專(zhuān)利名稱(chēng)：鎂基-海水法船用脫硫系統(tǒng)中Mg(OH)₂ 漿料制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煙氣脫硫技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及到鎂法和海水法脫硫系統(tǒng)中Mg(OH)2漿 料制備工藝。
背景技術(shù)：
目前最為成功的達(dá)到工業(yè)應(yīng)用的脫硫技術(shù)為化學(xué)法，相對(duì)于干法和半干法，濕法 脫硫以其成熟的技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。鎂基-海水脫硫法脫硫效率高、無(wú)二次污染、占用體積 小、不結(jié)垢、運(yùn)行成本低，同時(shí)又考慮了船上海水獲取易淡水獲取難，結(jié)合了鎂法脫硫和海 水法脫硫的共同優(yōu)點(diǎn)，是一種新穎且高效的脫硫方法?，F(xiàn)有的鎂法脫硫技術(shù)大多是吸收石灰石石膏法技術(shù)而產(chǎn)生的，雖然有所改進(jìn)但沒(méi) 有最后優(yōu)化利用氧化鎂的技術(shù)。僅以制漿系統(tǒng)來(lái)看國(guó)內(nèi)技術(shù)仍存在種種問(wèn)題，不能滿(mǎn)足用 戶(hù)長(zhǎng)期、穩(wěn)定的技術(shù)要求。為了提高脫硫效率，Mg(OH)2漿料的活性成為了一個(gè)主要的工藝參數(shù)，即Mg(OH)2 脫硫劑的來(lái)源成為了制約M&S煙氣脫硫法技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。中國(guó)專(zhuān)利CN1291588A公開(kāi) 了一種菱鎂礦煅燒生成輕燒氧化鎂，輕燒氧化鎂水解生成氫氧化鎂的新工藝，此工藝生產(chǎn) 的氫氧化鎂脫硫劑時(shí)不可避免的產(chǎn)生殘?jiān)?。中?guó)專(zhuān)利CN1309087公開(kāi)了一種氫氧化鎂及其 懸浮液的制造方法，該方法在少量水存在下混合研磨輕燒氧化鎂，然后在一定水分存在下， 在一定溫度下熟化制造粉粒狀氫氧化鎂。實(shí)際操作發(fā)現(xiàn)氧化鎂水解成氫氧化鎂的條件不易 控制而造成水解不充分，導(dǎo)致氫氧化鎂與酸成分反應(yīng)速度慢，即脫硫反應(yīng)活性低，不能滿(mǎn)足 高效率脫硫要求。綜上，本領(lǐng)域缺乏一種反應(yīng)活性好，脫硫效率高，有效避免脫硫系統(tǒng)中結(jié)垢、堵塞 等問(wèn)題，且沒(méi)有二次污染的Mg(OH)2脫硫劑的制備工藝。

發(fā)明內(nèi)容
為實(shí)現(xiàn)鎂基-海水法脫硫技術(shù)應(yīng)用于船舶煙氣高效脫硫，保證脫硫裝置長(zhǎng)期可 靠、達(dá)標(biāo)運(yùn)行，本發(fā)明提供一種鎂基-海水法船用脫硫系統(tǒng)中Mg(OH)2漿料制備方法，配制 高活性的Mg(OH)2I料。鎂基-海水法船用脫硫系統(tǒng)主要包括脫硫塔、海水冷卻噴霧單元、漿料罐、多級(jí)噴 淋裝置、海水，在所述的脫硫塔下部設(shè)有漿料池，漿料池上部為多級(jí)噴淋裝置，通過(guò)氧化風(fēng) 機(jī)向漿料池中通入氧氣，通過(guò)新水泵向漿料池中通入海水，漿料池底部設(shè)有排出泵；所述的 漿料罐的設(shè)有蒸汽、氧化鎂粉、海水管道，其中蒸汽管道上設(shè)有電動(dòng)蒸汽閥，海水管道上設(shè) 有海水流量計(jì)，漿料罐中設(shè)有攪拌器，漿料罐下端出料管道設(shè)有變頻管道泵，出料管道上還 設(shè)有漿料流量計(jì)并連接到多級(jí)噴淋裝置；多級(jí)噴淋裝置還通過(guò)噴淋泵連接到漿料池；鍋爐 煙氣經(jīng)過(guò)依次設(shè)有電動(dòng)蝶閥、變頻風(fēng)機(jī)、煙氣流量計(jì)的排煙管道進(jìn)入海水冷卻噴霧單元，海 水冷卻噴霧單元順鍋爐煙氣通風(fēng)方向噴霧，經(jīng)冷卻的鍋爐煙氣進(jìn)入脫硫塔；脫硫塔頂部設(shè) 有除霧網(wǎng)和新水噴淋裝置，處理后煙氣從脫硫塔的排煙口進(jìn)入煙 并排出，排煙口側(cè)壁設(shè)有分析儀探頭；漿料池中還設(shè)有pH計(jì)，浮子式液位計(jì)。