專利名稱：鎂法脫硫副產(chǎn)物亞硫酸鎂煅燒回用技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種回用方法，具體地涉及鎂法脫硫副產(chǎn)物亞硫酸鎂煅燒回用 技術(shù)。
背景技術(shù)：
我國(guó)是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)。S(V污染已經(jīng)成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì) 和社會(huì)發(fā)展的重要因素，削減S02排放量，控制大氣S02污染，保護(hù)大氣環(huán)境質(zhì)
量，是目前及未來相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)我國(guó)環(huán)境保護(hù)的主要課題。
鎂法脫硫?qū)＠夹g(shù)近幾年開始在美國(guó)、日本、韓國(guó)、臺(tái)灣等極少數(shù)國(guó)家或
地區(qū)得到應(yīng)用。相對(duì)于石灰石-石膏法，氧化鎂法具有許多優(yōu)點(diǎn)鎂基脫硫劑
的脫硫反應(yīng)活性高、用量?jī)H為石灰石的40%、循環(huán)漿液泵能耗低、塔體尺寸減 小，不僅脫硫效率高，還降低了設(shè)備投資及運(yùn)行費(fèi)用，并可避免脫硫系統(tǒng)中發(fā) 生結(jié)垢、堵塞等問題。
由于鎂法脫硫的副產(chǎn)物可以生成為硫酸鎂溶液，所以對(duì)于大多數(shù)鎂法脫硫 裝置，其脫硫副產(chǎn)物硫酸鎂直接排入水體，由于目前鎂法脫硫技術(shù)主要在中小 型鍋爐中應(yīng)用，因此副產(chǎn)物的直接排放占主導(dǎo)地位，但隨著脫硫裝置規(guī)模的擴(kuò) 大，脫硫劑消耗量大，以及脫硫產(chǎn)物硫酸鎂直接排放沒有得到利用，造成很大 的鎂硫資源的浪費(fèi)，增加了企業(yè)脫硫成本的上升，同時(shí)也不符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)的原 則。
國(guó)內(nèi)有少數(shù)鎂法脫硫裝置采用的是生成亞硫酸鎂，亞硫酸鎂作為復(fù)合肥材 料賣給復(fù)合肥廠家，能夠取得一定的效益，但價(jià)格比較低廉，無(wú)法取得很好的 經(jīng)濟(jì)效益，甚至銷售價(jià)格低于運(yùn)費(fèi)，對(duì)降低企業(yè)的運(yùn)行成本幫助不大。
國(guó)外的鎂法脫硫裝置也有個(gè)別是采用脫硫副產(chǎn)物亞硫酸鎂煅燒后，生成二 氧化硫和氧化鎂，氧化鎂循環(huán)回用，替代采購(gòu)的氧化鎂粉，生成的二氧化硫制 造硫酸，取得很好的經(jīng)濟(jì)效益，但國(guó)外的技術(shù)僅僅是將煅燒生成的二氧化硫直 接賣給硫酸廠，二氧化硫濃度相對(duì)較低，且只能應(yīng)用于大機(jī)組。
國(guó)內(nèi)也有提出將亞硫酸鎂脫水干燥后，直接運(yùn)往硫酸廠，由硫酸廠進(jìn)行煅燒和制造硫酸，由于硫酸廠煅燒裝置設(shè)計(jì)為煅燒硫鐵礦，其煅燒亞硫酸鎂的 性能未能得到證實(shí)。此外由于僅僅銷售亞硫酸鎂給制酸廠，未能最大程度的取 得經(jīng)濟(jì)效益，降低企業(yè)的脫硫運(yùn)行成本不大。
綜上所述，由于成本問題，目前國(guó)內(nèi)鎂法脫硫裝置大多為拋棄法脫硫，未 能對(duì)脫硫副產(chǎn)物進(jìn)行綜合利用，增加了企業(yè)的運(yùn)行成本，浪費(fèi)了鎂硫資源。
在中國(guó)專利公開號(hào)CN1775682中公開了一種利用鍋爐煙氣制取亞硫酸鎂
的方法，其工藝流程是①將氧化鎂粉或菱鎂礦石研磨成粉末，配水制成吸收
劑漿液，送入脫硫塔，②將鍋爐煙氣引入煙氣脫硫預(yù)處理裝置，經(jīng)循環(huán)水噴淋，
降低煙氣溫度，去除部分煙塵和HC1、 HF、 S0:,成分，送入脫硫塔，③在脫硫塔 中，煙氣中的S02與吸收劑漿液反應(yīng)，生成MgSO:,，控制脫硫塔內(nèi)溫度在50-55 °C，循環(huán)漿液pH值在5.0-6.8區(qū)間，④將脫硫廢液送入沉淀池和離心機(jī)分離 脫水，以提高固相含量達(dá)到50-70%，⑤經(jīng)熱風(fēng)干燥，得到干燥的亞硫酸鎂成 品。其不足之處在于，產(chǎn)生的亞硫酸鎂成品利用價(jià)值低，增加了裝置的運(yùn)行成 本。
