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濕式氧化鎂法脫硫工藝
發表時間 : 2020/11/27 00:00

1132026717.jpg一、氧化鎂脫硫的化學反應式
  氧化鎂的水解產物溶解度和反應活性都要優于氧化鈣,因此在達到相同脫硫率的條件下,其脫硫劑與硫的摩爾比要低于石灰石或石灰。同時,由于氧化鎂的分子量低于石灰石或氧化鈣,即使在相同的脫硫效率下,其脫硫劑用量也要少于鈣脫硫劑,因此其運行費用較低。 
  吸收過程發生的主要反應如下:
  Mg(OH)+ SO2 → MgSO2 + H2
  MgSO3 + SO2 + H2O → Mg(HSO3)2
  Mg(HSO3)2 + Mg(OH)2 → 2MgSO3 + 2H2O
  吸收了硫分的吸收液落入吸收塔底,吸收塔底部主要為氧化、循環過程。 氧化過程,由曝氣鼓風機向塔底漿液內強制提供大量壓縮空氣,使得造成化學需氧量的MgSO3氧化成MgSO4。這個階段化學反應如下: 
  MgSO3 + 1/2O2 → MgSO4 
  Mg(HSO3)2 + 1/2O2 → MgSO2 + H2SO3
  H2SO3 + Mg(OH)2 → MgSO3 + 2H2O
  MgSO3 + 1/2O2 → MgSO4 
  循環過程即是將落入塔底的吸收液經漿液循環泵重新輸送至吸收塔上部吸收區。塔底吸收液pH值由自動噴注的20 %氫氧化鎂漿液調整,而且與酸堿計連鎖控制。當塔底漿液pH低于設定值時,氫氧化鎂漿液通過輸送泵自動補充到吸收塔底,在塔底攪拌器的作用下使漿液混合均勻,至pH達到設定值時停止補充氫氧化鎂漿液。20 %氫氧化鎂溶液由氧化鎂粉加熱水熟化產生,或直接使用氫氧化鎂,因為氧化鎂粉不純,而且氫氧化鎂溶解度很低,就使得熟化后的漿液非常易于沉積,因此攪拌機與氫氧化鎂溶液輸送泵必須連續運轉,避免管線與吸收塔底部產生沉淀。
鎂法脫硫優點 
  a.技術成熟。氧化鎂脫硫技術是一種成熟度僅次于鈣法的脫硫工藝,氧化鎂脫硫工藝在世界各地都有非常多的應用業績,其中在日本已經應用了100多個項目,臺灣的電站95%是用氧化鎂法,另外在美國、德國等地都已經應用,并且目前在我國部分地區已經有了應用的業績。 
  b.原料來源充足。在我國氧化鎂的儲量十分可觀,目前已探明的氧化鎂儲藏量約為160億噸,占全世界的80%左右。其資源主要分布在遼寧、山東、四川、河北等省,其中遼寧占總量的84.7%,其次是山東萊州,占總量的10%,其它主要是在河北邢臺大河,四川干洛巖岱、漢源,甘肅肅北、別蓋等地。因此氧化鎂完全能夠作為脫硫劑應用于電廠的脫硫系統中去。 
  c.脫硫效率高。在化學反應活性方面氧化鎂要遠遠大于鈣基脫硫劑,并且由于氧化鎂的分子量較碳酸鈣和氧化鈣都比較小。因此其它條件相同的情況下氧化鎂的脫硫效率要高于鈣法的脫硫效率。一般情況下氧化鎂的脫硫效率可達到95-98%以上,而石灰石/石膏法的脫硫效率僅達到90-95%左右。 
  d.投資費用少。由于氧化鎂作為脫硫本身有其獨特的優越性,因此在吸收塔的結構設計、循環漿液量的大小、系統的整體規模、設備的功率都可以相應較小,這樣一來,整個脫硫系統的投資費用可以降低20%以上。 
  e.運行費用低。決定脫硫系統運行費用的主要因素是脫硫劑的消耗費用和水電汽的消耗費用。氧化鎂的價格比氧化鈣的價格高一些,但是脫除同樣的SO2氧化鎂的用量是碳酸鈣的40%;水電汽等動力消耗方面,液氣比是一個十分重要的因素,它直接關系到整個系統的脫硫效率以及系統的運行費用。對石灰石石膏系統而言,液氣比一般都在10L/m3以上,而氧化鎂在2 L/m3以下,這樣氧化鎂法脫硫工藝就能節省很大一部分費用。同時氧化鎂法副產物的出售又能抵消很大一部分費用。 
  f.運行可靠。鎂法脫硫相對于鈣法的最大優勢是系統不會發生設備結垢堵塞問題,能保證整個脫硫系統能夠安全有效的運行,同時鎂法PH值控制在6.0-6.5之間,在這種條件下設備腐蝕問題也得到了一定程度的解決??偟膩碚f,鎂法脫硫在實際工程中的安全性能擁有非常有力的保證。

 

工藝流程圖

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