通過(guò)Mg(OH)2漿料多級(jí)噴淋裝置、漿料pH調(diào)控、給排水控制，研制而成本鎂基-海 水法船用脫硫系統(tǒng)，并通過(guò)濃度測(cè)定確定對(duì)應(yīng)的優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)，實(shí)現(xiàn)裝置長(zhǎng)期可靠、達(dá) 標(biāo)運(yùn)行。本發(fā)明的原理是以氧化鎂水化法制備氫氧化鎂Mg(0H)2。氧化鎂首先吸附周?chē)?水，反應(yīng)形成氫氧化鎂微晶。加入分散劑可有效地降低表面能，通過(guò)位阻和靜電排斥效應(yīng)防 止顆粒團(tuán)聚和長(zhǎng)大，制得粒徑更小，形貌更佳的Mg(OH)2，有效避免了脫硫系統(tǒng)中的結(jié)垢、堵 塞等問(wèn)題，保證持續(xù)高效脫硫的可靠性。本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)鎂基-海水法船用脫硫系統(tǒng)中Mg(OH)2漿料制 備方法中主要設(shè)備包括漿料罐、電動(dòng)攪拌旋葉、溫度探頭、流量計(jì)、電動(dòng)蒸汽閥、進(jìn)料口、出 料口、蒸汽加熱管道、冷凝排水管等部分，控制恒定溫度、攪拌速度、熟化時(shí)間的常壓最佳水 合條件，以氧化鎂熱水合法制備Mg(OH)2漿料。 流量計(jì)配合電動(dòng)閥控制海水由管道定量引入漿料罐中，經(jīng)進(jìn)料口加入氧化鎂粉 (氧化鎂粒度為200目且含雜質(zhì)少)，投入海水和氧化鎂的質(zhì)量比為8 2;利用船上熱蒸氣 分別由不同管道加熱漿料罐殼體(夾層結(jié)構(gòu))和內(nèi)部，冷凝水由下部排水口排出，以保證循 環(huán)加熱。漿料罐內(nèi)裝有溫度探頭即時(shí)監(jiān)控漿料溫度，通過(guò)溫控裝置自動(dòng)控制料溫保持80 90°C恒溫。電動(dòng)攪拌旋葉攪拌速度為400r/min。在上述條件下熟化時(shí)間池再投放微量分 散劑，其質(zhì)量占總質(zhì)量的3%，繼續(xù)攪拌熟化Ih即可由漿料罐底出料口輸出漿料，經(jīng)變頻管 道泵向脫硫塔各級(jí)噴淋管道提供定量漿料進(jìn)行噴淋。漿料供給量和噴淋量由漿料池中的PH 自動(dòng)調(diào)控和多路自動(dòng)反饋電器控制系統(tǒng)控制。本發(fā)明的效果和益處是，制備Mg(OH)2漿料活性高，產(chǎn)生殘?jiān)伲欢氯艿?。?接取海水加以利用，解決了海上取淡水難的問(wèn)題。且充分利用船自產(chǎn)水蒸氣加熱，直接節(jié)省 運(yùn)行費(fèi)用。通過(guò)溫度自動(dòng)調(diào)控系統(tǒng)和漿料供給控制，保證了高脫硫效率，確保船用M&S脫硫 裝置安全、可靠、達(dá)標(biāo)運(yùn)行。


下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。圖1為鎂基-海水法船用脫硫系統(tǒng)原理圖。圖2本方法涉及的漿料罐的結(jié)構(gòu)原理圖。圖中，1、脫硫塔，2、漿料罐，3、煙囪，4、漿料池，5、海水，6、蒸汽，7、氧化鎂粉，8、新 水泵，9、海水流量計(jì)，10、電動(dòng)閥，11、電動(dòng)蒸汽閥，12、變頻管道泵，13、漿料流量計(jì)，14、噴淋 泵，15、排出泵，16、廢液，17、氧化風(fēng)機(jī)，18、鍋爐煙氣，19、電動(dòng)蝶閥，20、變頻風(fēng)機(jī)，21、煙氣