在中國(guó)專利申請(qǐng)公開號(hào)CN2907848的實(shí)用新型中公開了一種循環(huán)使用氧 化鎂除去廢氣中二氧化硫變?yōu)槎趸虍a(chǎn)品，用管道和泵將脫硫吸收塔、漿液 制備罐、漿液分離機(jī)、副產(chǎn)品脫水機(jī)、回液箱、再生爐、排氣分離機(jī)等設(shè)備進(jìn) 行連接。吸收塔內(nèi)裝有脫硫噴嘴管，熱煙氣從下部一側(cè)引入，向上流動(dòng)，與脫 硫劑漿液逆向混合進(jìn)行降溫和脫硫反應(yīng)后從頂部排出，下部漿池的漿液由泵排 出流向分離機(jī)，其中的亞硫酸鎂(MgS03)固粒被分離出來送入再生爐內(nèi)加熱到 800-110(TC,使其分解成氧化鎂和二氧化硫，經(jīng)固、氣分離將氧化鎂粉排出作 為脫硫劑原料送回氧化鎂漿液制備罐循環(huán)使用，回收率達(dá)90%以上，而二氧化 硫由有害污染物成為有用產(chǎn)品，在治理污染同時(shí)實(shí)現(xiàn)資源回收利用。其不足之 處在于，煅燒溫度較高，浪費(fèi)了能量，且造成生成的氧化鎂活性降低，且沒有利 用余熱。
在中國(guó)專利公幵號(hào)CN1775681中公開了一種利用鎂法脫硫副產(chǎn)物亞硫酸 鎂制取脫硫劑氧化鎂和二氧化硫的方法，其特征在于以下工藝步驟①干燥及 破碎由脫硫系統(tǒng)來的副產(chǎn)物亞硫酸鎂，壓碎至粒徑3mm以下，②煅燒破碎后的 亞硫酸鎂，保持爐內(nèi)溫度700。C-90(TC連續(xù)煅燒，物料連續(xù)分解為二氧化硫和 氧化鎂，得到脫硫劑氧化鎂粉和富集二氧化硫的爐氣，爐氣經(jīng)壓縮裝瓶成為二 氧化硫產(chǎn)品。優(yōu)點(diǎn)是，生成的氧化鎂可以作為脫硫吸收劑循環(huán)利用，大大降低了鎂法脫硫的運(yùn)行成本。同時(shí)生成的二氧化硫，可用于生產(chǎn)硫酸。完善了煙氣 脫硫后生成的副產(chǎn)物的回收利用。適用于工業(yè)鍋爐煙氣脫硫后副產(chǎn)物亞硫酸鎂 制備脫硫劑氧化鎂和二氧化硫。其不足之處在于如果煅燒的亞硫酸鎂較少， 煅燒后產(chǎn)生的二氧化硫量較少，則相應(yīng)的降低了投資效益，且沒有利用余熱
綜上所述，本領(lǐng)域缺乏降低無(wú)二次污染，企業(yè)運(yùn)行成本，實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的 鎂法脫硫副產(chǎn)物的回收方法，因此迫切需要針對(duì)企業(yè)脫硫需求很大，大量的中 小鍋爐需要脫硫改造這一現(xiàn)況，提出降低企業(yè)運(yùn)行成本，實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)，開發(fā) 鎂法脫硫副產(chǎn)物的亞硫酸鎂煅燒回用技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)二次污染，大大降低企 業(yè)的運(yùn)行成本，甚至取得一定的經(jīng)濟(jì)效益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于獲得一種降低企業(yè)運(yùn)行成本，實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)，開發(fā)鎂法 脫硫副產(chǎn)物的亞硫酸鎂煅燒回用方法，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)二次污染，大大降低企業(yè)的 運(yùn)行成本，甚至取得一定的經(jīng)濟(jì)效益。
本發(fā)明的另一目的在于獲得一種降低企業(yè)運(yùn)行成本，實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)，開發(fā) 鎂法脫硫副產(chǎn)物的鎂法脫硫方法，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)二次污染，大大降低企業(yè)的運(yùn)行 成本，甚至取得一定的經(jīng)濟(jì)效益。
在本發(fā)明的第一方面，提供了一種鎂法脫硫副產(chǎn)物煅燒回用方法，包括如下 工藝流程
(a)提供含有亞硫酸鎂的鎂法脫硫副產(chǎn)物100重量份；和硫磺10-35重量份的 混合物；所述鎂法脫硫副產(chǎn)物重量份以亞硫酸鎂含量計(jì)算；
(b)所述步驟(a)的混合物在50(rC 100(TC鍛燒溫度下于煅燒工段中進(jìn)行 沸騰煅燒，分解為含S02的氣體產(chǎn)物、以及含氧化鎂的固體產(chǎn)物。
在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
