氧化鎂脫硫工藝的特點(diǎn)
　　
　　1、成熟
　　
　　氧化鎂脫硫是一種成熟度僅次于鈣法的脫硫工藝，氧化鎂脫硫工藝在各地都有非常多的應(yīng)用業(yè)績(jī)，其中在已經(jīng)應(yīng)用了100多個(gè)項(xiàng)目，中國(guó)臺(tái)灣的電站95是用氧化鎂法，另外在美、德等地都已經(jīng)應(yīng)用，并且目前在我部分地區(qū)已經(jīng)有了應(yīng)用的業(yè)績(jī)。
　　
　　2、原料來(lái)源充足
　　
　　在我氧化鎂的儲(chǔ)量可觀，目前已探明的氧化鎂儲(chǔ)藏量約為160億噸,占全的80左右。其資源主要在遼寧，氧化鎂完夠作為脫硫劑應(yīng)用于電廠的脫硫系統(tǒng)中去。
　　
　　3、脫硫效率
　　
　　在化學(xué)反應(yīng)活性方面氧化鎂要遠(yuǎn)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于鈣法的脫硫效率。一般情況下氧化鎂的脫硫效率可達(dá)到95~98以上，而石灰石/石膏法的脫硫效率僅達(dá)到90~95左右。
　　
　　4、費(fèi)用少
　　
　　由于氧化鎂作為脫硫本身有其的性，因此在吸收塔的結(jié)構(gòu)、循漿液量的大小、系統(tǒng)的整體、設(shè)備的功率都可以相應(yīng)較小，這樣一來(lái)，整個(gè)脫硫系統(tǒng)的費(fèi)用可以降20以上。
　　
　　5、運(yùn)行費(fèi)用
　　
　　決定脫硫系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用的主要因素是脫硫劑的消耗費(fèi)用和水電汽的消耗費(fèi)用。氧化鎂的比氧化鈣的一些，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(dòng)力消耗方面，液氣比是一個(gè)的因素，它直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的脫硫效率以及系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用。對(duì)石灰石石膏系統(tǒng)而言，液氣比一般都在15L/m3以上，而氧化鎂在5L/m3以下，這樣氧化鎂法脫硫工藝就能節(jié)省大一部分費(fèi)用。同時(shí)氧化鎂法副產(chǎn)物的出售又能抵消大一部分費(fèi)用。
　　
　　6、運(yùn)行可靠
　　
　　鎂法脫硫相對(duì)于鈣法的zui大勢(shì)是系統(tǒng)不會(huì)發(fā)生設(shè)備結(jié)垢堵塞問(wèn)題，能整個(gè)脫硫系統(tǒng)能夠安全有效的運(yùn)行，同時(shí)鎂法PH值控制在6.0~6.5之間，在這種條件下設(shè)備腐蝕問(wèn)題也得到了一定程度的?？偟膩?lái)說(shuō)，鎂法脫硫在實(shí)際工程中的安全性能擁有非常有力的。
　　
　　7、效益
　　
　　由于鎂法脫硫的反應(yīng)產(chǎn)物是亞硫酸鎂和硫酸鎂，利用。一方面我們可以進(jìn)行強(qiáng)制氧化全部生成硫酸鎂，然后再經(jīng)過(guò)濃縮、提純生成七水硫酸鎂進(jìn)行出售，另一方面也可以直接煅燒生成純度較二氧化硫氣體來(lái)制硫酸。
　　
　　8、副產(chǎn)物利用前景廣闊
　　
