CN101628199A - 改良型镁法烟气脱硫技术 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种改良型镁法烟气脱硫方法，其包括如下步骤：(a)将1份氧化镁脱硫剂与2.3～5重量份水、0.1±0.05重量份水蒸汽在0～20℃混合，生成氢氧化镁浆液，(b)将步骤(a)得到的氢氧化镁浆液在50～80℃熟化2～4小时时间，得到脱硫剂浆液，(c)将步骤(b)得到的脱硫剂浆液进行喷淋，与含有二氧化硫的烟气接触反应，得到亚硫酸镁浆液或硫酸镁浆液和脱去二氧化硫的烟气。该工艺反应活性好，脱硫效率高，有效避免了脱硫***中的结垢、堵塞等问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种烟气脱硫技术，具体地涉及改良型的镁法烟气脱硫技术。
背景技术
酸沉降和SO2污染一直是国际科学界和各国政府关心的重大环境问题。自70年代初日本和美国率先实施控制SO2排放战略以来，许多国家相继制定了严格的SO2排放标准和中长期控制战略，加速了控制SO2的步伐。
目前已有数百种烟气脱硫技术问世，有数千套烟气脱硫装置投入运行。烟气脱硫技术可分为湿法脱硫技术、半干法脱硫技术和干法脱硫技术三种。其中湿法脱硫技术主要包括石灰石-石膏法、海水脱硫法、钠碱法、氧化镁法等。在湿法、干法和半干法脱硫烟气脱硫技术中，由于湿法脱硫技术效率高、运行稳定等有点，在世界各地有着广泛的利用。在湿法技术中由于石灰石来源广泛，价格低廉，因此石灰石石膏法在国内外的湿法中占有主导地位。
据国际能源机构煤炭研究组织调查表明：湿法脱硫占世界安装烟气脱硫的机组总容量的85％，其中石灰石-石膏法占36.7％，其它湿法脱硫技术约占48.3％。
国外的脱硫技术，主要集中在石灰石-石膏法。具体地，石灰石石膏法是采用石灰石浆液通过浆液供给泵打入吸收塔中，在吸收塔中通过循环泵的循环在塔内喷淋，与烟气进行充分的接触，最终达到设计的脱硫效率。
石灰石-石膏法之所以占的比例较高，是由于石灰岩易于获得、价格便宜、脱硫率可达90％以上，因此得到广泛应用。但石灰石-石膏法存在Ca/S比高、氢氧化钙的活性低、吸收能力小、气液比高等特点，致使设备庞大、占地面积大、设备投资高、运行费用高以及设备易腐蚀、磨损，***易发生结垢、堵塞等问题。此外，其副产品脱硫石膏往往达不到商品石膏的质量，大多抛弃，这既造成硫资源的严重浪费又产生了大量固体废弃物。
此外石灰石石膏法多适用于大锅炉脱硫，对于中小型锅炉脱硫，有其劣势，投资大，副产物利用难以上规模。
国内由于氧化镁资源丰富，因此产生了以氧化镁做为脱硫剂进行脱硫的镁法脱硫技术，由于吸收了石灰石石膏法的经验，其工艺流程与石灰石石膏法的相似，都是采用了吸收塔核心装置进行脱硫，但区别在具体的尺寸数据和运行参数。最近，镁法脱硫专利技术近几年还开始在美国、日本、韩国、台湾等极少数国家或地区得到应用。相对于石灰石-石膏法，氧化镁法具有许多优点：其副产物亚硫酸镁、硫酸镁溶解性好，多作无害抛弃(还未见用于生产镁肥或直接煅烧生成纯度较高二氧化硫气体来制硫酸相关工程报道)。
但是，现有镁法脱硫技术由于大多是吸收石灰石石膏法技术而产生的，虽然有所改进，但是基本上大多还是沿用石灰石石膏法的设计理念和设计要求，虽然能达到较好的脱硫效果，但是没有达到最优化的利用氧化镁的技术。此外从整个流程来看，在制浆***、吸收***、副产物处理***和烟气排放***，目前国内外的镁法脱硫技术还存在着种种问题，不能满足用户长期、稳定的技术需要。因此国内镁法运行的缺点亟待相应的改进。
中国专利申请CN 200510089676.3中涉及一种含有洗涤液箱的烟道气体纯化设备，其具有氧化装置，所述氧化装置具有至少一个管道和其中设置的氧气出口，用于导入氧气至所述洗涤液箱中，还包括循环装置，用于在所述洗涤液箱内使存在于所述洗涤液箱中的洗涤液循环，其中所述氧化装置的至少一个管道的所述氧气出口的直径至少9mm。该方法的不足之处在于，所述设备需要氧气出口的直径至少9mm，本发明采用三根氧化喷枪的方式进行氧化，所需直径根据具体对象所需的氧化空气量进行设计，优化了尺寸。
