端。優(yōu)選地，所述煙氣含氧量調節(jié)裝置位于脫硫前煙道的中部，這樣可以保證脫硫前煙氣的含氧量的穩(wěn)定控制。
[0035]在本發(fā)明中，脫硫前煙氣的含氧量需要控制在一定范圍。優(yōu)選地，可以控制在15vt%?25vt%之間，更優(yōu)選控制在16vt%?23vt%之間，更優(yōu)選控制在17vt%?19vt%之間。
[0036]在本發(fā)明中，所述煙氣含氧量調節(jié)裝置包括富氧空氣通道或純氧氣通道，以用于向脫硫前煙道中提供富氧空氣或純氧氣，從而控制脫硫前煙氣的含氧量。優(yōu)選地，所述煙氣含氧量調節(jié)裝置包括富氧空氣通道。所述富氧空氣通道用于向脫硫前煙道中加入富氧空氣、并控制脫硫前煙氣的含氧量。
[0037]在本發(fā)明中，所述煙氣含氧量調節(jié)裝置包括調節(jié)閥。調節(jié)閥的種類和個數均沒有特別限制，只要其能夠控制富氧空氣或純氧氣的流量即可。所述調節(jié)閥可以設置在富氧空氣通道或純氧氣通道上。優(yōu)選地，所述調節(jié)閥可以設置在所述富氧空氣通道上，用于控制脫硫前煙氣的含氧量。作為優(yōu)選，所述調節(jié)閥的個數為兩個，以方便控制脫硫前煙氣的含氧量。
[0038]在本發(fā)明中，所述煙氣含氧量調節(jié)裝置還包括加熱裝置，用于加熱進入富氧空氣通道的富氧空氣或進入純氧氣通道的純氧氣。優(yōu)選地，所述加熱裝置設置在所述富氧空氣通道上，所述加熱裝置用于加熱進入所述富氧空氣通道中的富氧空氣。更優(yōu)選，所述加熱裝置設置在所述富氧空氣通道的富氧空氣入口端。這樣，加熱效果更加充分。
[0039]在本發(fā)明中，所述煙氣含氧量調節(jié)裝置還包括鼓風機，用于將富氧空氣或純氧氣引入富氧空氣通道或純氧氣通道。優(yōu)選地，所述鼓風機與所述富氧空氣通道的一端(例如，富氧空氣入口端)連通，用于將所述富氧空氣引入所述富氧空氣通道中。優(yōu)選地，所述加熱裝置設置在所述鼓風機和富氧空氣通道之間。
[0040]由于普通煙氣的含氧量較低(一般不超過6% )，將其通入到氫氧化鎂漿液中，脫硫后漿液中主要以MgSO3形式存在。為了提高MgSO3向MgSO4的轉化率，本發(fā)明在脫硫裝置的脫硫前煙道設置了煙氣含氧量調節(jié)裝置，用于增加脫硫前煙氣中的氧氣含量，提高煙氣中氧氣氧化MgSO3的效率。
[0041]本發(fā)明的煙氣含氧量調節(jié)裝置設置于脫硫裝置的脫硫前煙道，通過向脫硫前煙道加入富氧空氣或氧氣，增加脫硫前煙氣中的氧氣含量，并控制該含量穩(wěn)定。該脫硫前煙氣含氧量優(yōu)選控制在15%以上，更優(yōu)選16%以上，最優(yōu)選17%以上。富氧空氣或氧氣通常通過鼓風機鼓入。由于鼓入的富氧空氣或氧氣溫度要遠遠低于脫硫前煙氣的溫度，而具有高溫的煙氣可以向氫氧化鎂漿液與二氧化硫反應以及后續(xù)的氧化反應提高熱能，因此優(yōu)選將加熱后的富氧空氣或氧氣鼓入煙道中。然而富氧空氣或氧氣加入量過多，需要多消耗能量，出于經濟因素考慮，優(yōu)選將脫硫前煙氣含氧量控制在25 %以下，更優(yōu)選23 %，最優(yōu)選19 %以下。這也就是說利用煙氣含氧量調節(jié)裝置將脫硫前煙氣含氧量控制在15?25%之間，優(yōu)選16?23%之間，最優(yōu)選17?19%之間。采用煙氣含氧量調節(jié)裝置實現煙氣中O2氧化漿液中的MgSO3，不僅提高了 MgSO3向MgSO4轉化的效率，制備出高品質的硫酸鎂產品，同時降低了排出煙氣中SO2的濃度，減少了對環(huán)境的污染，此外還節(jié)省了新建氧化池的場地，降低了氧化風機的系統(tǒng)能耗。
