一种可循环的湿式氧化镁烟气脱硫技术.doc

一种可循环的湿式氧化镁烟气脱硫技术 摘要：大型燃煤电厂烟气脱硫装置目前一般采用石灰石石膏法技术，除部分石膏产品利用外，部分石膏因得不到利用而抛弃。本文结合国内刚投产的生成亚硫酸镁的氧化镁湿法烟气脱硫技术，介绍此项技术的工艺过程、特点及经济性分析。前 言 ??? 湿式镁法脱硫是目前世界上最早采用的脱硫工艺之一，早在1968年，美国DUCON即在华盛顿地区开展氧镁脱硫的研究，湿式镁法脱硫是目前世界上最早采用的脱硫工艺之一，1978年DUCON在美国Eddystone建成并投产了世界上第一套商业运行的2台350MW机组烟气脱硫装置，随后又在美国Cromby建成了1台 200MW机组的氧化镁脱硫装置，装置建成后近30年来一直安全稳定运行，脱硫效率高达96%以上。脱硫装置副产的亚硫酸镁供硫酸厂焙烧生产硫酸。DUCON氧化镁技术经三十年的商业运行实践证明技术成熟可靠、脱硫效率高、副产品可以得到很好的综合利用。但由于美国本土并没有氧化镁资源，所用的氧化镁从中国进口，每吨氧化镁价格高达280美元，限制了这一工艺在美国的推广应用。我国氧化镁的储量十分可观，目前已探明的氧化镁储藏量约为160×108t,是世界上储量最丰富的国家之一。?????湿式镁法烟气脱硫使用氧化镁做吸收剂，首先在脱硫浆液制备系统中对氧化镁进行熟化，然后通过供给泵打至吸收系统；在吸收塔内，含脱硫剂的浆液经喷嘴喷出与含二氧化硫的烟气充分反应，以脱除二氧化硫；脱硫后的烟气经过除雾器除去雾滴后排入烟囱；循环一定时间后的脱硫浆液经排出泵排至副产品系统，以再生氧化镁，循环利用。该工艺主要技术优点是：技术成熟、操作维护费用低、运行费用低、废水量少、脱硫效率高、具有竞争力的经济性能、系统可用率高。副产品亚硫酸镁在硫酸厂焙烧成高纯度SO2，焙烧后的氧化镁再回电厂循环使用。由于吸收剂可循环利用，补充量小、无二次污染，降低了脱硫装置的运行成本，也降低了硫酸厂的污染物排放量，符合我国大力发展循环经济和科学发展观的精神，非常值得推广和应用。 1 湿式氧化镁法烟气脱硫基本原理 1.1 湿式氧化镁脱硫系统框架构成：? ??? 湿式镁法烟气脱硫工艺采用氧化镁作为脱硫吸收剂，氧化镁粉加水制成符合脱硫吸收要求的氢氧化镁浆液。在吸收塔内，吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的氢氧化镁以进行化学反应被吸收脱除，最终产物为亚硫酸镁。脱硫后的烟气依次经过除雾器除去雾滴，经烟囱排放。? 1.2 化学反应过程 ??? 湿式镁法工艺是使用氢氧化镁Mg(OH)2浆液在湿式吸收塔中吸收SO2。由于在吸收塔内进行的化学反应非常复杂，吸收过程主要发生如下反应： 水的离解： H2O?= OH -（1） SO2、SO3和HCl、HF的吸收： 烟气中的SO2和SO3与浆液液滴中的水发生如下反应： SO2 + H2O → HSO3 - + H+ SO3 + H2O → H2SO4HCl遇到液滴中的水即可迅速被水吸收而形成盐酸。 H+ + Cl- → HCl HCl =?H+ +?Cl-（2） 与氧化镁反应 浆液水相中的氧化镁首先发生溶解： MgO + H2O → Mg(OH)2SO2等与氧化镁浆液发生以下离子反应： SO2 + Mg(OH)2 + 5H2O → MgSO3.6H2O↓ SO2+ MgSO3.6H2O → Mg(HSO3)2.5H2O Mg(HSO3)2 + MgO + 11H2O → 2 MgSO3.6H2O 2MgSO3 + O2 → 2MgSO4 2湿式氧化镁法烟气脱硫基本设计参数 2.1华能辛店电厂脱硫主要设计参数 FGD工艺用来处理经过锅炉空气预热器和电除尘器出口后的烟气，烟气参数如表1。  3 湿式氧化镁法烟气脱硫主要设计方案 ??? 湿法氧化镁工艺主要由烟气系统、浆液制备系统、洗涤及吸收系统、脱水及干燥系统等组成。 3.1 烟气系统? ??? 烟气直接接自电厂锅炉引风机（新改建的引风机），由于在设计时已考虑脱硫系统的压力损失，系统不设置增压风机。 ??? 烟气系统设100%的旁路系统，系统不设GGH，净烟气通过经防腐处理的烟筒直接排放。净烟道进行防腐处理。 3.2 浆液制备系统 ??? 氢氧化镁浆液制备系统的主要功能是制备合格的吸收剂浆液，并根据吸收塔系统的需要为其提供足够的用量，以达到要求的脱硫效率。 ??? 氢氧化镁浆液制备系统主要全套包括卸料站、粉料贮仓、配制罐、输送系统组成。 ??? 气力输送罐车将粒径200目的氧化镁输送送至钢制氧化镁贮仓内。氧化镁贮仓不小于5天贮量的要求，配有振打器以避免结垢堵塞等现象。 ??? 经称重的氧化镁粉进入制备罐，按比例加水，在控制合适的制备温度下进行氢氧化镁浆液的制备，制