聯產石膏晶須的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及煤、石油、天然氣化石燃料在固定式燃燒器中燃燒后產生的煙道氣需要去除其中的二氧化硫SO2的行業和技術領域，具體涉及一種鈣鎂融合法深度脫除煙道氣中SO2聯產石膏晶須的方法。
【背景技術】
[0002]煤、石油、天然氣等化石燃料經高溫燃燒之后，煙道氣中含有二氧化硫SO2酸性物質，多年來已經對大氣和人類生存環境造成巨大破壞。
[0003]國內大型電廠廣泛采用的石灰/石膏法(鈣法)，是以石灰石/石灰作為脫硫劑，可將煙道氣中的二氧化硫SO2脫除率達到90-95%，生成物為脫硫石膏，由于各地石灰石礦中含有較多化學雜質，這些雜質全部轉移到脫硫石膏中，降低了脫硫石膏有效成分和利用價值。部分企業利用脫硫石膏作為水泥添加劑或低端建筑材料，更多地方則是堆積或排放，成為企業和社會的負擔。另外鈣法在脫硫塔中易形成硫酸鈣結垢，給安全穩定生產帶來諸多麻煩。
[0004]以氧化鎂(鎂法)為脫硫劑脫硫效率高，投資和運行費用率低于鈣法，可使煙道氣中二氧化硫脫除率達到95%以上，脫硫產物為亞硫酸鎂，經空氣氧化后成為硫酸鎂，凈化、蒸發回收硫酸鎂可用于飼料、肥料行業。由于鎂礦資源和硫酸鎂市場容量有限，鎂法的推廣采用受到不少限制，有些地方干脆將脫硫鎂液直接排放。
[0005]將脫硫產物亞硫酸鎂熱解成氧化鎂和二氧化硫，氧化鎂循環吸收脫硫，收集二氧化硫制成硫酸，在國外已經建設了多套生產裝置，我國已成功引進，運行情況良好，但是由于熱解、制酸工藝復雜，硫酸產品經濟價值不高，建設單位難以取得顯著經濟效益。
[0006]CN102794101公布了一種石灰石脫硫聯產石膏晶須工藝，其特征是以石灰石為吸收劑，硫酸銨為過程吸收劑，將脫硫漿液經空氣氧化直接轉化成石膏晶須。由于未設置雜質分離措施，致使石灰石中的化學雜質全部轉移到石膏晶須產品中，嚴重影響到石膏晶須產品質量、用途和銷售價格。
[0007]CN103908882公布了以石灰石為主要成分的配方吸收劑在脫硫塔中吸收SO2和NOx,然后對吸收液進行電解使NOx生成N2和硫酸根并聯產硫酸鈣晶須。該法流程同時脫硫脫硝，流程簡潔，同樣未設置雜質脫除工序，聯產的硫酸鈣晶須中含有石灰石帶來的全部雜質，質量和用途受限，同時以電解的方式產生氧化物促進氧化氮氣體吸收，能量成本難以降低。
[0008]因此，市場急需一種原料來源廣泛、投資少、操作費用低、脫硫效果好、運行穩定、資源利用率尚、可尚效脫除煙道氣中—■氧化硫S02同時出廣尚品質和尚附加值副廣品的清潔生產新工藝方法。

【發明內容】

[0009]針對現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種鈣鎂融合法深度脫除煙道氣中SO2聯產石膏晶須的方法。
[0010]本發明采取的技術方案為:
[0011]—種鈣鎂融合法深度脫除煙道氣中SO2聯產石膏晶須的方法，具體包括如下步驟:
[0012]煙道氣通入脫硫塔，使用氫氧化鎂作為吸收劑循環吸收脫除其中的二氧化硫SO2;脫硫塔底通入空氣，將脫硫產物亞硫酸鎂氧化成硫酸鎂;過濾硫酸鎂溶液，使之與后續氫氧化鎂再生工序產生的硝酸鈣反應生成石膏晶須，過濾、洗滌并烘干、得到半水石膏晶須產品；晶須母液為硝酸鎂溶液，向硝酸鎂溶液中加入石灰進行沉鎂反應，過濾得到氫氧化鎂濾餅和硝酸鈣溶液;氫氧化鎂濾餅洗滌后返回脫硫塔循環脫除煙道氣中so2，硝酸鈣溶液返回石膏晶須工序。
[0013]進一步的，所述循環再生的氫氧化鎂與脫硫塔塔底漿料混合打漿之后通入脫硫塔吸收煙道氣中的二氧化硫SO2。
[0014]進一步的，所述石灰采用1-20%的氧化鈣或氫氧化鈣的懸濁液與石膏晶須母液反應進行氫氧化鎂的再生操作。
[0015]更進一步的，所述石灰采用1-20%的氧化鈣或氫氧化鈣的懸浮液對硝酸鎂溶液進行氫氧化鎂的再生反應為常壓操作，溫度為40-85°C，鈣/鎂(摩爾)< 1