中国专利申请CN200510089679.7涉及一种烟道气净化装置，包括分成几个池的洗涤液槽和泵装置，该泵装置将洗涤液从洗涤液槽的至少一个池泵送到洗涤液喷嘴。该方法的不足之处在于将烟道气净化装置分成几个池，本次发明可以将氧化池和吸收池集合在一起，减少占地和投资。
中国专利申请CN 200510089676.3涉及采用CN200510089679.7的烟道气净化装置进行烟道气净化的方法，所述洗涤液槽(16)的单个池(20，22)中包含的洗涤液至少在操作过程中具有不同的组成。该方法的不足之处在于洗涤液至少在操作过程中具有不同的组成，本次发明洗涤液槽的单个池中包含的洗涤液在操作过程中有相同的组成，便于***控制，以及由于相同的组成，更易确定池子的防腐措施。
综上所述，本领域缺乏一种反应活性好，脱硫效率高，有效避免了脱硫***中的结垢、堵塞等问题，且符合循环经济，没有二次污染的镁法脱硫方法。
因此，本领域迫切需要开发一种反应活性好，脱硫效率高，有效避免了脱硫***中的结垢、堵塞等问题的镁法脱硫方法。
发明内容
本发明的目的在于获得一种反应活性好，脱硫效率高，有效避免了脱硫***中的结垢、堵塞等问题的镁法脱硫方法。
本发明的第二目的在于获得反应活性好，脱硫效率高，有效避免了脱硫***中的结垢、堵塞等问题的镁法脱硫设备。
在本发明的第一方面，提供了一种改良型镁法烟气脱硫方法，包括如下流程：
流程一是制浆***中氧化镁进行制浆的流程，包括如下步骤：
(1a)将1份氧化镁脱硫剂、2.3～5重量份水、和0.1±0.05重量份水蒸汽在0～20℃混合，生成氢氧化镁浆液，
(1b)将步骤(a)得到的氢氧化镁浆液在50～80℃熟化2～4时间，得到脱硫剂浆液，
流程二是吸收***中吸收二氧化硫的流程，包括如下步骤：
(2a)将步骤(b)得到的脱硫剂浆液在吸收***的吸收塔的喷淋段进行喷淋，与含有二氧化硫的烟气在吸收段接触反应，得到亚硫酸镁浆液或硫酸镁浆液、以及脱去二氧化硫的净烟气。
流程三是烟气排放***中的流程，包括如下步骤：
(3a)步骤(2a)得到的净烟气进行除雾后排放；
流程四是副产物处理***中对浆液进行处理的流程，包括如下步骤
(4a)步骤(2a)得到的亚硫酸镁浆液过滤，得到固态悬浮物、上清液，收集所述固态悬浮物；或者步骤(2a)得到的硫酸镁浆液直接进行排放。
在一优选例中，所述吸收***的吸收塔从上而下设置：喷淋段、吸收段、浆液池。
在一优选例中，所述吸收塔的喷淋段上方还设置除雾段。
在一优选例中，氧化镁粉(更优选地，粒径在150～250目之间)经计量后输入熟化罐中，与来自工艺水***的制浆水和厂区的蒸汽，按一定配比(1份氧化镁脱硫剂与2.3～5重量份水和0.1重量份水蒸汽)混合熟化。
在本发明的一个具体实施方式中，流程二中，所述步骤(2a)的喷淋段采用设有两层或三层喷嘴的喷淋装置自上而下喷淋。
在一优选例中，所述喷淋装置采用单根的喷淋主管，喷淋层管道采用由粗变细的结构。优选地，所述喷淋主管上分布喷射方向向下的单向喷嘴。优选地，所述单向雾化喷嘴在喷淋管中均匀分布。优选地，喷嘴之间采用非水平设置，且每层喷射层的间隔1.5米～1.8米。
在本发明的一个具体实施方式中，所述流程二中，步骤(2a)的吸收段的接触反应包括：
所述吸收***中所述脱硫剂浆液与含有二氧化硫的烟气在所述吸收塔的吸收段逆向接触，其中：
含有二氧化硫的烟气从下而上方向通过，脱硫剂浆液自上而下喷淋，从而使得所述烟气和所述脱硫剂浆液在吸收段逆向接触，得到亚硫酸镁浆液或硫酸镁浆液和脱去二氧化硫的烟气。
在本发明的一个具体实施方式中，所述流程二中，所述步骤(2a)的吸收塔的塔体结构选自如下中的一种，
(i)所述喷淋吸收塔的塔体为：上部为圆筒状，下部为锥体状；锥体下部设有浆液循环泵或是
(ii)所述喷淋吸收塔的塔体为上下部分直径恒定不变的筒体，所述筒体的下部设有浆液循环泵。
在一优选例中，所述塔体下部与上部的比例为：1∶3.5～2。
在一优选例中，所述锥体的角度为30°～45°。
在一优选例中，所述浆液循环泵使得所述筒体内的浆液循环送至喷淋塔的喷淋装置。
在本发明的一个具体实施方式中，所述流程三中，步骤(3a)得到的净烟气在吸收塔的除雾段进行除雾后排放。
在一优选例中，所述除雾段设置在吸收段的上方。
在一优选例中，所述除雾段包括设在所述吸收塔上部的两级除雾器。