　　我們知道硫酸被稱為“化學(xué)工業(yè)之母”，二氧化硫是生產(chǎn)硫酸的原料。我是一個(gè)硫資源相對(duì)缺乏的，硫磺的年量過(guò)500萬(wàn)噸，折合二氧化硫750萬(wàn)噸。另外硫酸鎂在食品、化工、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等多方面應(yīng)用都比較廣，需求量也比較大。鎂法脫硫充分利用了現(xiàn)有資源，推動(dòng)了循的。
　　
　　9、無(wú)二次污染
　　
　　常見的濕法脫硫工藝?yán)锩?，避的存在著二次污染的?wèn)題。對(duì)于氧化鎂脫硫而言，對(duì)于后續(xù)處理較為，對(duì)SO2進(jìn)行再生，了二次污染的問(wèn)題。
　　
　　氧化鎂法脫硫的反應(yīng)機(jī)理氧化鎂的脫硫機(jī)理與氧化鈣的脫硫機(jī)理相似，都是堿性氧化物與水反應(yīng)生成氫氧化物，再與二氧化硫溶于水生成的亞硫酸溶液進(jìn)行酸堿中和反應(yīng)，氧化鎂反應(yīng)生成的亞硫酸鎂和硫酸鎂再經(jīng)過(guò)回收SO2后進(jìn)行重復(fù)利用或者將其強(qiáng)制氧化全部轉(zhuǎn)化成硫酸鹽制成七水硫酸鎂。脫硫過(guò)程中發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)有MgO＋H2O=Mg(OH)2Mg(OH)2＋SO2=MgSO3＋H2OMgSO3＋H2O+SO2=Mg(HSO3)2MgSO3＋1/2O2=MgSO4氧化鎂再生階發(fā)生的主要反應(yīng)有MgSO3→MgO＋SO2MgSO4→MgO＋SO3Mg(HSO3)2→MgO＋H2O＋2SO2SO2＋1/2O2→SO3SO3＋H2O→H2SO4當(dāng)對(duì)副產(chǎn)物進(jìn)行強(qiáng)制氧化制MgSO4·7H2O出售時(shí)MgSO3＋1/2O2→MgSO4MgSO4＋7H2O→MgSO4·7H2O
　　
　　氧化鎂法脫硫工藝的流程簡(jiǎn)介目前已經(jīng)商業(yè)化運(yùn)行的濕法脫硫工藝中氧化鎂脫硫是一種前景較好的脫硫，該工藝較為成熟，少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全性能好，并且能夠減少二次污染，脫硫劑循利用，降了脫硫，能夠帶來(lái)一定的效益。相對(duì)于鈣法脫硫而言，避了簡(jiǎn)易濕法存在著的一系列的問(wèn)題，比如管路堵塞、煙溫過(guò)、煙氣帶水和存在二次水污染等等；同時(shí)與較為完整的石灰石/石膏法，占地面積小，運(yùn)行費(fèi)用，額大幅減小，效益得到大的提。
　　
　　鎂法的整個(gè)工藝流程可以分為副制硫酸和制七水硫酸鎂兩種，以下分別將工藝敘述以下：
　　
　　（一）制硫酸從鍋爐出來(lái)的煙氣煙溫大都在140℃以上，里面含有大量的二氧化碳、灰塵和二氧化硫，同時(shí)也包括氫氟酸、氫氯酸和三氧化硫等酸性氣體。煙氣入除塵系統(tǒng)，通過(guò)靜電除塵器或者布袋除塵器將99以上的灰塵收集下來(lái)作為建筑材料出售給水泥廠等相關(guān)，既能增加收益又能避因?yàn)閴m粒而堵塞噴頭降脫硫效率。經(jīng)除塵后的煙氣從脫硫塔底部進(jìn)入脫硫反應(yīng)塔，在脫硫塔煙氣入口處設(shè)有噴水降溫的裝置，將煙氣的溫度降到比較適于SO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在煙氣上方裝有一層旋流板，目的是減緩煙氣流速增加反應(yīng)時(shí)間以及達(dá)到煙氣在塔內(nèi)均勻分布的效果。