CN113856429A - 一种基于资源化利用的镁法脱硫装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于资源化利用的镁法脱硫装置及方法，所述脱硫装置包括依次连接的消化罐、闪蒸罐、射流喷淋罐、烟气吸收塔、胀鼓过滤器、氧化罐一、氧化罐二、转鼓离心机一、闪蒸器、OSLO结晶器、稠厚器、转鼓离心机二、流化床干燥器以及产品料仓；本发明的脱硫方法采用射流喷淋强化技术，氧化镁消化、亚硫酸镁氧化采用新型射流搅拌器，高速射流混合搅拌，强化了传热、传质，提高了气、液、固混合搅拌效果；消化、氧化、干燥过程产生的热量经回收为主要加热源，过滤浓缩MgSO3浆液取代蒸发浓缩MgSO4溶液，综合节能50％；本发明工艺流程简单，连续操作，自动化程度高，资源循环利用，环境友好，实现了硫酸镁资源的合理利用。
Description
技术领域
本发明属于化工设备及脱硫工艺领域，具体涉及一种基于资源化利用的镁法脱硫装置及方法。
背景技术
湿式镁法脱硫是指利用MgO制备Mg(OH)2浆液，利用吸收塔进行脱除火力发电厂烟气中SO2的脱硫方法。镁法脱硫的脱硫效率高，运行安全可靠，可操作性好，但费用也比较髙。有必要对镁法脱硫副产物回收，能量合理循环，实现资源化合理利用。
镁法脱硫副产物回收利用一般是将脱硫的副产品MgSO3氧化制备MgSO4·7H2O。MgO的消化反应、MgSO3氧化的反应一般采用釜式反应器及机械搅拌；这种制备方法存在的弊端是釜式反应器通过夹套或内盘管传热，换热效率低，热交换过程热量损失较多，作业周期短，不能连续生产，***不能长周期平稳运行。此方法中消化反应、氧化反应、MgSO4溶液浓缩阶段能耗大，占整个工艺能耗50％以上，能耗的增加导致成本上升，不利于工业化生产。
本领域急于寻找一种实现资源化合理利用的方法，其能克服上述技术问题。
发明内容
针对上述工程问题和市场需求，为了克服现有技术中存在的问题，而提供一种基于资源化利用的镁法脱硫装置及方法，本发明所涉及的脱硫装置及脱硫工艺流程简单，连续操作，自动化程度高，资源循环利用，环境友好，用以实现镁法脱硫长周期平稳运行；同时回收MgSO3氧化制备MgSO4·7H2O，回收流化床干燥器的热量、利用MVR技术回收消化反应的热量、闪蒸器的热量，大幅度降低了能耗；消化反应、氧化反应、脱硫反应均采用了射流技术。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于资源化利用的镁法脱硫装置，包括依次连接的消化罐、闪蒸罐、射流喷淋罐、烟气吸收塔、胀鼓过滤器、氧化罐一、氧化罐二、转鼓离心机一、闪蒸器、OSLO结晶器、稠厚器、转鼓离心机二、流化床干燥器以及产品料仓；所述射流喷淋罐用于将通过消化反应及闪蒸获得的Mg(OH)2浆液进行射流喷淋强化脱硫；所述烟气吸收塔用于将射流喷淋罐内获得的脱硫浆液及脱硫烟气在其中循环逆流接触继续脱硫；所述胀鼓过滤器用于浓缩MgSO3浆液；浓缩的MgSO3经氧化罐一、二的氧化反应生成MgSO4浆液，MgSO4浆液经转鼓离心机一分离，分离出的滤液进入闪蒸器进行闪蒸浓缩，所述OSLO结晶器用于将闪蒸浓缩的浆液进行冷却结晶，得到的晶浆进入稠厚器浓缩，浓缩的晶浆进入转鼓离心机二进行离心分离，所述流化床干燥器用于干燥离心分离出的结晶滤饼，干燥后的固体粉末进入到产品料仓；
所述脱硫装置还包括蒸汽压缩机一、二；所述蒸汽压缩机一连接闪蒸罐的闪蒸汽体出口管线，蒸汽压缩机一将闪蒸罐闪蒸出来的低压蒸汽升压升温成二次水蒸汽，作为消化罐的主要热源进入消化罐；所述蒸汽压缩机二连接闪蒸器的蒸汽出口管线，蒸汽压缩机二将闪蒸器闪蒸出的水蒸汽升压升温成二次水蒸汽，作为流化床干燥器的主要热源；