在一优选例中，所述两级除雾器的上层除雾器采用单层冲洗。
在一优选例中，所述含有二氧化硫的烟气在进入流程二的吸收塔之前可以进行急冷，在进行急冷时优选采用水平式急冷器。
在本发明的一个具体实施方式中，所述流程四中：步骤(4a)的亚硫酸镁浆液的过滤步骤为胀鼓式过滤。
在一优选例中，步骤(4a)中，所述步骤(2a)得到的亚硫酸镁浆液由浆液排放泵将浆液输送到胀鼓式过滤器中，通过胀鼓式过滤器的过滤，得到固态悬浮物、上清液。
在本发明的一个具体实施方式中，还包括流程五，
所述流程五是水处理***中对废水进行处理的流程，包括如下步骤：
(5a)步骤(4a)得到的上清液进行氧化后进行排放；或者步骤(2a)得到的硫酸镁浆液直接进行排放。
在一优选例中，步骤(4a)得到的所述上清液溢流进入到氧化槽中，由鼓风机鼓入空气氧化后直接进行排放。经过上述澄清和氧化处理后，废水达到直接排放要求。
本发明第二方面提供一种镁法烟气脱硫设备，所述设备从上游至下游包括：
制浆***，
设置在所述制浆***下游的SO2吸收***，
烟气***，所述烟气***包括进气部分和排气部分，所述进气部分设在所述SO2吸收***的上游，所述排气部分连通所述SO2吸收***的下游；
设置在所述SO2吸收***下游的副产物处理***，以及
设置在所述副产物处理***下游的水处理***。
具体地，所述镁法烟气脱硫设备包括：
制浆***，所述制浆***的出口提供脱硫剂浆液；
设置在所述制浆***下游的SO2吸收***，其中所述制浆***的出口连通所述SO2吸收***的进液口；
烟气***，所述烟气***包括进气部分和排气部分，所述进气部分连通所述SO2吸收***的进气口，所述排气部分连通所述SO2吸收***的排气口；
设置在所述SO2吸收***下游的副产物处理***，对所述SO2吸收***排出的亚硫酸镁浆液或硫酸镁浆液进行处理；以及
设置在所述副产物处理***下游的水处理***。
在本发明的一个具体实施方式中，所述二氧化硫吸收***中还设有氧化装置，用以使得吸收了二氧化硫的浆液进行氧化，得到可用于直接排放的硫酸镁溶液。
在一优选例中，在吸收塔内采用氧化喷枪对所述亚硫酸镁浆液进行氧化。
在本发明的一个具体实施方式中，所述SO2吸收***采用的喷淋吸收塔的结构选自以下结构：
所述喷淋吸收塔的塔体为：上部为圆筒状，下部为锥体状；锥体底部设有浆液循环泵或是
所述喷淋吸收塔的塔体为上下部分直径恒定不变的筒体，所述筒体的下部设有浆液循环泵。
附图说明
图1为本发明的设备的连接示意图。
图2为胀鼓式过滤器的连接及其流程示意图。
图3为实施例1的流程一的示意图；
图4为实施例1的流程二的示意图；
图5为实施例1的流程三的示意图；
图6为实施例4的流程一的示意图。
具体实施方式
本发明人经过广泛而深入的研究，通过改进制备工艺，综合各种工艺手段，获得了符合循环经济，无二次污染的镁法脱硫方法和设备，在此基础上完成了本发明。该工艺反应活性好，脱硫效率高，有效避免了脱硫***中的结垢、堵塞等问题。为了获得更好的脱硫效率采用了制浆***采用加蒸汽熟化工艺。在另一优选例中，采用先进的喷淋吸收塔结构，特别适用于镁法脱硫。
以下对本发明的术语进行说明：
烟气脱硫：将烟气中的二氧化硫捕捉下来，并将其转化为稳定态的物质，这个过程称为烟气脱硫。具体地例如，燃煤产生的烟气中含有二氧化硫污染物质，采用各种技术将烟气中的二氧化硫捕捉下来，并将其转化为稳定态的物质，这个过程称为烟气脱硫。
吸收塔：二氧化硫与脱硫剂在吸收塔内发生反应。通常，该装置为脱硫技术中的核心装置。
镁法脱硫：采用氧化镁作为脱硫剂的脱硫方法称为镁法脱硫。
以下对本发明的原理说明如下：
本技术的原理是采用氧化镁作为脱硫剂，与水反应，生成氢氧化镁浆液，使该浆液与含有二氧化硫的烟气接触，氢氧化镁与二氧化硫反应，生成亚硫酸镁，由此实现烟气脱硫的目的。在此过程中，调节烟气脱硫工艺的工艺路线和工艺参数，使得该工艺反应活性好，脱硫效率高，有效避免了脱硫***中的结垢、堵塞等问题。
