鎂法煙氣脫硫副產品硫酸鎂結晶工藝的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種工業脫硫副產品的加工工藝，具體涉及一種鎂法煙氣脫硫副產品 硫酸鎂結晶工藝。
【背景技術】
[0002] 隨著國家環境保護要求日趨嚴格，將給鋼鐵行業污染減排提出了更高的要求，特 別是鋼鐵行業在"十二五"期間大氣污染治理工作任務繁重而艱巨，二氧化硫減排形勢相當 嚴峻。
[0003] 目前煙氣脫硫大部份采用濕式鈣法脫硫方式，鈣法優點是技術成熟，但缺點也多： 副產品利用價值低、除霧器容易堵、設備易腐蝕及磨損嚴重、液氣比大、循環用水量大、耗能 尚等。
[0004] 根據燒結煙氣波動及煙氣污染成份特點，以及國際社會對環境污染治理要求的變 化，結合我國"十二五"期間對環境保護的要求，以及國際環境保護發展趨勢，根據國內燒 結煙氣脫硫世藝中產生的S02、二惡英、顆粒物、勵乂、503、冊、!1(：1等多種污染物的綜合處理， 我們選擇了濕式鎂法煙氣脫硫工藝。
[0005] 脫硫后的硫酸鎂廢液經除雜后的溫度約為30°C，硫酸鎂的含量約為12%，廢液 經兩級預熱器預熱后進入三效蒸發器進行蒸發濃縮，濃縮至飽和溶液，由出料栗輸送至DTB 結晶器；硫酸鎂飽和溶液在結晶器內降溫結晶形成七水硫酸鎂晶體，結晶溶液經離心分離 后，母液返回蒸發器繼續蒸發濃縮，分離出的結晶進入流化床進行干燥，最后七水硫酸鎂產 品進行包裝。生蒸汽經熱栗減壓后進入一效加熱室的殼程換熱冷凝，冷凝水進入三效蒸發 器余熱再利用；一效分離室產生的二次蒸汽部分被熱栗抽吸、壓縮后返回一效加熱室的殼 程，其余二次蒸汽進入二效蒸發器換熱冷凝，冷凝水進入三效蒸發器再利用；二效分離室產 生的二次蒸汽進入三效蒸發器換熱冷凝，冷凝水進入冷凝水罐回收再利用；末效產生的二 次蒸汽進入間接冷凝器進行冷凝回收。
[0006] 三效加熱栗的蒸發流程： 一效蒸發器所產生的二次蒸汽的溫度、壓力比生蒸汽的較低，消耗一部分高壓、高溫蒸 汽通過熱栗將部分二次蒸汽的壓力提高，其溫度也將相應提高，將提高壓力后的二次蒸汽 代替生蒸汽作為一效蒸發器的熱源，其余的二次蒸汽作為下一效蒸發器的熱源；三效蒸 發系統加入熱栗在很大程度上節省了蒸汽的消耗。
[0007] 硫酸鎂廢液進入蒸發系統的溫度為30°C，利用三效蒸發器的二次蒸汽通過乏汽預 熱器將廢液預熱到50-60°C，再利用一效蒸發器的冷凝水將廢液預熱至70-90°C，提高廢 液進入一效蒸發器的溫度，減小了一效蒸發器和間接冷凝器的面積，將廢熱進行了利用。
[0008] 各效蒸發器間的液體是靠效間的壓力差進行輸送的，可減少了各效間部分管道及 輸送設備的投資及電耗。
[0009] 蒸發器均采用強制循環型蒸發器，利用強制循環栗作為液體在加熱室和分離室間 形成循環的推動力，控制液體在加熱管內的循環流速在1. 2-3.Om/s間，避免液體在蒸發器 內局部過熱或濃度過大造成結垢、結疤。
[0010] 由于硫酸鎂廢液中含有一定的雜質，在蒸發過程中，產生了一部分問題，例如：蒸 發器換熱管結垢、系統連續運行周期短、能耗高。冷卻水壓力不夠時，易造成真空度不足；蒸 汽不穩定時，易產生泡沫。設備一旦出現故障，維護成本大，且由于部分設備存在空氣壓力， 屬壓力容器，存在的安全隱患大。
[0011] 濕式鎂法脫硫工藝中產生的副產品硫酸鎂主要以結晶方式產出。我們結合實際運 用中發現此結晶工藝存在許多問題，為克服三效蒸發結晶工藝中的許多缺點，我們新研發 出一種水冷結晶工藝，克服了三效蒸發結晶工藝中的缺點，并節約了運行成本。

【發明內容】

[0012] 為解決三效蒸發結晶工藝易堵管、能耗大、安全性不足等缺點，本發明提供一種鎂 法煙氣脫硫副產品硫酸鎂結晶工藝。
[0013] 本發明經我們通過不斷實驗并實際運用，根據硫酸鎂能在溫度為25°C以下時結晶 析出的物理特性。研發出一套通過壓縮空氣冷卻塔循環冷卻水冷結晶工藝，利用硫酸鎂的 溶解度曲線，在常溫下通過降低脫硫液溫度至25°C以下來使硫酸鎂結晶，并在實際運行中 取得了良好的效果。