流量計(jì)，22、處理后氣體。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例具體說(shuō)明本發(fā)明。在某集裝箱船上實(shí)船應(yīng)用本方法后對(duì)制備的Mg(OH)2百分比進(jìn)行測(cè)試?？刂埔汗?比即海水與氧化鎂質(zhì)量比、水合溫度、熟化時(shí)間、攪拌速度4個(gè)影響因素，根據(jù)所用MgO礦粉 成分配比(參考表1)得出制備的Mg(OH)2百分比并進(jìn)行比較，確定最佳水合條件。測(cè)試結(jié)果如表2 表IMgO礦粉各成分含量
NaOHSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO8. 49%4. 27%0. 25%0. 75%1. 24%85%表2制備Mg (OH)2實(shí)驗(yàn)正交表(下一頁(yè))
因素項(xiàng)ABCDMg(OH)2 百@液固比/%水合溫度/°c熟化時(shí)間/h攪拌速度/rmin-1分比/%18:27012008828:28023009638:290340098水47:37024009057:38032009367:39013008576:470330081平86:48014008396:490220085KX282259256266Kl268272271262KZ249268272271KX94868589Kl89909087Z383899090R11463 由測(cè)試結(jié)果可以看出對(duì)Mg(OH)2活性影響重要程度為A > C > B > D。固液比對(duì)Mg(OH)2活性影響遠(yuǎn)大于其他三個(gè)因素。實(shí)驗(yàn)最佳方案為A1B2C2D3，即固液比8 2、水合 溫度80°C、熟化時(shí)間2h、攪拌速度400r · mirT1。 本發(fā)明不局限于上述實(shí)施例，任何在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)的等同構(gòu)思或者改 變，均列為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1. 一種鎂基-海水法船用脫硫系統(tǒng)中Mg(OH)2漿料制備方法，其特征在于流量計(jì)配 合電動(dòng)閥控制海水由管道定量引入漿料罐中，經(jīng)進(jìn)料口加入氧化鎂粉，投入海水和氧化鎂 的質(zhì)量比為8 2;利用船上熱蒸氣分別由不同管道加熱漿料罐殼體和內(nèi)部，冷凝水由下部 排水口排出；漿料罐內(nèi)裝有溫度探頭即時(shí)監(jiān)控漿料溫度，通過(guò)溫控裝置自動(dòng)控制料溫保持 80 90°C恒溫；電動(dòng)攪拌旋葉攪拌速度為400r/min ；在上述條件下熟化時(shí)間池再投放微 量分散劑，其質(zhì)量占總質(zhì)量的3%，繼續(xù)攪拌熟化Ih即可由漿料罐底出料口輸出漿料，經(jīng)變 頻管道泵向脫硫塔各級(jí)噴淋管道提供定量漿料進(jìn)行噴淋。
全文摘要
一種鎂基-海水法船用脫硫系統(tǒng)中Mg(OH)2漿料制備的方法，該方法中主要涉及的裝置包括漿料罐、電動(dòng)攪拌旋葉、溫度探頭、流量計(jì)、電動(dòng)蒸汽閥、進(jìn)料口、出料口、蒸汽加熱管道、冷凝排水管等。發(fā)明根據(jù)氧化鎂粉、海水、分散劑定量配比，恒溫加熱并攪拌均勻制成濃度為10～25％的漿料，然后通過(guò)變頻管道泵送至脫硫塔內(nèi)，達(dá)到脫硫目的。本發(fā)明具有可以直接取海水加以利用，工藝簡(jiǎn)便，制得粒徑更小，形貌更佳的Mg(OH)2，有效避免了脫硫系統(tǒng)中的結(jié)垢、堵塞等問(wèn)題，保證持續(xù)高效脫硫的可靠性。
文檔編號(hào)B01D53/80GK102120126SQ20111003959
公開(kāi)日2011年7月13日 申請(qǐng)日期2011年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月17日
發(fā)明者張路, 朱益民, 郝陽(yáng) 申請(qǐng)人:大連海事大學(xué)