中，所述鎂法脫硫副產(chǎn)物來自鎂法脫硫裝置中 氧化鎂與煙氣中二氧化硫的反應(yīng)產(chǎn)物。
在一優(yōu)選例中，步驟(a)中所述鎂法脫硫副產(chǎn)物的成分為亞硫酸鎮(zhèn)約77%,亞硫 酸鈣約2%,其他鎂鹽約1%，其他含固量約9%;含水約10%。
在其它優(yōu)選例中，步驟(a)中所述鎂法脫硫副產(chǎn)物的成分為亞硫酸鎂為50 80 重量%，以及余量的不可避免的雜質(zhì)。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
中，所述步驟(b)中的煅燒工段的煅燒溫度在 500 85(TC之間，優(yōu)選550 65(TC之間。
在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
中，還包括以下步驟(i):所述步驟(b)得到的 含S02的氣體產(chǎn)物于轉(zhuǎn)化工段中進(jìn)行轉(zhuǎn)化，得到濃度不低于90重量％的濃硫酸， 優(yōu)選98 ± 0. 5重量％的濃硫酸。
在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
中，在進(jìn)行步驟(i)之前，所述S02的氣體產(chǎn)物 先進(jìn)入凈化工段進(jìn)行凈化，得到的凈化爐氣用于步驟(i)的轉(zhuǎn)化工段。
在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
中，所述凈化爐氣在進(jìn)入干吸工段進(jìn)行干燥后 再用于步驟(i)的轉(zhuǎn)化工段。
在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
中，還包括以下步驟(ii):所述步驟(b)的含S02 的氣體產(chǎn)物和/或含氧化鎂的固體產(chǎn)物于余熱鍋爐系統(tǒng)中回收余熱。
在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
中，還包括以下步驟(iii):所述步驟(b)得到 的含氧化鎂的固體產(chǎn)物經(jīng)過增濕段增濕后進(jìn)行回收。
在一優(yōu)選例中，所述步驟(b)中含氧化鎂的固體產(chǎn)物中含有70-80重量％的氧 化鎂，以所述固體產(chǎn)物的總重量計(jì)算。
在一優(yōu)選例中，所述步驟(b)中含氧化鎂的固體產(chǎn)物的反應(yīng)活性采用檸檬酸 法檢測(cè)變色時(shí)間約為80秒左右。
在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
中，所述步驟(iii)得到的含氧化鎂的固體產(chǎn)物 用于循環(huán)吸收含S02的電廠煙氣。
本發(fā)明另一方面提供一種鎂法脫硫方法，所述方法的副產(chǎn)物采用本發(fā)明所述 的方法進(jìn)行回用。在一優(yōu)選例中，所述回用方法包括如下工藝流程-工藝流程一為煅燒回用流程，包括如下步驟
(a)提供含有亞硫酸鎂的鎂法脫硫副產(chǎn)物100重量份；和硫磺10-35重量 份的混合物；
(b)所述步驟(a)的混合物在50(TC IOO(TC鍛燒溫度下于煅燒工 段進(jìn)行沸騰煅燒，分解為含S02的氣體產(chǎn)物、以及含氧化鎂的固體產(chǎn)物;
工藝流程二為余熱回用流程，包括如下步驟
(c)所述步驟(b)中的煅燒工段的熱量進(jìn)行回收，得到蒸汽副產(chǎn)物。


如圖1所示，為本發(fā)明的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明人經(jīng)過廣泛而深入的研究，通過改進(jìn)制備工藝，將副產(chǎn)物與特定 含量的硫磺在特定溫度下煅燒，獲得的二氧化硫氣體產(chǎn)物可以轉(zhuǎn)化為濃硫酸， 獲得的氧化鎂固體產(chǎn)物活性也大為提高，從而獲得了降低企業(yè)運(yùn)行成本，實(shí)現(xiàn) 循環(huán)經(jīng)濟(jì)，開發(fā)鎂法脫硫副產(chǎn)物的亞硫酸鎂煅燒回用技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)二次污 染，大大降低企業(yè)的運(yùn)行成本，甚至取得一定的經(jīng)濟(jì)效益。在此基礎(chǔ)上完成了 本發(fā)明。
本發(fā)明的術(shù)語(yǔ)如下
(1) 煙氣脫硫燃煤產(chǎn)生的煙氣中含有二氧化硫污染物質(zhì)，采用各種方 法將煙氣中的二氧化硫捕捉下來，并將其轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定態(tài)的物質(zhì)，這個(gè)過程稱為 煙氣脫硫。