在一具体实施例中，本技术中采用的脱硫剂浆液由浆液供给泵送入吸收塔，脱硫浆液进入吸收塔后，由塔外浆液循环泵送入塔上部的喷淋***，浆液通过喷淋***喷出后顺流而下，与上行的烟气接触，吸收酸性物质后返回到吸收塔底部浆液池，亚硫酸镁浆液通过浆液排放泵抽出后，进入浆液中间储罐，未经后处理而直接作为副产品。亚硫酸镁浆液也可以在吸收塔内进行氧化。氧化时采用在吸收塔内配置氧化喷枪的方式进行。氧化后作为硫酸镁进行排放。
本次发明适用于燃煤锅炉、燃油(气)锅炉及催化裂化尾气的烟气脱硫治理。
以下对本发明的改良型镁法烟气脱硫方法进行详述：
改良型镁法烟气脱硫方法
本发明提供一种改良型镁法烟气脱硫方法，其包括如下流程：
流程一是制浆***中氧化镁进行制浆的流程，包括如下步骤：
(1a)将1份氧化镁脱硫剂与2.3～5重量份水和0.1±0.5重量份水蒸汽在0～20℃混合，生成氢氧化镁浆液，
(1b)将步骤(a)得到的氢氧化镁浆液在50～80℃熟化2～4时间，得到脱硫剂浆液，
流程二是吸收***中吸收二氧化硫的流程，包括如下步骤：
(2a)将步骤(b)得到的脱硫剂浆液在吸收***的吸收塔的喷淋段进行喷淋，与含有二氧化硫的烟气在吸收段接触反应，得到亚硫酸镁浆液或硫酸镁浆液、以及脱去二氧化硫的净烟气。
流程三是烟气排放***中的流程，包括如下步骤：
(3a)步骤(2a)得到的净烟气进行除雾后排放；
流程四是副产物处理***中对浆液进行处理的流程，包括如下步骤
(4a)步骤(2a)得到的亚硫酸镁浆液过滤，得到固态悬浮物、上清液，收集所述固态悬浮物；或者步骤(2a)得到的硫酸镁浆液直接进行排放。
流程一
流程一是制浆***中氧化镁进行制浆的流程，包括如下步骤：
(1a)将1份氧化镁脱硫剂与2.3～5重量份水和0.1±0.5重量份水蒸汽在0～20℃混合，生成氢氧化镁浆液，
(1b)将步骤(a)得到的氢氧化镁浆液在50～80℃熟化2～4小时时间，得到脱硫剂浆液，
具体地，氧化镁粉(更优选地，粒径在150～250目之间)经计量后输入熟化罐中，与来自工艺水***的制浆水和厂区的蒸汽，按一定配比混合熟化。
上述脱硫剂的脱硫量根据测量原烟气和净烟气流量以及二氧化硫含量而得到。
所述步骤(1a)中，混合方法可以采用本领域传统的混合方式，只要不对本发明的发明目的产生限制即可。
所述步骤(1b)中，熟化方法可以采用本领域传统的混合方式，只要不对本发明的发明目的产生限制即可。
具体地，所述制浆***中，由仓泵将卸料斗中氧化镁粉气力输送至氧化镁粉仓，氧化镁粉经计量后输入熟化罐中，与来自工艺水***的制浆水和厂区的蒸汽，按一定配比混合熟化，熟化浆液通过浆液输送泵输送至浆液罐，最终通过浆液供给泵输送至SO2吸收***。
流程二
流程二是吸收***中吸收二氧化硫的流程，包括如下步骤：(2a)将步骤(b)得到的脱硫剂浆液在吸收***的吸收塔的喷淋段进行喷淋，与含有二氧化硫的烟气在吸收段接触反应，得到亚硫酸镁浆液或硫酸镁浆液、以及脱去二氧化硫的净烟气。
通常，所述吸收***的吸收塔从上而下设置：喷淋段、吸收段、浆液池。
在一优选例中，所述吸收塔的喷淋段上方还设置除雾段。
在一优选例中，为了可以调节负荷，所述步骤(2a)的喷淋段采用设有两层或三层喷嘴的喷淋装置自上而下喷淋。
在一优选例中，所述喷淋装置采用单根的喷淋主管，喷淋层管道采用由粗变细的结构。更优选地，所述喷淋主管上分布喷射方向向下的单向喷嘴。优选地，所述单向雾化喷嘴在喷淋管中均匀分布。优选地，喷嘴之间采用非水平设置，且每层喷射层的间隔1.5米～1.8米。
在一优选例中，所述流程二中，步骤(2a)的吸收段的接触反应是这样进行的：
所述吸收***中所述脱硫剂浆液与含有二氧化硫的烟气在所述吸收塔的吸收段逆向接触，其中：
含有二氧化硫的烟气从下而上方向通过，脱硫剂浆液自上而下喷淋，从而使得所述烟气和所述脱硫剂浆液在吸收段逆向接触，得到亚硫酸镁浆液或硫酸镁浆液和脱去二氧化硫的烟气。
在一优选例中，所述流程二中，所述步骤(2a)的吸收塔的塔体结构选自如下中的一种，
(i)所述喷淋吸收塔的塔体为：上部为圆筒状，下部为锥体状；锥体底部设有浆液循环泵或是
(ii)所述喷淋吸收塔的塔体为上下部分直径恒定不变的筒体，所述筒体的下部设有浆液循环泵。
在一优选例中，所述塔体下部与上部的比例为：1∶3.5～2。
在一优选例中，所述锥体的角度为30°～45°。
在一优选例中，所述浆液循环泵使得所述筒体内的浆液循环送至喷淋塔的喷淋装置。