[0042]在本發(fā)明中，所述系統(tǒng)還可以包括補充氧化風裝置，所述補充氧化風裝置設置在脫硫裝置內部，并用于補充脫硫裝置中所需要的氧氣。優(yōu)選地，所述補充氧化風裝置設置于脫硫裝置的吸收塔內，用于補充由于生產環(huán)節(jié)的變動帶來的硫含量波動造成煙氣短期含硫量過高或生產設備超負荷運行時煙氣中O2不能完全將漿液中的MgSO3氧化成MgSO4所需要的02。補充氧化風裝置優(yōu)選為氧化風機。
[0043]同時在脫硫前煙道設置煙氣含氧量調節(jié)系統(tǒng)和在脫硫系統(tǒng)設置補充氧化風系統(tǒng)，可以更有效的將MgSO3氧化成MgSO4,并降低了排出煙氣中SO2的濃度。
[0044]在本發(fā)明中，制漿裝置用于制備氫氧化鎂漿液，并輸送至脫硫裝置中的吸收塔。該裝置可采用現有技術中通常所采用的設備，制漿工藝優(yōu)選地采用在氧化鎂粉中加入水制成氫氧化鎂漿液，然后輸送至脫硫裝置的吸收塔內。輸送裝置優(yōu)選為泵。所述的水可以是自來水、工業(yè)用水、冷凝水等，優(yōu)選后續(xù)三效蒸發(fā)裝置中的高溫冷凝水。利用高溫冷凝水制備氫氧化鎂漿液，既避免了水的浪費，又利用了冷凝水的熱量促進氧化鎂溶液反應生成氫氧化鎂漿液，縮短了制漿裝置的熟化時間并提高了脫硫劑利用率。
[0045]在本發(fā)明中，脫硫裝置包括吸收塔、脫硫前煙道，脫硫前煙道與吸收塔相連，用于將脫硫前煙氣輸送至吸收塔內。該裝置用于將氧氧化鎂漿液與煙氣相接觸，將氫氧化鎂轉化為硫酸鎂。具體工藝為，通過煙氣含氧量調節(jié)裝置的煙氣和制漿裝置的氫氧化鎂漿液在吸收塔內部的漿池區(qū)進行充分的氣液接觸，完成SO2捕集，并在漿液中與Mg(OH)2發(fā)生反應生成MgSO3,MgSO3在循環(huán)泵的作用下被輸送到吸收塔的噴淋層繼續(xù)與煙氣中的O2反應生成溶解性高MgS04。本發(fā)明發(fā)現漿料中的硫酸鎂含量與pH之間有密切的聯系。當漿料的pH在某個特定范圍時，漿料中的硫酸鎂含量較高。如果PH低于6，則漿料中硫酸鎂的含量不高；如果pH高于7，則漿料中的副產物較多，也會影響硫酸鎂的含量。因此，將吸收塔底部漿池區(qū)PH值控制在6?7之間，可以保證裝置具有較高的脫硫效率。為了使煙氣與漿液充分接觸，煙氣在吸收塔內的流速控制在I?5m / s，優(yōu)選2?4m / s，更優(yōu)選3m / s，且煙氣溫度控制在90?120°C，優(yōu)選100?118°C，以確保氣液兩相膜的形成實現高效脫硫和MgSO3氧化。
[0046]在本發(fā)明中，過濾裝置的功能是將吸收塔中輸送出的漿液中的不溶物，如煙塵、原料氧化鎂中的雜質、未氧化的亞硫酸鎂等，從漿液中分離制成硫酸鎂溶液。其優(yōu)選利用泵將排放出的漿液通過過濾裝置過濾。傳統(tǒng)的重力沉降法絮凝沉淀的除雜方式存在停留時間較長和設備容積較大等缺點，不可避免的造成工藝無法連續(xù)運行同時又增大了裝置整體占地面積。為了克服上述缺陷，本發(fā)明的過濾裝置優(yōu)選為兩級過濾裝置，初級過濾裝置和精密過濾裝置。初級過濾裝置主要用于除去漿液中的粗渣，精密過濾裝置主要用于除去漿液中的細渣。初級過濾裝置和精密過濾裝置可采用傳統(tǒng)的分離固液的過濾裝置，優(yōu)選過濾篩。初級過濾裝置可采用不大于300目的過濾篩，精密過濾裝置可采用不小于300目的過濾篩。采用連續(xù)兩級過濾裝置既可以保證漿液過濾效果又能保證裝置連續(xù)運行穩(wěn)定性，同時節(jié)省了因設置絮凝沉淀池而增加的占地面積。