(2) 煅燒工段所述煅燒工段包括煅燒裝置(如煅燒爐)。在煅燒爐內(nèi)， 控制反應(yīng)溫度，采用硫磺作為燃料，煅燒亞硫酸鎂，制得硫酸和氧化鎂。
(3) 鎂法脫硫包括各種采用氧化鎂作為脫硫劑的脫硫方法。
以下對(duì)本發(fā)明的各個(gè)方面進(jìn)行詳述 鎂法脫硫副產(chǎn)物煅燒回用方法一種鎂法脫硫副產(chǎn)物煅燒回用方法，包括如下工藝流程
(a) 提供含有亞硫酸鎂的鎂法脫硫副產(chǎn)物100重量份；和硫磺10 — 35重量份 的混合物；
(b) 所述步驟(a)的混合物在500'C 100(TC鍛燒溫度下于煅燒工段中進(jìn)行 沸騰煅燒，分解為含S02的氣體產(chǎn)物、以及含氧化鎂的固體產(chǎn)物。
所述步驟(a)中，鎂法脫硫副產(chǎn)物100重量份，硫磺的用量為10 35重量份， 優(yōu)選15 30，更優(yōu)選20 25。
具體地，所述鎂法脫硫副產(chǎn)物來自鎂法脫硫裝置中氧化鎂與煙氣中二氧化硫 的反應(yīng)產(chǎn)物。
在一優(yōu)選例中，步驟(a)中所述鎂法脫硫副產(chǎn)物的成分為亞硫酸鎂約77%,亞硫 酸,丐約2%，其他鎂鹽約1%，其他含固量約9%;含水約10%。
在其它優(yōu)選例中，步驟(a)中所述鎂法脫硫副產(chǎn)物的成分為亞硫酸鎂為50 80 重量%,以及余量的不可避免的雜質(zhì)。所述不可避免的雜質(zhì)是指鎂法脫硫中不可避免 而存在的雜質(zhì)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解這些不可避免的雜質(zhì)包括水、亞硫酸鈣、 其它鎂鹽中的一種或多種。
所述步驟(b)中的煅燒工段的煅燒溫度在500 85(TC之間。在一優(yōu)選例中所 述步驟(b)中的煅燒溫度在500 85(TC之間，優(yōu)選550 75(TC之間，更優(yōu)選550 700之間，最優(yōu)選550 65(TC之間。
所述步驟(b)中含S02的氣體產(chǎn)物中，通常S02的含量在5 30之間，優(yōu)選10 25之間，更優(yōu)選10 20之間。
所述步驟(b)中含S02的氣體產(chǎn)物可用于制備硫酸。在一優(yōu)選例中，本發(fā)明的 回用方法還包括以下步驟(i):所述步驟(b)得到的含S02的氣體產(chǎn)物于轉(zhuǎn)化工段中 進(jìn)行轉(zhuǎn)化，得到濃度不低于90重量％的濃硫酸，優(yōu)選98±0. 5重量％的濃硫酸。 所述含S02的氣體產(chǎn)物用于制備硫酸時(shí)，更優(yōu)選制備92. 5% 98%硫酸，最優(yōu)選98 ±0. 5重量％的硫酸。
所述制備硫酸的方法可以釆用本領(lǐng)域傳統(tǒng)的方法，包括但不限于凈化方法， 干吸方法，轉(zhuǎn)吸方法。例如可以采用傳統(tǒng)的凈化方法對(duì)含S02的氣體產(chǎn)物的進(jìn)行 凈化，所述凈化方法和裝置沒有具體限制，只要不對(duì)本發(fā)明的發(fā)明目的產(chǎn)生限制即 可。所述凈化方法、干吸方法、轉(zhuǎn)吸方法可以在本領(lǐng)域傳統(tǒng)的凈化工段、干吸工 段、轉(zhuǎn)吸工段中進(jìn)行，只要不對(duì)本發(fā)明的發(fā)明目的產(chǎn)生限制即可。
在一優(yōu)選例中，在進(jìn)行步驟(i)之前，所述S02的氣體產(chǎn)物先進(jìn)入凈化工段進(jìn)
行凈化，得到的凈化爐氣用于步驟(i)的轉(zhuǎn)化工段。
在一優(yōu)選例中，所述凈化爐氣在進(jìn)入干吸工段進(jìn)行干燥后再用于步驟(i)的轉(zhuǎn) 化工段。
此外，步驟(b)得到的含氧化鎂的固體產(chǎn)物可以進(jìn)行回收。
在一優(yōu)選例中，所述步驟(b)中含氧化鎂的固體產(chǎn)物中含有70-80重量％的氧 化鎂，以所述固體產(chǎn)物的總重量計(jì)算。
在一優(yōu)選例中，所述回用方法還包括以下步驟(iii):所述步驟(b)得到的含 氧化鎂的固體產(chǎn)物經(jīng)過增濕段增濕后進(jìn)行回收。
在一優(yōu)選例中 ，所述步驟(iii)得到的含氧化鎂的固體產(chǎn)物用于循環(huán)吸收含 S02的電廠煙氣。
申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)，采用本發(fā)明的煅燒方法得到的氧化鎂反應(yīng)活性較高，適用于 循環(huán)吸收含S02的電廠煙氣。