申请人发现，相对于石灰石石膏法，由于本发明液气比小(为2～5L/Nm3，而石灰石石膏法液气比在10～15L/Nm3)，单个喷嘴喷射量小，本发明可以相应增加了喷嘴布置密度，在不增加***阻力的情况下，提高了脱硫效率。
为了达到更好的搅拌效果，在一优选中所述步骤(c)喷淋吸收塔中，所述喷淋吸收塔的塔体为：上部为圆筒状，下部为锥体状；或是
所述喷淋吸收塔的塔体为上下部分直径恒定不变的筒体，所述筒体的下部设有浆液循环泵。
在一优选例中，所述塔体上部与下部的比例为：1∶3.5～2。
在一优选例中，所述锥体的角度为30°～45°。
在一优选例中，所述浆液循环泵使得所述筒体内的浆液循环送至喷淋塔的喷淋装置。
申请人发现，采用特定的筒体结构，可以达到更好的搅拌效果，由于石膏的难溶性，为了防止石膏沉积堵塞，石灰石石膏法设置了搅拌器，相对于石灰石石膏法，本发明可以采用锥体状结构直接排放亚硫酸镁或硫酸镁，不需设置搅拌器，减少设备投资。
具体地，所述SO2吸收***中：来自制浆***的熟化浆液用浆液供给泵送入吸收塔，脱硫浆液进入吸收塔后，由塔外浆液循环泵送入塔上部喷淋***，浆液通过喷淋***喷出后顺流而下，与上行的烟气接触，吸收烟气中的SO2、SO3和HCl等酸性物质后返回到吸收塔底部浆液池，亚硫酸镁浆液通过浆液排放泵抽出后，进入浆液中间储罐。
流程三
流程三是烟气排放***中的流程，包括如下步骤：(3a)步骤(2a)得到的净烟气进行除雾后排放。
在一优选例中，所述流程三中，步骤(3a)得到的净烟气在吸收塔的除雾段进行除雾后排放。
在一优选例中，所述除雾段设置在吸收段的上方。
在一优选例中，所述除雾段包括设在所述吸收塔上部的两级除雾器。
在一优选例中，所述两级除雾器的上层除雾器采用单层冲洗。
在一优选例中，所述含有二氧化硫的烟气在进入流程二的吸收塔之前可以进行急冷，在进行急冷时优选采用水平式急冷器。
具体地，在所述烟气***中：来自锅炉引风机后的原烟气(也即含有二氧化硫的烟气)，通过一台增压风机升压后，进入吸收塔，经过喷淋浆液洗涤后，进入两级除雾器，除去烟气中携带浆滴后，通过吸收塔直排钢烟囱直接排放。
流程四
流程四是副产物处理***中对浆液进行处理的流程，包括如下步骤：
(4a)步骤(2a)得到的亚硫酸镁浆液过滤，得到固态悬浮物、上清液，收集所述固态悬浮物；或者步骤(2a)得到的硫酸镁浆液直接进行排放。
在一优选例中，所述流程四中：步骤(4a)的亚硫酸镁浆液的过滤步骤为胀鼓式过滤。
在一优选例中，步骤(4a)中，所述步骤(2a)得到的亚硫酸镁浆液由浆液排放泵将浆液输送到胀鼓式过滤器中，通过胀鼓式过滤器的过滤，得到固态悬浮物、上清液。
当所述浆液是硫酸镁浆液时，可以直接进行排放。
当所述浆液是亚硫酸镁浆液时，流程四和流程五结合进行处理。
具体地，所述副产物处理***和水处理***中：由浆液排放泵将浆液输送到胀鼓式过滤器中，通过胀鼓式过滤器的过滤，使得出水澄清，悬浮物含量减少，将悬浮物(主要是亚硫酸镁)过滤经污泥输送泵排放至脱水机进行脱水处理，产出的泥饼落入到贮泥斗中，由汽车运出送至副产物利用厂家。胀鼓式过滤器的上清液溢流进入到氧化槽中，由鼓风机鼓入空气氧化后直接排放。经过上述澄清和氧化处理后，废水达到直接排放要求。
由胀鼓式过滤器底部排出的固渣含水率较高在75％左右，必须经过脱水处理后才能达到泥饼综合利用(含水10％)要求。一般采用真空过滤机，可以达到处理后的固渣含水率在10％，形成亚硫酸泥饼，外运综合利用。
流程五
在一优选例中，还包括流程五，所述流程五是水处理***中对废水进行处理的流程，包括如下步骤：(5a)步骤(4a)得到的上清液进行氧化后进行排放；或者步骤(2a)得到的硫酸镁浆液直接进行排放。
在一优选例中，步骤(4a)得到的所述上清液溢流进入到氧化槽中，由鼓风机鼓入空气氧化后直接排放。经过上述澄清和氧化处理后，废水达到直接排放要求。
以下对本发明的镁法烟气脱硫设备进行详述：
镁法烟气脱硫设备
本发明提供一种镁法烟气脱硫设备，所述设备从上游至下游包括：
制浆***，
设置在所述制浆***下游的SO2吸收***，
烟气***，所述烟气***包括进气部分和排气部分，所述进气部分设在所述SO2吸收***的上游，所述排气部分连通所述SO2吸收***的下游；