[0047]在本發(fā)明中，蒸發(fā)裝置用于將從過濾裝置中輸送出的硫酸鎂溶液中的水分蒸發(fā)制成硫酸鎂飽和溶液。蒸發(fā)裝置優(yōu)選三效蒸發(fā)器:第一效產生的二次蒸汽進入二效作為熱源，第二效蒸發(fā)產生的二次蒸汽作為第三效熱源，以節(jié)約生蒸汽。設備第二、三效采用強制循環(huán)濃縮方式，以提高傳熱效率，循環(huán)力度大，蒸發(fā)速度快，受熱時間短，不易結垢。三效蒸發(fā)器進料硫酸鎂溶液的溫度為30?40°C密度為1.15?1.2t / m3，蒸發(fā)后硫酸鎂溶液溫度為60?70°C密度為1.35?1.4t / m3。三效蒸發(fā)器中排出的高溫冷凝水可用于制漿裝置中與氧化鎂粉體反應生成氫氧化鎂的水。
[0048]在本發(fā)明中，冷卻結晶裝置用于將從蒸發(fā)裝置中輸送出的硫酸鎂飽和溶液冷卻結晶，使得硫酸鎂從溶液中析出。冷卻結晶裝置優(yōu)選為連續(xù)冷卻結晶器，更優(yōu)選DTB連續(xù)冷卻結晶器。該DTB結晶器由結晶罐、冷凝器、強制循環(huán)泵、出料泵、真空泵等組成。DTB(DrabtTube Babbled)型結晶器即導流筒加檔板型結晶器是一種細晶漿循環(huán)式結晶器。結晶器內設有導流筒和筒形擋板，配置推進式攪拌系統(tǒng)，操作時熱飽和料液連續(xù)加到循環(huán)管下部，與循環(huán)管內夾帶有小晶體的母液混合后泵送至加熱器。加熱后的溶液在導流筒底部附近流入結晶器，并由緩慢轉動的螺旋槳沿導流筒送至液面。溶液在液面蒸發(fā)冷卻，達到過飽和狀態(tài)，其中部分溶質在懸浮的顆粒表面沉積，使晶體長大。在環(huán)形擋板外圍還設有一個沉降區(qū)。在沉降區(qū)內大顆粒沉降，而小顆粒則隨母液進入循環(huán)管并受熱溶解。晶體于結晶器底部沉入淘析柱。為使結晶產品的粒度盡量均勻，將沉降區(qū)來的部分母液加到淘析柱底部，利用水力分級的作用，使小顆粒隨溶液流回結晶器，結晶產品從淘析腿下部排出。完成冷卻結晶后硫酸鎂晶漿溫度一般控制在25?35°C，優(yōu)選28?30°C。
[0049]本發(fā)明采用蒸發(fā)裝置與冷卻結晶裝置分開設置，不但可以避免蒸發(fā)裝置管道堵塞現象，還可以充分利用硫酸鎂溶液溶解性質實現硫酸鎂飽和溶液在DTB連續(xù)結晶器內穩(wěn)定冷卻結晶制備聞品質的硫酸續(xù)副廣品。
[0050]在本發(fā)明中，分離裝置用于將從冷卻結晶裝置中輸送出的硫酸鎂漿液進行固液分離，獲得硫酸鎂晶體。本發(fā)明采用的分離裝置優(yōu)選為稠厚器和離心機兩級分離設備，將硫酸鎂晶漿分離為硫酸鎂晶體和硫酸鎂飽和母液。母液回流至蒸發(fā)裝置反復利用。
[0051]本發(fā)明制造硫酸鎂的裝置還可以包括一些后處理裝置，如干燥裝置和/或包裝裝置等。