在一優(yōu)選例中，所述步驟(b)中含氧化鎂的固體產(chǎn)物的反應(yīng)活性采用檸檬酸 法檢測(cè)變色時(shí)間約為80秒左右。
在一優(yōu)選例中，還包括以下步驟(ii):所述步驟(b)的含S02的氣體產(chǎn)物和/ 或含氧化鎂的固體產(chǎn)物于余熱鍋爐系統(tǒng)中回收余熱。
在一優(yōu)選例中，所述回用方法包括如下工藝流程
工藝流程一為煅燒回用流程，包括如下步驟
(a) 提供含有亞硫酸鎂的鎂法脫硫副產(chǎn)物100重量份；和硫磺10-35重量 份的混合物；
(b) 所述步驟(a)的混合物在50(TC 100(TC鍛燒溫度下于煅燒工段進(jìn)行沸騰煅燒，分解為含S02的氣體產(chǎn)物、以及含氧化鎂的固體產(chǎn)物； 工藝流程二為余熱回用流程，包括如下步驟
(C)在余熱鍋爐系統(tǒng)中對(duì)所述步驟(b)中的煅燒工段的熱量進(jìn)行回收，得 到蒸汽副產(chǎn)物。
本發(fā)明的回用方法可以適用于各種裝置。例如，可以是燃煤鍋爐、燃油(氣) 鍋爐及催化裂化尾氣的鎂法煙氣脫硫裝置的脫硫副產(chǎn)物的煅燒回用，也可以集 中建設(shè)煅燒回用裝置，由多個(gè)廠家供應(yīng)亞硫酸鎂，還可以在大型的鎂法脫硫裝 置作為后處理裝置配套建設(shè)。
鎂法脫硫方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種鎂法脫硫方法，所述方法的副產(chǎn)物采用本發(fā)明所述的方法進(jìn) 行回用。
所述鎂法脫硫方法沒有具體限制，可以采用本領(lǐng)域各種傳統(tǒng)的鎂法脫硫方法， 包括各種采用氧化鎂作為脫硫劑的脫硫方法。
所述鎂法脫硫方法得到的副產(chǎn)物是市售產(chǎn)品，也可以是通過各種傳統(tǒng)的采 用氧化鎂作為脫硫劑的脫硫方法。所述副產(chǎn)物的成分包括但不限于亞硫酸鎂
組分在50% 80%之間(組成)
本發(fā)明還提供一種鎂法脫硫方法，所述方法的副產(chǎn)物采用如本發(fā)明所述的方 法進(jìn)行回用。
例如，含S02的電廠煙氣采用氧化鎂進(jìn)行吸收，得到鎂法脫硫副產(chǎn)物；所 述鎂法脫硫副產(chǎn)物采用本發(fā)明的方法進(jìn)行回用，得到的氣體產(chǎn)物用于制備硫
酸，得到的氧化鎂產(chǎn)物循環(huán)用于吸收含S02的電廠煙氣。
本次發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于
(1) 采用亞硫酸鎂和硫磺混和煅燒，提高了二氧化硫的產(chǎn)量和濃度，提高 了制造硫酸的規(guī)模和經(jīng)濟(jì)性。
(2) 同時(shí)本次發(fā)明副產(chǎn)蒸汽，增加了經(jīng)濟(jì)效益。
(3) 煅燒溫度比較低，控制煅燒溫度在50(TC 100(rC，其最佳溫度為500 85(TC，降低了燃料消耗。
(4) 本次發(fā)明適用于燃煤鍋爐、燃油(氣)鍋爐及催化裂化尾氣的鎂法煙氣脫硫裝置的脫硫副產(chǎn)物的煅燒回用，可以集中建設(shè)煅燒回用裝置，由多個(gè)廠 家供應(yīng)亞硫酸鎂，也可以在大型的鎂法脫硫裝置作為后處理裝置配套建設(shè)。
本發(fā)明所提供的化合物可以通過市售原料和傳統(tǒng)化學(xué)轉(zhuǎn)化方式合成。例如 采用如下反應(yīng)式得到MgS04+C=2Mg0+2S02+C02。
本發(fā)明的其他方面由于本文的公開內(nèi)容，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是顯而 易見的。
以下結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說 明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方 法，通常按照常規(guī)條件，例如是《貝爾斯坦有機(jī)化學(xué)手冊(cè)》(化學(xué)工業(yè)出版社， 1996年)中的條件，或按照制造廠商所建議的條件。比例和百分比基于重量， 除非特別說明。
除非另有定義或說明，本文中所使用的所有專業(yè)與科學(xué)用語(yǔ)與本領(lǐng)域技術(shù) 熟練人員所熟悉的意義相同。此外任何與所記載內(nèi)容相似或均等的方法及材料 皆可應(yīng)用于本發(fā)明方法中。
實(shí)施例1
配方
亞硫酸鎂含水濾餅100重量份(來自各種鎂法煙氣脫硫裝置的脫硫副產(chǎn)物，
其中檢測(cè)得到亞硫酸鎂約77%，亞硫酸轉(zhuǎn)約2%，含水約10%，以及余量不可避免的惰 性雜質(zhì)(包括鎂鹽約1%其他含固量約9%),所述重量份以亞硫酸鎂計(jì)) 硫磺25重量份