设置在所述SO2吸收***下游的副产物处理***，以及
设置在所述副产物处理***下游的水处理***。
具体地，所述镁法烟气脱硫设备包括：
制浆***，所述制浆***的出口提供脱硫剂浆液；
设置在所述制浆***下游的SO2吸收***，其中所述制浆***的出口连通所述SO2吸收***的进液口；
烟气***，所述烟气***包括进气部分和排气部分，所述进气部分连通所述SO2吸收***的进气口，所述排气部分连通所述SO2吸收***的排气口；
设置在所述SO2吸收***下游的副产物处理***，对所述SO2吸收***排出的亚硫酸镁浆液或硫酸镁浆液进行处理；以及
设置在所述副产物处理***下游的水处理***。
在一优选例中，所述二氧化硫吸收***中还设有氧化装置，用以使得吸收了二氧化硫的浆液进行氧化，得到可用于直接排放的硫酸镁溶液。
在一优选例中，在吸收塔内采用氧化喷枪对所述亚硫酸镁浆液进行氧化。
在一优选例中，所述SO2吸收***采用的喷淋吸收塔的结构选自以下结构：
所述喷淋吸收塔的塔体为：上部为圆筒状，下部为锥体状，锥体的下部设有浆液循环泵；或是
所述喷淋吸收塔的塔体为上下部分直径恒定不变的筒体，所述筒体的下部设有浆液循环泵。
具体地，在所述烟气***中：来自锅炉引风机后的原烟气，通过一台增压风机升压后，进入吸收塔，经过喷淋浆液洗涤后，进入两级除雾器，除去烟气中携带浆滴后，通过吸收塔直排钢烟囱直接排放。
具体地，所述制浆***：由仓泵将卸料斗中氧化镁粉气力输送至氧化镁粉仓，氧化镁粉经计量后输入熟化罐中，与来自工艺水***的制浆水和厂区的蒸汽，按一定配比混合熟化，熟化浆液通过浆液输送泵输送至浆液罐，最终通过浆液供给泵输送至SO2吸收***。
具体地，所述SO2吸收***：来自制浆***的熟化浆液用浆液供给泵送入吸收塔，脱硫浆液进入吸收塔后，由塔外浆液循环泵送入塔上部喷淋***，浆液通过喷淋***喷出后顺流而下，与上行的烟气接触，吸收烟气中的SO2、SO3和HCl等酸性物质后返回到吸收塔底部浆液池，亚硫酸镁浆液通过浆液排放泵抽出后，进入浆液中间储罐
具体地，所述副产物处理***和水处理***中：由浆液排放泵将浆液输送到胀鼓式过滤器中，通过胀鼓式过滤器的过滤，使得出水澄清，悬浮物含量减少，将悬浮物(主要是亚硫酸镁)过滤经污泥输送泵排放至脱水机进行脱水处理，产出的泥饼落入到贮泥斗中，由汽车运出送至副产物利用厂家。胀鼓式过滤器的上清液溢流进入到氧化槽中，由鼓风机鼓入空气氧化后直接排放。经过上述澄清和氧化处理后，废水达到直接排放的要求。
由胀鼓式过滤器底部排出的固渣含水率较高在75％左右，必须经过脱水处理后才能达到泥饼综合利用(含水10％)要求。一般采用真空过滤机，可以达到处理后的固渣含水率在10％，形成亚硫酸泥饼，外运综合利用。
本发明的主要优点如下：
(1)相对于石灰石-石膏法，本技术的镁基脱硫剂的脱硫反应活性高、用量仅为石灰石的40％、循环浆液泵能耗低、塔体尺寸减小，不仅脱硫效率高，还降低了设备投资及运行费用，并可避免脱硫***中发生结垢、堵塞等问题。其副产物亚硫酸镁、硫酸镁溶解性好，多作无害抛弃，副产物也可以生成镁肥或煅烧循环再利用。
(2)现有石灰石石膏法脱硫技术存在占地大，易堵塞、结垢、石膏副产物处理难度较大，不太适合中小锅炉脱硫，而本发明脱硫效率高，脱硫活性强，占地小，不易堵塞和结垢，适用于中小型锅炉。
(3)现有镁法脱硫技术在制浆部分存在熟化不足的情况，造成脱硫剂的浪费，本发明采用蒸汽进行熟化，充分提高脱硫剂利用效率。
(4)在一优选例中，现有镁法脱硫的吸收塔占地偏大，塔内气液接触不够充分，本次发明优化设计了吸收塔，采用单元制配置，可以使得循环泵的运行可以根据锅炉运行的负荷进行调整，采用先进的烟气入口设计和喷淋层布置，取得最好的气液接触，设备占地较小。
(5)本次发明的后处理可以根据用户和具体情况的需要，可以采用塔内氧化的方式直接排放或者氧化后生成七水硫酸镁，或采用塔内抑止氧化的方式，脱水生成亚硫酸镁进行综合应用，给用户更灵活的方式选择。
本发明所提供的化合物可以通过市售原料和传统化学转化方式合成。例如硫酸镁可以由硫酸和氧化镁化学反应生成。
本发明的其他方面由于本文的公开内容，对本领域的技术人员而言是显而易见的。