所述脱硫装置还包括：旋风分离器和袋式过滤器，所述旋风分离器和袋式过滤器用于将流化床干燥器排出的热空气中的含有固体粉末进行分离，分离出的固体粉末进入到产品料仓，分离的热空气作为辅助热源输送至氧化罐一、氧化罐二。
进一步地，所述脱硫装置还包括：冷凝水罐，所述流化床干燥器由内置排管加热器及空气加热器产生的热空气提供热量，内置排管加热器及空气加热器以蒸汽为热源，所述冷凝水罐用于收集蒸汽通入闪蒸器的加热器、流化床干燥器的空气加热器及内置排管加热器产生的蒸汽冷凝水，收集的冷凝水经冷凝水泵输送至消化罐作为配料用水。
进一步地，所述脱硫装置还包括烟气换热器、烟气除尘器、烟囱；所述烟气换热器用于将电厂烟气和烟气吸收塔排出的脱硫烟气进行换热，换热后升温的脱硫烟气进入烟囱后排放，降温后的电厂烟气进入烟气除尘器，得到的除尘烟气进入射流喷淋罐脱硫；
其中，烟气换热器中电厂烟气入口温度为125℃～130℃，压力0.1MPa，SO2浓度2500mg/Nm3～2750mg/Nm3；脱硫烟气入口温度为50℃～55℃，压力0.1MPa，SO2浓度25mg/Nm3～27.5mg/Nm3；电厂烟气出口温度为85℃～90℃，脱硫烟气出口温度为80℃～85℃；
脱硫烟气进入烟囱温度为80℃～85℃；
烟气除尘器中，电厂烟气入口温度为85℃～90℃，除尘烟气出口温度为50℃～55℃。
进一步地，所述烟气吸收塔设有两节塔板，每节塔板上方均设有浆液喷淋层，且每节塔板下方的塔壁上设有环形挡板，环形挡板与塔壁呈45度设置；两节塔板上方设有两层除雾器，每层除雾器上方设有除雾器清洗喷头；两层除雾器和两节塔板间设有滤清液喷头；所述烟气吸收塔上设有循环浆液管线，所述循环浆液管线用于吸取烟气吸收塔内的脱硫浆液，并将脱硫浆液输送至浆液喷淋层及胀鼓过滤器；所述滤清液喷头连接胀鼓过滤器的滤清液出口管线。
进一步地，每节塔板包括九层人字形塔件及九层隔网，每层中多组人字形塔件分别均匀铺设在烟气吸收塔内的相应的隔网上，奇数和偶数层的人字形塔件错位均布；其中人字形塔件由角钢构成；两个角钢棱线向上、端头相接，焊接成一个直角形构件，三个直角形构件、顶角向上，围成正三角形焊接成一组人字形塔件；所述隔网通过支撑梁和穿过支撑梁的白钢棒组成。
进一步地，水蒸汽主要为消化罐、氧化罐一、氧化罐二及流化床干燥器提供辅助热源，为闪蒸器的加热器提供热源；氧化罐一、氧化罐二的主要热源由流化床干燥器排出的热空气提供、消化罐的主要热源由闪蒸罐产生的水蒸汽经机械蒸汽再压缩，即压缩机升压、升温的二次水蒸汽提供，流化床干燥器的主要热源由闪蒸器产生的水蒸汽经机械蒸汽再压缩，即压缩机升压、升温的二次水蒸汽提供；消化罐以冷凝水为配料主要用水，工艺水为辅助用水；所述水蒸汽为公用工程的0.4MPa，230℃的水蒸汽，二次水蒸汽温度为220℃，压力为0.15MPa的过热水蒸汽。
基于上述资源化利用的镁法脱硫装置的脱硫方法，具体包括如下步骤：
(1)MgO、水进入消化罐内，二次水蒸汽由射流搅拌器吸入直接加热，进行消化反应，生成Mg(OH)2浆液；
(2)消化罐内Mg(OH)2浆液进入到闪蒸罐2内，闪蒸出低压水蒸汽经蒸汽压缩机机械蒸汽再压缩(MVR)，即压缩机升压、升温的二次水蒸汽为消化罐提供主要热源；
(3)将闪蒸罐的闪蒸后的Mg(OH)2浆液，经工艺水稀释进入到射流喷淋罐内，同时通过耦合分配器吸收除尘烟气，在射流喷淋罐内进行射流喷淋强化脱硫；