方案
亞硫酸鎂含水濾餅和硫磺運(yùn)來后，經(jīng)以下原料拌和、沸騰煅燒、封閉稀酸 洗凈化、兩轉(zhuǎn)兩吸工段生產(chǎn)硫酸。
步驟1. 1原料工段
亞硫酸鎂含水濾餅和硫磺運(yùn)來后進(jìn)入原料庫(kù)分別堆存，由橋式抓斗起重機(jī) 分別抓取混和(二者混合比例4:1)，經(jīng)料斗、圓盤給料機(jī)給料、輸送、拌和， 用皮帶輸送機(jī)送入煅燒工段的斗式提升機(jī)。
1. 2煅燒工段
原料工段皮帶機(jī)送來的混合物，經(jīng)斗式提升機(jī)提升到加料貯斗內(nèi)，落入調(diào) 速電機(jī)帶動(dòng)的膠帶給料機(jī)，送入煅燒爐，用爐前風(fēng)機(jī)送來的空氣沸騰煅燒，控
制煅燒爐溫度 55(TC。
煅燒爐出口高溫爐氣經(jīng)余熱鍋爐系統(tǒng)(步驟1. 6詳細(xì)描述)、旋風(fēng)除塵器、 電除塵器，使其含塵量降至0.5g/m3左右，溫度降至30(TC左右進(jìn)入凈化工段。
煅燒爐排出的高溫氧化鎂進(jìn)入冷卻滾筒增濕機(jī)冷卻、輸送、增濕；余熱鍋 爐系統(tǒng)(步驟1.6詳細(xì)描述)、旋風(fēng)除塵器、電除塵器收集下來的含氧化鎂的塵， 也進(jìn)入冷卻增濕機(jī)冷卻，然后經(jīng)增濕段增濕，溫度降低至65'C以下，用皮帶輸 送機(jī)送出裝置外。
得到的含氧化鎂的固體產(chǎn)物中含有70-80重量％的氧化鎂，以所述固體產(chǎn) 物的總重量計(jì)算。反應(yīng)活性采用擰檬酸法檢測(cè)變色時(shí)間約為80秒左右。
1. 3 凈化工段
爐氣凈化采用傳統(tǒng)的文(文氏管)一填(填料洗漆塔)一電(電除霧器)一電 封閉稀酸洗凈化工藝，用板式稀酸冷卻器冷卻稀酸。
來自煅燒工段的爐氣進(jìn)入內(nèi)噴文氏管，與 5%稀硫酸接觸，經(jīng)絕熱增濕洗 滌，爐氣溫度由 30(TC降溫至 65'C，爐氣中大部分礦塵被洗滌進(jìn)入稀酸中。 出塔爐氣進(jìn)入填料洗滌塔，被洗滌塔循環(huán)稀酸洗滌冷卻，進(jìn)一步除去爐氣中塵、 As、 F等雜質(zhì)，爐氣溫度降低至4(TC左右，經(jīng)過串聯(lián)的兩級(jí)電除霧器除霧，爐 氣經(jīng)凈化后去干燥塔。
內(nèi)噴文氏管出口的洗滌稀酸去斜管沉淀器，沉淀泥漿，清液回文氏管循環(huán) 槽，經(jīng)文氏管循環(huán)泵送入文氏管，循環(huán)洗滌。為降低循環(huán)稀酸中的酸濃、含塵 和溶解的As、 F等有害雜質(zhì)，從斜管沉淀器底部放出少量帶泥漿的稀酸送至污 水處理系統(tǒng)處理。
洗滌塔為塔槽一體的填料塔。洗滌塔循環(huán)泵出口的稀酸經(jīng)板式稀酸冷卻器冷卻降溫后送入洗漆塔，洗滌 塔底部的洗滌稀酸，由洗滌塔循環(huán)泵循環(huán)洗滌。
為維持凈化工段各循環(huán)槽的液位平衡，往洗滌塔循環(huán)段補(bǔ)充清水，洗滌塔 循環(huán)段的多余稀酸串酸至文氏管循環(huán)槽。
1. 4 干吸工段
經(jīng)凈化后的爐氣進(jìn)入干燥塔，釆用傳統(tǒng)的干吸工藝進(jìn)行干吸用93%硫酸 噴淋吸收爐氣中的水份，使?fàn)t氣中的水份降至0. lg/nr'以下，經(jīng)金屬絲網(wǎng)除沬 后進(jìn)入轉(zhuǎn)化工段(轉(zhuǎn)化工段詳見步驟1.5)。
干吸工段還對(duì)后續(xù)的轉(zhuǎn)化工段得到的轉(zhuǎn)化氣(詳見步驟1.5)進(jìn)行吸收。從 轉(zhuǎn)化器三層出來的轉(zhuǎn)化氣在一吸塔內(nèi)用98%硫酸吸收其中的SO:,，經(jīng)金屬絲網(wǎng)除 沬后再次進(jìn)入轉(zhuǎn)化工段進(jìn)行第二次轉(zhuǎn)化。轉(zhuǎn)化器第五層出來的二次轉(zhuǎn)化氣進(jìn)入 二吸塔，用98呢硫酸吸收其中的S0:,，經(jīng)塔頂金屬絲網(wǎng)除沬后，通過尾氣吸收設(shè) 備，由總標(biāo)高45m的排氣筒排放。
千燥酸、 一吸酸和二吸酸的熱量，通過各自的陽(yáng)極保護(hù)管殼式酸冷卻器冷 卻。干吸系統(tǒng)通過串酸、加水和產(chǎn)出成品酸來維持各塔循環(huán)酸濃度和循環(huán)槽的 液位。
本設(shè)計(jì)擬定的循環(huán)酸流程為
塔一一槽一_泵一一冷酸器一一 塔(即泵后冷酸流程)。
泵后冷酸流程，冷酸器面積可減少 5 %，但循環(huán)槽內(nèi)酸溫高，對(duì)循環(huán)泵
要求較高。