[0016]進一步的，所述脫硫產物硫酸鎂的濃度為5-30%，硝酸鈣溶液濃度為5-30%，二者反應生成石膏晶須的反應為常壓操作，溫度為98-120°C。
[0017]進一步的，所述石膏晶須的白度大于2 95%、長徑比2 50、化學組成2 99%。
[0018]—種鈣鎂融合法深度脫除煙道氣中SO2聯產石膏晶須的制備裝置，包括脫硫塔、晶須反應器和氫氧化鎂再生器，所述脫硫塔底部連通母液槽，母液槽通過硅渣過濾機和晶須反應器連接，晶須反應器通過晶須過濾機和氫氧化鎂再生器連接，氫氧化鎂再生器內通入石灰，氫氧化鎂再生器下端設置有氫氧化鎂過濾機，氫氧化鎂過濾機中的濾液進入晶須反應器，氫氧化鎂過濾機中過濾得到的氫氧化鎂排入母液槽。
[0019]本發明的有益效果為:
[0020]本發明公布了一種以石灰為原料、以氧化鎂為循環工作介質，對化石燃料燃燒煙道氣進行深度脫硫的同時進行高品質石膏晶須循環制造新工藝方法，融合鈣法、鎂法優勢為一體，實現煙道氣高效脫硫，并把脫硫過程變成高品質石膏晶須的生產過程。煙道氣通入脫硫塔，采用氫氧化鎂作為吸收劑循環吸收脫除其中的二氧化硫S02。脫硫塔底通入空氣，將脫硫產物亞硫酸鎂氧化成硫酸鎂。過濾硫酸鎂溶液，使之與后續氫氧化鎂再生工序產生的硝酸鈣反應生成石膏晶須;過濾、洗滌并烘干、得到白度2 96%，長徑比2 50的高品質半水石膏晶須產品。晶須母液為硝酸鎂溶液，向硝酸鎂溶液中加入石灰/氫氧化鈣進行沉鎂反應，過濾得到氫氧化鎂濾餅和硝酸鈣溶液。氫氧化鎂濾餅洗滌后返回脫硫塔循環脫除煙道氣中SO2，硝酸鈣溶液返回石膏晶須工序。
[0021 ]由于氫氧化鎂活性高，可使煙道氣中SO2脫除效率達98%以上。由于對硫酸鎂溶液實施了過濾操作，保證了副產物石膏晶須具有白度大于2 96%、化學組成2 99%的高品質。以石灰為原料，避免了氧化鎂脫硫原料來源有限的缺點；以鎂為工作介質，提高了脫硫效率，同時避免了鈣法脫硫易在氣體吸收裝置中產生硫酸鈣垢層。本方法融合鈣法、鎂法脫硫，使二者優勢互補，同時產生高質量的石膏晶須。相比于現在的脫硫石膏的產生和采用，只用少量的能量即可將石膏晶須烘干成可采用于造紙、建材等領域的升級換代原材料，不僅拓展了用途，提高了后續產品質量，可從源頭上節約了自然資源和能量，更好地替代天然石膏礦的發掘以及避免由此帶來的人力資源、能量浪費和環境污染和破壞。本方法無廢水產生，適用于各種化石燃料燃燒廢氣的脫硫。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發明中脫除煙道氣中S02聯產石膏晶須的制備裝置的工藝流程圖。
[0023]其中，1、脫硫塔;2、母液槽;3、硅渣過濾機;4、晶須過濾機;5、晶須反應器;6、氫氧化鎂過濾機;7、氫氧化鎂再生器。
【具體實施方式】
[0024]如圖1所示，一種鈣鎂融合法深度脫除煙道氣中SO2聯產石膏晶須的制備裝置，包括脫硫塔、晶須反應器和氫氧化鎂再生器，所述脫硫塔底部連通母液槽，母液槽通過硅渣過濾機和晶須反應器連接，晶須反應器通過晶須過濾機和氫氧化鎂再生器連接，氫氧化鎂再生器內通入石灰，氫氧化鎂再生器下端設置有氫氧化鎂過濾機，氫氧化鎂過濾機中的濾液進入晶須反應器，氫氧化鎂過濾機中過濾得到的氫氧化鎂排入母液槽。
[0025]具體使用過程為:煙道氣先進入脫硫塔脫硫，脫硫塔內脫硫的煙道氣進入下方的母液槽，母液槽內通入氫氧化鎂作為脫硫劑，使脫硫效率達98 %以上;母液槽通過硅渣過濾機過濾，去除硅渣等成分，濾液進入晶須反應器內和石灰反應，晶須反應器通過晶須過濾機過濾，收集固體晶須，過濾所得的濾液進入氫氧化鎂再生器，氫氧化鎂再生器內通入石灰，在氫氧化鎂再生過程采用氧化鈣/氫氧化鈣與循環介質硝酸鎂反應，生成氫氧化鎂和硝酸鈣水溶液;新生成的氫氧化鎂經氫氧化鎂過濾機過濾、洗滌之后重新進入母液槽中進行煙道氣脫硫;氫氧化鎂過濾機過濾所得的硝酸鈣水溶液進入晶須反應器，循環反應;