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件进行。除非另外说明，否则所有的份数为重量份，所有的百分比为重量百分比。
除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。
实施例1
实施例1的方法为工业方法，包括以下流程：
(1)流程一：制浆***：
原料：
氧化镁粉脱硫剂(粒径在150～250目之间)
水(与所述脱硫剂比例为：1份氧化镁脱硫剂和2.3重量份水)
流程
该***的流程为如图3所示：
由仓泵将卸料斗中氧化镁粉气力输送至氧化镁粉仓，氧化镁粉经计量后输入熟化罐中，与来自工艺水***的制浆水和厂区的蒸汽，按一定配比混合熟化(1份氧化镁脱硫剂与2.3重量份水和0.1份水蒸气在20℃混合，在50～60℃熟化3小时)，熟化浆液通过浆液输送泵输送至浆液罐，最终通过浆液供给泵输送至SO2吸收***。本实施例的熟化浆液使得液气比小，在2～5L/Nm3之间。
(2)流程二：SO2吸收***：
装置
设有除雾段、喷淋段、吸收段、浆液池的吸收塔。
喷淋段采用三层喷嘴的喷淋装置自上而下喷淋。所述喷淋装置采用单根的喷淋主管，喷淋层管道采用由粗变细的结构。所述喷淋主管上分布喷射方向向下的单向喷嘴。喷嘴之间采用非水平设置，且每层喷射层的间隔1.5米～1.8米。
所述喷淋吸收塔的塔体为：上部为圆筒状，下部为锥体状，锥体的角度为30°。塔体下部与上部的比例为：1∶3.5。
流程
该***流程为如图4所示：
该***采用的装置来自制浆***的熟化浆液用浆液供给泵送入吸收塔，脱硫浆液进入吸收塔后，由塔外浆液循环泵送入塔上部喷淋段，浆液在喷淋段喷出后顺流而下，与上行的含有二氧化硫的烟气接触，吸收烟气中的SO2、SO3和HCl等酸性物质后，得到亚硫酸镁浆液和脱去二氧化硫的烟气，所述亚硫酸镁浆液返回到吸收塔底部浆液池，通过浆液排放泵抽出后，进入浆液中间储罐。
脱去二氧化硫的烟气经过除雾段进行除雾。
(3)流程三：烟气***：
该***流程为如图5所示：
来自锅炉引风机后的原烟气(也即含有二氧化硫的烟气)，通过一台增压风机升压后，进入吸收塔，经过喷淋浆液洗涤后，进入两级除雾器，除去烟气中携带浆滴后，通过吸收塔直排钢烟囱直接排放。
(4)流程四和五：副产物处理***和水处理***：
由浆液排放泵将流程二的亚硫酸镁浆液输送到胀鼓式过滤器中，通过胀鼓式过滤器的过滤，得到固态悬浮物和上清液。
将悬浮物(主要是亚硫酸镁)过滤经污泥输送泵排放至脱水机进行脱水处理，产出的泥饼落入到贮泥斗中，由汽车运出送至副产物利用厂家。胀鼓式过滤器的上清液溢流进入到氧化槽中，由鼓风机鼓入空气氧化后直接排放。经过上述澄清和氧化处理后，废水达到直接排放的要求。
由胀鼓式过滤器底部排出的固渣含水率较高在75％左右，经过脱水处理后达到泥饼综合利用(含水10％)要求。采用真空过滤机，可以达到处理后的固渣含水率在10％，形成亚硫酸泥饼，外运综合利用。
性能和技术指标
脱硫效率大于95％
针对220t/h的锅炉，本技术小时耗电小于400kW
吸收塔阻力降在600～800Pa.
效果说明：
本次发明采用蒸汽熟化工艺，提高了脱硫剂的熟化程度和脱硫剂的利用率。
本次发明采用先进的喷淋塔技术，***占地面积小，脱硫效率高，整个***自动化程度比较高，***能耗低，不易堵塞和结垢。
先进的喷淋吸收塔采用单元制设计，可以根据负荷情况进行调节，可以在烟气负荷在30％～120％之间灵活运行，采用流体力学模拟技术来指导吸收塔设计，吸收塔入口烟道角度在6°～9°之间，减少了吸收塔的吸收死角，增加了气液接触程度，同时降低了吸收塔的阻力损失，吸收塔阻力在600～800Pa，相对于传统工艺，降低了400～600Pa。
实施例2
实施例3的流程与实施例1类似，不同在于，
制浆***中，1份氧化镁脱硫剂与5重量份水和0.1重量份蒸汽在℃混合，生成氢氧化镁浆液，在80℃熟化2小时时间，得到脱硫剂浆液，
SO2吸收***中，所述喷淋吸收塔的塔体为上下部分直径恒定不变的筒体，所述筒体的下部设有浆液循环泵。
得到的技术指标如下：
脱硫效率大于95％
针对220t/h的锅炉，本技术小时耗电小于400kW
吸收塔阻力降在600～800Pa.