也可以采用泵前冷酸流程，可將循環(huán)槽置于塔平臺(tái)下占地小，充分利用塔 平臺(tái)的位差冷卻循環(huán)酸，循環(huán)槽內(nèi)酸溫低，對(duì)操作環(huán)境及泵壽命有好處。
產(chǎn)品酸為98%硫酸(總轉(zhuǎn)化率大于99%)。產(chǎn)品酸從干燥或一吸的管殼式冷 酸器出口酸側(cè)直接引出或通過地下槽送出，經(jīng)電磁流量計(jì)計(jì)量后，送往廠區(qū)原 有貯酸罐作為成品。
1. 5轉(zhuǎn)化工段
轉(zhuǎn)化工段采用本領(lǐng)域傳統(tǒng)的3+2兩次轉(zhuǎn)化，III、 I一V (IV) 、 II換熱流 程。(也即按照傳統(tǒng)轉(zhuǎn)化工段設(shè)置，其中轉(zhuǎn)化工段采用五層轉(zhuǎn)化器，在各層轉(zhuǎn) 化器間設(shè)置I一V換熱器)具體如下
來自so2風(fēng)機(jī)的爐氣，依次經(jīng)過m、 I換熱器管間，與三層、 一層出口的 高溫S03氣換熱，溫度升至42(TC進(jìn)入轉(zhuǎn)化器，經(jīng)一、二、三層轉(zhuǎn)化、換熱后的 轉(zhuǎn)化氣溫度降至 20(TC后進(jìn)入一吸塔，用98%硫酸吸收其中的S03。爐氣再依 次經(jīng)V (IV) 、 II換熱器的管間與五層、四層、二層出口的高溫轉(zhuǎn)化氣換熱， 溫度升至41(TC后進(jìn)入轉(zhuǎn)化器二轉(zhuǎn)，經(jīng)轉(zhuǎn)化器四層、五層進(jìn)行轉(zhuǎn)化后，氣體分 別經(jīng)IV、 V換熱器換熱，溫度降至 180。C進(jìn)入二吸塔。總轉(zhuǎn)化率可達(dá) 99. 7%。
為開工加熱升溫的需要，轉(zhuǎn)化工段設(shè)置一段和二段升溫電爐，加熱干燥空 氣，進(jìn)入轉(zhuǎn)化器的一層、四層進(jìn)口，對(duì)觸媒層和轉(zhuǎn)化系統(tǒng)進(jìn)行開工升溫預(yù)熱。
為調(diào)節(jié)各段的反應(yīng)溫度，轉(zhuǎn)化工段設(shè)置了必要的副線和閥門。
在其它具體實(shí)施方式
中，還可以采用其它本領(lǐng)域常用的轉(zhuǎn)化工段進(jìn)行轉(zhuǎn)化。
1. 6余熱鍋爐系統(tǒng)
本工程利用煅燒工段的高溫余熱副產(chǎn)3.82Mpa—45(TC中壓過熱蒸汽，可副產(chǎn) 蒸汽量約 8 t/h，送出裝置。
余熱鍋爐系統(tǒng)包括余熱鍋爐本體、鍋爐輔機(jī)、化學(xué)水設(shè)施。
原水經(jīng)機(jī)械過濾器過濾、陰陽(yáng)離子交換器脫鹽，去離子化學(xué)水經(jīng)貯存，輸送到 給水除氧器，經(jīng)蒸汽加熱除氧，然后經(jīng)給水泵送入鍋爐本體內(nèi)的汽包。
汽包內(nèi)的飽和溫度水進(jìn)行自然循環(huán)，經(jīng)鍋爐本體內(nèi)的蒸發(fā)管蒸發(fā)，產(chǎn)生飽和蒸 汽。汽包內(nèi)的飽和蒸汽經(jīng)鍋爐本體內(nèi)前部的過熱段分兩段過熱，產(chǎn)生3. 82Mpa—450 'C中壓過熱蒸汽。
實(shí)施例2
實(shí)施例2的工藝根據(jù)實(shí)施例1，不同在于，1. 2部分的煅燒工段控制煅燒爐溫 度 850。C。
產(chǎn)物包括產(chǎn)品酸為98%硫酸(總轉(zhuǎn)化率大于99%);產(chǎn)生3.82Mpa—450'C中壓 過熱蒸汽；得到的含氧化鎂的固體產(chǎn)物中含有70-80重量％的氧化鎂(反應(yīng)活性采 用檸檬酸法檢測(cè)變色時(shí)間約為IOO秒左右。)。
討論該溫度下得到的產(chǎn)物與實(shí)施例1得到的產(chǎn)物類似，但是產(chǎn)生的氧化鎂活性稍有 降低。
實(shí)施例3
實(shí)施例3的工藝根據(jù)實(shí)施例1，不同在于，硫磺的份數(shù)為30。產(chǎn)物包括 產(chǎn)品酸為98%硫酸(總轉(zhuǎn)化率大于99%);產(chǎn)生3. 82Mpa—450。C中壓過熱蒸汽； 得到的含氧化鎂的固體產(chǎn)物中含有70-80重量％的氧化鎂(反應(yīng)活性采用檸檬酸 法檢測(cè)變色時(shí)間約為80秒左右。)。
對(duì)比例1 5
對(duì)比例1的工藝根據(jù)實(shí)施例1，但是采用的是單獨(dú)煅燒法(未放入硫磺)， 采用的煅燒熱源分別為煤、油、天然氣、煉廠氣、煤氣。