[0052]在本發(fā)明中，干燥裝置即將從分離裝置中輸送出的飽和母液中分離出的硫酸鎂晶體中的水分除去。干燥裝置優(yōu)選為振動流化床干燥裝置，特別是針對硫酸鎂晶體的物理特性，本發(fā)明優(yōu)選采用配置熱風裝置的振動流化床干燥裝置。送風機將過濾后的空氣輸入空氣加熱器，經過加熱的熱空氣，進入主機的下箱體內，然后通過流化床的空氣分布板由下向上垂直吹入被干燥的物料，使物料呈沸騰狀態(tài)。物料自進料口進入，主機在振動電機的激振力作用下產生勻稱振動，使物料沿水平拋擲，被干燥的物料在上述的熱氣流和機器振動的綜合作用下，形成流態(tài)化狀態(tài)，這樣就使物料與熱空氣接觸時間長，面積大，因而獲得高效率的干燥效果。本裝置利用熱值較低的溫度120?133°C壓力0.2?0.3Mpa飽和蒸汽將空氣加熱送入振動流化床在并機械振動的作用下實現硫酸鎂晶體充分烘干成硫酸鎂成品。從流化床輸出的蒸汽可用于蒸發(fā)裝置，其不但節(jié)約能源，還降低運營成本。
[0053]在本發(fā)明中，包裝裝置可以用于將從干燥裝置中輸送出的硫酸鎂輸送至自動包裝機包裝。
[0054]本發(fā)明的系統(tǒng)可以適用于各種類型的含二氧化硫的煙氣，特別適用于燃煤鍋爐、鋼廠燒結機、鋼廠球團設備的煙氣。隨著本發(fā)明的推廣應用，可以避免常見濕式鈣法脫硫副產品石膏無法再利用只能進行填埋處理造成的二次污染問題，而且制成工業(yè)級一等品的高附加值產品硫酸鎂。
[0055]下面將結合具體實施例對本發(fā)明作進一步的說明，但本發(fā)明的保護范圍并不限于此。
[0056]牟施例I
[0057]步驟一:將氧化鎂粉中加入60°C蒸發(fā)裝置高溫冷凝水制成氫氧化鎂漿液，泵送至吸收塔。
[0058]步驟二:利用煙氣含氧量調節(jié)裝置將表I的脫硫前煙氣的含氧量控制在18%。
[0059]步驟三:吸收塔入口煙氣流速3m / S，入口煙氣溫度120°C。吸收塔底部漿池區(qū)pH值控制在6?7之間波動，制得硫酸鎂溶液。
[0060]步驟四:將硫酸鎂溶液通過不低于300目過濾介質精密過濾器實現硫酸鎂溶液的精濾。
[0061]步驟五:將溫度為30°C、密度為1.2t / m3的硫酸鎂溶液送入三效蒸發(fā)器進行蒸發(fā)得到溫度為70°C、密度為1.4t / m3的硫酸鎂飽和溶液。
[0062]步驟六:將蒸發(fā)后的硫酸鎂飽和溶液送入DTB連續(xù)結晶器，通過冷凝器內溫度穩(wěn)定在30 C循環(huán)冷卻水給DTB結晶iil內硫酸續(xù)溶液降溫實現硫酸續(xù)過飽和狀態(tài)降溫結晶。硫酸鎂晶體在結晶罐內逐漸長大脫離攪拌器擾動沉降在結晶罐底部，通過排漿泵將硫酸鎂晶漿排出。
[0063]步驟七:硫酸鎂晶漿在稠厚器和離心機的晶粒大小篩選和離心分離綜合作用下得到初步產品硫酸鎂晶體。
[0064]步驟八:溫度為120°C壓力為0.2MPa的飽和蒸汽將空氣加熱送入振動流化床在并機械振動的作用下實現硫酸鎂晶體充分烘干成硫酸鎂成品并輸送至自動包裝機包裝。最終得到硫酸鎂產品完全達到國家工業(yè)一等品的品質。[0065]表1鋼廠燒結機煙氣脫硫項目工況參數
【權利要求】
1.一種制備硫酸鎂的系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用氫氧化鎂漿液對煙氣進行脫硫，并形成硫酸鎂晶體產品，其特征在于:該系統(tǒng)包括脫硫裝置，所述脫硫裝置上設置有脫硫前煙道，脫硫前煙道上設置有煙氣含氧量調節(jié)裝置，所述煙氣含氧量調節(jié)裝置用于控制脫硫前煙氣中的含氧量、并保持該含氧量穩(wěn)定。