在旋流板的上面有三層噴頭不斷的噴淋脫硫劑漿液，與從下而上的煙氣進(jìn)行逆向接觸，充分的進(jìn)行反應(yīng)。為了減少設(shè)備的結(jié)構(gòu)堵塞問(wèn)題以及減小塔內(nèi)壓力損失過(guò)大煙氣暢通，塔體內(nèi)不設(shè)支撐或檢修架。經(jīng)洗滌后的煙氣濕度比較大，需要對(duì)它進(jìn)行脫水處理，一般是在吸收塔內(nèi)噴淋層的上方安裝兩層除霧器。同時(shí)在除霧器的上面又安裝了自動(dòng)工藝水沖洗系統(tǒng)以便及時(shí)處理運(yùn)行一時(shí)間后除霧器上面的積灰。從脫硫塔內(nèi)出來(lái)的煙氣溫度一般在55~60℃左右，并且煙氣中仍含有少許水分，直接容易造成風(fēng)機(jī)帶水腐蝕風(fēng)機(jī)葉片和煙囪。因此，在風(fēng)機(jī)前面通過(guò)加熱將煙氣溫度提后再進(jìn)行，這樣就能避風(fēng)機(jī)的煙囪的腐蝕。為了在脫硫塔內(nèi)設(shè)備檢修時(shí)不影響鍋爐的正常運(yùn)行，增加一旁路系統(tǒng)，通過(guò)擋板門控制煙氣的走向，用于脫硫系統(tǒng)，同時(shí)也不會(huì)對(duì)鍋爐的運(yùn)行產(chǎn)生不利的影響。對(duì)于氧化鎂來(lái)說(shuō)，在吸收塔內(nèi)與二氧化硫反應(yīng)后變成亞硫酸鎂，部分被煙氣中的氧氣氧化變成硫酸鎂。混合漿液通過(guò)脫水和干燥工序除去固體的表面水分和水。干燥后的亞硫酸鎂和硫酸鎂經(jīng)再生工序內(nèi)對(duì)其焙燒，使其分解，可得到氧化鎂，同時(shí)析出二氧化硫。焙燒的溫度對(duì)氧化鎂的性質(zhì)影響大，適合氧化鎂再生的焙燒溫度為660~870℃。當(dāng)溫度過(guò)1200℃時(shí)，氧化鎂就會(huì)被燒結(jié)，不能再作為脫硫劑使用。焙燒爐排氣中的二氧化硫濃度為10~16，經(jīng)除塵后可以用于制造硫酸，再生后的氧化鎂重新循用于脫硫。
　　
　　1、煙氣系統(tǒng)煙氣系統(tǒng)是指包括預(yù)除塵器、旁路、煙氣升溫裝置和煙囪在內(nèi)的若干處理煙氣的體系。在該系統(tǒng)內(nèi)煙氣經(jīng)過(guò)除塵降溫處理將從鍋爐出來(lái)的煙氣調(diào)整到比較適宜的反應(yīng)條件，同時(shí)在設(shè)備出現(xiàn)故障或系統(tǒng)運(yùn)行不正常時(shí)煙氣可從旁路通過(guò)，整個(gè)電廠系統(tǒng)的正常運(yùn)行，煙氣升溫的目的是為了降煙氣的含水率，利于從煙囪排出的煙氣能夠盡快擴(kuò)散。
　　
　　2、漿液制備系統(tǒng)外購(gòu)氧化鎂粒徑如果脫硫要求，不需要粉碎可以直接進(jìn)入消化裝置制成濃度在15~25的漿液，然后通過(guò)漿液輸送泵送吸收塔內(nèi)，完成脫硫目的。
　　
　　3、SO2吸收系統(tǒng)吸收塔是SO2吸收的主要場(chǎng)所，材質(zhì)大都采用普通鋼結(jié)構(gòu)另加防腐層，塔底是漿液池，塔的中間是噴淋層，上面是除霧器。漿液在塔內(nèi)不斷的進(jìn)行循，當(dāng)漿液濃度達(dá)到一定的程度時(shí)就通過(guò)漿液輸出泵排到漿液處理系統(tǒng)中去。