煅燒熱源為煤時(shí)，此時(shí)煤渣混入氧化鎂中，氧化鎂不能再利用，且S(V濃 度較低。采用油、天然氣、煉廠氣、煤氣時(shí)，煅燒的溫度較高會(huì)造成浪費(fèi)熱 量，以及產(chǎn)生的氧化鎂活性降低(低于實(shí)施例2)，而且成本均較高，因?yàn)楫a(chǎn)生的 二氧化碳直接排出，無(wú)法利用。而本發(fā)明采用硫作為熱源，生成的S02也是生 產(chǎn)硫酸的原料.
在本發(fā)明提及的所有文獻(xiàn)都在本申請(qǐng)中引用作為參考，就如同每一篇文獻(xiàn) 被單獨(dú)引用作為參考那樣。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明的上述講授內(nèi)容之后， 本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申 請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
權(quán)利要求
1.一種鎂法脫硫副產(chǎn)物煅燒回用方法，其特征在于，包括如下工藝流程(a)提供含有亞硫酸鎂的鎂法脫硫副產(chǎn)物100重量份；和硫磺10-35重量份的混合物；所述鎂法脫硫副產(chǎn)物重量份以亞硫酸鎂含量計(jì)算；(b)所述步驟(a)的混合物在500℃～1000℃鍛燒溫度下于煅燒工段中進(jìn)行沸騰煅燒，分解為含SO2的氣體產(chǎn)物、以及含氧化鎂的固體產(chǎn)物。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述鎂法脫硫副產(chǎn)物來自鎂法脫 硫裝置中氧化鎂與煙氣中二氧化硫的反應(yīng)產(chǎn)物。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(b)中的煅燒工段的煅 燒溫度在500 85(TC之間，優(yōu)選550 65(TC之間。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟(i):所述步驟 (b)得到的含S02的氣體產(chǎn)物于轉(zhuǎn)化工段中進(jìn)行轉(zhuǎn)化，得到濃度不低于90重量％的 濃硫酸，優(yōu)選98±0.5重量％的濃硫酸。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在進(jìn)行步驟(i)之前，所述S02 的氣體產(chǎn)物先進(jìn)入凈化工段進(jìn)行凈化，得到的凈化爐氣用于步驟(i)的轉(zhuǎn)化工段。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述凈化爐氣在進(jìn)入干吸工段進(jìn) 行干燥后再用于步驟(i)的轉(zhuǎn)化工段。
7. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟(ii):所述步驟 (b)的含S02的氣體產(chǎn)物和/或含氧化鎂的固體產(chǎn)物于余熱鍋爐系統(tǒng)中回收余熱。
8. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟(iii):所述步 驟(b)得到的含氧化鎂的固體產(chǎn)物經(jīng)過增濕段增濕后進(jìn)行回收。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述步驟(iii)得到的含氧化鎂的固體產(chǎn)物用于循環(huán)吸收含S02的電廠煙氣。
10. —種鎂法脫硫方法，其特征在于，所述方法的副產(chǎn)物采用如權(quán)利要求l 9任一項(xiàng)所述的方法進(jìn)行回用。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鎂法脫硫副產(chǎn)物煅燒回用方法，所述方法包括如下步驟(a)提供含有亞硫酸鎂的鎂法脫硫副產(chǎn)物100重量份；和硫磺10-35重量份的混合物；(b)所述步驟(a)的混合物在500℃～1000℃鍛燒溫度下進(jìn)行沸騰煅燒，分解為含SO₂的氣體產(chǎn)物、以及含氧化鎂的固體產(chǎn)物。
文檔編號(hào)C01F5/00GK101624197SQ20081004026
公開日2010年1月13日 申請(qǐng)日期2008年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月7日
發(fā)明者亢萬(wàn)忠, 明 仝, 唐志永, 林大泉, 昕 陳, 軍 魯 申請(qǐng)人:中國(guó)石化集團(tuán)寧波工程有限公司;中國(guó)石化集團(tuán)寧波技術(shù)研究院