[0014] 本發明的核心在于：從脫硫塔1中出來的硫酸鎂漿液溫度約50°C，排出栗輸入到 板框壓濾機2過濾，過濾后的過濾液經濾液水栗將濾液水輸送至反應罐3,在反應罐3中通 過添加少量反應劑10,將硫酸鎂溶液提濃，提濃后接近飽和的硫酸鎂溶液流入結晶罐5形 成硫酸鎂晶漿。反應罐3、結晶罐5及出料罐6中均設置環形不銹鋼冷凝管11及攪拌器， 冷凝管使用冷卻塔9中的循環冷卻水，循環冷卻水通過環形不銹鋼冷凝管溫度上升后，重 新回送至冷卻塔9。冷卻塔9中采用壓縮空氣制冷對循環水進行降溫，降溫后循環水再通 過冷凝管對脫硫液進行冷卻，通過不斷循環冷卻，使脫硫液溫度降至25 °C后，輸送至出料罐 6。液體溫度降低至20°C左右后，用出料栗將硫酸鎂晶漿打入離心機7脫水。硫酸鎂經脫水 后的晶體從離心機7出料口下料后，用封包機8進行包裝，離心機7分離下來的母液重新進 入母液罐4。母液栗將母液送回至反應罐3中再利用。
[0015] 本發明所稱的反應劑10是指濃硫酸和氧化鎂。
[0016] 兩種工藝運行成本對比（以126m3/h煙氣量計算）
圖例說明： 圖1為鎂法煙氣脫硫副產品硫酸鎂結晶工藝流程圖 圖中：1_脫硫塔；2-板框壓濾機；3-反應罐；4-母液罐；5-結晶罐；6-出料罐；7-離心 機；8-硫酸鎂封包機；9-循環冷卻塔；10-反應劑；11-不銹鋼冷凝水管。
[0017] 具體實施例： 首先，按工藝流程圖進行裝配，然后進行運行。即從脫硫塔1中出來的硫酸鎂漿液，通 過排出栗輸入到板框壓濾機2過濾，過濾后的過濾液經濾液水栗將濾液水輸送至反應罐3， 在反應罐3中通過添加少量反應劑10,將硫酸鎂溶液提濃，提濃后接近飽和的硫酸鎂溶液 流入結晶罐5形成硫酸鎂晶漿。反應罐3、結晶罐5及出料罐6中均設置環形不銹鋼冷凝管 11及攪拌器。冷凝管使用冷卻塔9中的循環冷卻水，循環冷卻水通過環形不銹鋼冷凝管溫 度上升后，重新回送至冷卻塔9。冷卻塔9中采用壓縮空氣制冷對循環水進行降溫，降溫后 循環水再通過冷凝管對脫硫液進行冷卻，通過不斷循環冷卻，使脫硫液溫度降至25 °C后，輸 送至出料罐6。出料罐6中同樣設置環形不銹鋼冷凝管及攪拌器，液體溫度降低至20°C左 右后，用出料栗將硫酸鎂晶漿打入離心機7脫水。硫酸鎂經脫水后的晶體從離心機7出料 口下料后，用封包機8進行包裝，離心機7分離下來的母液重新進入母液罐4。母液栗將母 液送回至反應罐3中再利用。
【主權項】
1.鎂法煙氣脫硫副產品硫酸鎂結晶工藝，其特征在于：從脫硫塔（1)中出來的硫酸鎂 漿液經排出栗輸入到板框壓濾機（2)過濾，過濾后的過濾液經濾液水栗將濾液水輸送至反 應罐（3)，在反應罐（3)中通過添加少量反應劑（10)，將硫酸鎂溶液提濃，提濃后接近飽和 的硫酸鎂溶液流入結晶罐（5)形成硫酸鎂晶漿，反應罐（3)、結晶罐（5)及出料罐（6)中均 設置環形不銹鋼冷凝管（11)及攪拌器，冷凝管使用循環冷卻水，循環冷卻水通過環形不銹 鋼冷凝管溫度上升后，回送至冷卻塔（9)，冷卻塔（9)中采用壓縮空氣制冷對循環水進行降 溫，降溫后循環水再通過冷凝管對脫硫液進行冷卻，通過不斷循環冷卻，使脫硫液溫度降至 25°C后，輸送至出料罐（6)，出料罐（6)中同樣設置環形不銹鋼冷凝管及攪拌器，液體溫度 降低至20°C左右后，用出料栗將硫酸鎂晶漿打入離心機（7)脫水，硫酸鎂經脫水后的晶體 從離心機（7)出料口下料后，用封包機（8)進行包裝，離心機（7)分離下來的母液重新進入 母液罐（4 )，母液栗將母液送回至反應罐（3 )中再利用。
【專利摘要】鎂法煙氣脫硫副產品硫酸鎂結晶工藝，本發明經我們通過不斷實驗并實際運用，根據硫酸鎂能在溫度為25℃以下時結晶析出的物理特性。研發出一套通過壓縮空氣冷卻塔循環冷卻水冷結晶工藝，利用硫酸鎂的溶解度曲線，在常溫下通過降低脫硫液溫度至25℃以下來使硫酸鎂結晶，并在實際運行中取得了良好的效果，解決了三效蒸發結晶工藝易堵管、能耗大、安全性不足等缺點。
【IPC分類】C01F5/40
【公開號】CN105329923
【申請號】CN201510787380
【發明人】朱沖, 巫福全, 朱根源
【申請人】朱沖
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年11月17日