　　
　　4、漿液處理系統(tǒng)從吸收塔內(nèi)出來(lái)的漿液主要是亞硫酸鎂和硫酸鎂溶液，在要求對(duì)氧化鎂再生時(shí)先應(yīng)該將溶液提純，然后進(jìn)行濃縮、干燥，干燥后的亞硫酸鎂在850℃下，存在碳的情況下煅燒重新生成氧化鎂和二氧化硫，煅燒生成的氧化鎂再返回吸收系統(tǒng)，收集到純度較的二氧化硫氣體被送入硫酸裝置制硫酸。
　　
　?。ǘ┲破咚蛩徭V該工藝與上述工藝相差不大，只是在脫硫劑漿液的處理方式上有所不同。在脫硫塔內(nèi)二氧化硫和氫氧化鎂反應(yīng)之后生成的亞硫酸鎂進(jìn)入吸收塔底漿液池，由鼓風(fēng)機(jī)往漿液池強(qiáng)制送風(fēng)，氧化成硫酸鎂。含硫酸鎂的水連續(xù)循使用于脫硫過(guò)程，當(dāng)循水中硫酸鎂濃度達(dá)到一定條件后由泵打入集水池內(nèi)，接著送硫酸鎂脫雜系統(tǒng)。脫硫污水經(jīng)脫雜設(shè)備去除雜質(zhì)之后，硫酸鎂溶液經(jīng)濃縮設(shè)備出七水硫酸鎂?；厥盏钠咚蛩徭V經(jīng)干燥后包裝貯倉(cāng)，水從七水硫酸鎂（MgSO4?7H2O）分離回收后輸送到脫硫塔循使用。與上一過(guò)程相比，所不同的地方主要是
　　
　　1、吸收系統(tǒng)為了提硫酸鎂的純度在吸收塔的漿液槽內(nèi)需要加強(qiáng)制氧化，因此吸收塔的結(jié)構(gòu)與再生氧化鎂的塔體結(jié)構(gòu)就有所不同，氧化的同時(shí)需要不停的攪拌，動(dòng)力消耗也會(huì)相應(yīng)提。
　　
　　2、增加了除雜系統(tǒng)在吸收塔出來(lái)的漿液含有多雜質(zhì)，會(huì)影響硫酸鎂的，因此需要增加除雜系統(tǒng)對(duì)硫酸鎂溶液進(jìn)行提純。
　　
　　3、濃縮系統(tǒng)提純后的硫酸鎂溶液需要進(jìn)行濃縮，將溶液制成濃度的濃溶液，然后再除去多余的水分將硫酸鎂溶液轉(zhuǎn)化成帶七個(gè)水的硫酸鎂，zui后可以根據(jù)用戶的不同要求選擇不同的包裝方式進(jìn)行成品處理就可以了。
　　
　　(三)拋棄法多情況下，用戶自身的實(shí)際情況不允許對(duì)脫硫副產(chǎn)物進(jìn)行處理，尤其是中小型鍋爐的脫硫，由于小，副發(fā)生量也小，大多采用拋棄法。拋棄法的煙氣系統(tǒng)、吸收劑制備系統(tǒng)、SO2吸收系統(tǒng)和煙氣再熱裝置與上面兩種方式基本相同，所不同的是將反應(yīng)后的漿液經(jīng)過(guò)固液分離后回收大部分水并將固體拋棄。拋棄法可以減少系統(tǒng)的費(fèi)用，工序也簡(jiǎn)單了多，同時(shí)也可以避設(shè)備結(jié)垢、管路堵塞等一系列問(wèn)題，后序部分的動(dòng)力消耗也可以省去，只是脫硫劑的消耗費(fèi)用較，廢棄固體處理起來(lái)較麻煩，但集中處理后不會(huì)造成二次污染。
　　
　　結(jié)論通過(guò)上述分析，氧化鎂脫硫是在理論上可行在實(shí)際應(yīng)用中得到充分驗(yàn)證的一種比較適合新老鍋爐改造的脫硫方式，在部分地區(qū)是富產(chǎn)氧化鎂的地區(qū)有著好的前景。由于該方式對(duì)脫硫劑循使用并且副產(chǎn)物也能夠帶來(lái)一定的效益，同時(shí)又避了濕法的諸多缺點(diǎn)，因此氧化鎂脫硫?qū)?huì)逐步得到廣泛的應(yīng)用。