实施例3
实施例3的流程与实施例1类似，不同在于，(4)副产物处理***和水处理***中：
将脱硫副产物在塔内氧化后生成硫酸镁脱硫浆液，脱硫浆液经过滤***去除杂质之后，此溶液输送到浓缩设备，离心脱水后即得七水合MgSO4半成品。最后可经不同的干燥温度制得MgSO4-7H2O、MgSO4·H2O和无水MgSO4，作为镁肥进行销售。结晶后的母液一部分外排以限制脱硫吸收液中的杂质水平，大部分返回脱硫塔循环提浓。
实施例4
实施例4的流程与实施例1类似，不同在于，(1)流程一的制浆***中在卸料斗和粉仓顶部设置除尘***：
除尘***的流程为如图6所示。
本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (10)
1.一种改良型镁法烟气脱硫方法，其特征在于，包括如下流程：
流程一是制浆***中氧化镁进行制浆的流程，包括如下步骤：
(1a)将1份氧化镁脱硫剂、2.3～5重量份水、和0.1±0.05重量份水蒸汽在0～20℃混合，生成氢氧化镁浆液，
(1b)将步骤(a)得到的氢氧化镁浆液在50～80℃熟化2～4时间，得到脱硫剂浆液，
流程二是吸收***中吸收二氧化硫的流程，包括如下步骤：
(2a)将步骤(b)得到的脱硫剂浆液在吸收***的吸收塔的喷淋段进行喷淋，与含有二氧化硫的烟气在吸收段接触反应，得到亚硫酸镁浆液或硫酸镁浆液、以及脱去二氧化硫的净烟气，
流程三是烟气排放***中的流程，包括如下步骤：
(3a)步骤(2a)得到的净烟气进行除雾后排放；
流程四是副产物处理***中对浆液进行处理的流程，包括如下步骤
(4a)步骤(2a)得到的亚硫酸镁浆液过滤，得到固态悬浮物、上清液，收集所述固态悬浮物；或者步骤(2a)得到的硫酸镁浆液直接进行排放。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，流程二中，所述步骤(2a)的喷淋段采用设有两层或三层喷嘴的喷淋装置自上而下喷淋。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述流程二中，步骤(2a)的吸收段的接触反应包括：
所述吸收***中所述脱硫剂浆液与含有二氧化硫的烟气在所述吸收塔的吸收段逆向接触，其中：
含有二氧化硫的烟气从下而上方向通过，脱硫剂浆液自上而下喷淋，从而使得所述烟气和所述脱硫剂浆液在吸收段逆向接触，得到亚硫酸镁浆液或硫酸镁浆液和脱去二氧化硫的烟气。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述流程二中，所述步骤(2a)的吸收塔的塔体结构选自如下中的一种，
(i)所述喷淋吸收塔的塔体为：上部为圆筒状，下部为锥体状；锥体下部设有浆液循环泵或是
(ii)所述喷淋吸收塔的塔体为上下部分直径恒定不变的筒体，所述筒体的下部设有浆液循环泵。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述流程三中，步骤(3a)得到的净烟气在吸收塔的除雾段进行除雾后排放。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述流程四中：步骤(4a)的亚硫酸镁浆液的过滤步骤为胀鼓式过滤。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括流程五，所述流程五是水处理***中对废水进行处理的流程，包括如下步骤：
(5a)：步骤(4a)得到的上清液进行氧化后进行排放；或者步骤(2a)得到的硫酸镁浆液直接进行排放。
8.一种镁法烟气脱硫设备，所述设备从上游至下游包括：
制浆***，
设置在所述制浆***下游的SO2吸收***，
烟气***，所述烟气***包括进气部分和排气部分，所述进气部分设在所述SO2吸收***的上游，所述排气部分连通所述SO2吸收***的下游；
设置在所述SO2吸收***下游的副产物处理***，以及
设置在所述副产物处理***下游的水处理***。
9.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述二氧化硫吸收***中还设有氧化装置，用以使得吸收了二氧化硫的浆液进行氧化，得到可用于直接排放的硫酸镁溶液。
10.如权利要求8所述的设备，其特征在于，
所述SO2吸收***采用的喷淋吸收塔的结构选自以下结构：
所述喷淋吸收塔的塔体为：上部为圆筒状，下部为锥体状；锥体底部设有浆液循环泵或是
所述喷淋吸收塔的塔体为上下部分直径恒定不变的筒体，所述筒体的下部设有浆液循环泵。
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