2.根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述含氧量控制在15vt%?25vt%之間。
3.根據權利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述含氧量控制在17vt%?19vt%之間。
4.根據權利要求1?3任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述煙氣含氧量調節(jié)裝置包括富氧空氣通道，所述富氧空氣通道用于向脫硫前煙道中加入富氧空氣、并控制脫硫前煙氣的含氧量。
5.根據權利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述煙氣含氧量調節(jié)裝置包括調節(jié)閥，所述調節(jié)閥設置在所述富氧空氣通道上，所述調節(jié)閥用于控制脫硫前煙氣的含氧量。
6.根據權利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述煙氣含氧量調節(jié)裝置還包括加熱裝置，所述加熱裝置設置在所述富氧空氣通道上，所述加熱裝置用于加熱進入所述富氧空氣通道中的富氧空氣。
7.根據權利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述煙氣含氧量調節(jié)裝置還包括鼓風機，所述鼓風機與所述富氧空氣通道的一端連通，用于將所述富氧空氣引入所述富氧空氣通道中。
8.根據權利要求1?3任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述系統(tǒng)還包括補充氧化風裝置，所述補充氧化風裝置設置在脫硫裝置內部，并用于補充脫硫裝置中所需要的氧氣。
9.根據權利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述脫硫裝置用于將氫氧化鎂漿液與煙氣相接觸，并將氫氧化鎂轉化為硫酸鎂，從而形成硫酸鎂漿液；所述脫硫裝置包括吸收塔和脫硫前煙道，所述脫硫前煙道與所述吸收塔連接，所述脫硫前煙道用于將脫硫前煙氣輸送至所述吸收塔內。
10.根據權利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述系統(tǒng)還包括如下裝置: 制漿裝置:用于制備氫氧化鎂漿液，并輸送至所述脫硫裝置中的吸收塔； 過濾裝置:用于將從所述脫硫裝置輸送出的硫酸鎂漿液中的不溶物分離出，從而制成硫酸鎂溶液； 蒸發(fā)裝置:用于將從所述過濾裝置中輸送出的硫酸鎂溶液中的水分蒸發(fā)，從而制成硫酸鎂飽和溶液； 冷卻結晶裝置:用于將從所述蒸發(fā)裝置中輸送出的硫酸鎂飽和溶液冷卻結晶，從而制成含有硫酸鎂晶體的晶漿液； 分離裝置:用于將從所述冷卻結晶裝置中輸送出的所述晶漿液分離為硫酸鎂晶體和硫酸鎂飽和母液，所述飽和母液回流至所述蒸發(fā)裝置重復利用； 干燥裝置:用于將從所述分離裝置中輸送出的所述硫酸鎂晶體干燥。
【文檔編號】C01F5/40GK103585877SQ201310612295
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月28日 優(yōu)先權日:2013年11月28日
【發(fā)明者】王鍵, 劉景明, 童裳慧 申請人:北京世能中晶能源科技有限公司