(4)射流喷淋罐的脱硫浆液、脱硫烟气进入到烟气吸收塔内，脱硫浆液在塔内形成循环浆液，脱硫烟气在烟气吸收塔内与循环浆液逆流接触继续脱硫；部分循环浆液进入到胀鼓过滤器内，胀鼓过滤器滤袋内的滤清液进入到烟气吸收塔中洗涤脱硫烟气，胀鼓过滤器滤袋外浓缩出MgSO3浆液；
(5)胀鼓过滤器内的浓缩MgSO3浆液进入到氧化罐一内，同时加入催化剂、热空气、新鲜空气和水蒸汽，MgSO3进行氧化反应生成MgSO4；
(6)氧化罐一内的氧化浆液经重力进入到氧化罐二内，同时加入除杂剂、絮凝剂、脱色剂、热空气、新鲜空气和水蒸汽，MgSO3进行氧化反应生成MgSO4；
(7)氧化罐二内氧化后的浆液进入到转鼓离心机一内进行离心分离，离心分离出的滤液经滤液罐一部分进入到闪蒸器中闪蒸浓缩，另一部分进入到OSLO结晶器冷却结晶；
(8)转鼓离心机二离心分离出的滤液经滤液罐进入到闪蒸器进行闪蒸浓缩，闪蒸出的低压水蒸汽，经蒸汽压缩机压缩成二次水蒸汽作为流化床干燥器的主要热源；
(9)滤液、闪蒸液进入到OSLO结晶器冷却结晶，晶浆经晶浆出口管线通过重力进入到稠厚器，经稠厚器浓缩的晶浆进入到转鼓离心机二；
(10)稠厚器浓缩的晶浆进入到转鼓离心机二内进行离心分离，分离出的结晶滤饼经螺旋进料器进入到流化床干燥器；
(11)转鼓离心机二离心分离出的结晶滤饼，经螺旋进料器进入到流化床干燥器内进行干燥；流化床干燥器排出的热空气及固体粉末经旋风分离器、袋式过滤器分离出固体粉末和热空气；分离出的热空气进入氧化罐一、氧化罐二，分离出的固体粉末，以及流化床干燥器干燥出来的固体粉末进入到产品料仓。
进一步地，所述的步骤(1)中MgO为轻烧氧化镁分级分出的85MgO，其中MgO质量含量不小于85％，粒径95％小于0.075mm。
进一步地，所述的步骤(1)中消化罐内的消化温度为85℃～90℃，压力为0.1MPa，MgO的初始质量浓度为10％，消化罐物料的停留时间为2.5h～3h，二次水蒸汽经射流搅拌器吸入直接加热消化浆液。
进一步地，所述步骤(2)中，闪蒸罐内的闪蒸温度为80℃，绝热操作，闪蒸出的蒸汽进入蒸汽压缩机；闪蒸后的Mg(OH)2浆液经工艺水稀释至Mg(OH)2质量浓度为3％，由Mg(OH)2浆液泵进入到射流喷淋罐内。
进一步地，所述步骤(3)中，射流喷淋罐内的温度为50℃～55℃，压力为0.45MPa，物料的停留时间为0.125h～0.25h，pH值控制在6.5～6.75；除尘烟气温度为50℃～55℃，SO2浓度2500mg/Nm3～2750mg/Nm3；由射流喷淋罐的耦合分配器吸入来至烟气除尘器的除尘烟气，在射流喷淋罐内进行强化脱硫。
进一步地，所述的步骤(4)中，烟气吸收塔内的温度为50℃～55℃，压力为0.10MPa，脱硫烟气的停留时间为10s～12s、气速3m/s，pH值控制在5.8～6.5，液气比6L/Nm3～7L/Nm3；由射流喷淋罐逸出的脱硫烟气，在烟气吸收塔内继续进行脱硫；所述步骤(4)中，胀鼓过滤器的滤袋内的滤清液进入到烟气吸收塔洗涤脱硫烟气并冲洗塔板上的固体颗粒，滤袋外MgSO3浆液由2％(质量)浓缩到11％，经由浆液经泵进入到氧化罐一内。
进一步地，所述步骤(5)中，催化剂加入到氧化罐一内，热空气、新鲜空气和水蒸汽经射流搅拌器吸入，氧化罐一内的温度为50℃～55℃，压力为0.20MPa，物料停留时间为3.5h～4.0h；MgSO3氧化生成MgSO4，氧化浆液进入氧化罐二内，废气(可以带走部分水汽)经废气排放管线进入废气处理***。
进一步地，所述步骤(6)中，转鼓离心机一离心分离出的部分滤渣与除杂剂、絮凝剂、脱色剂一起加入到氧化罐二内，热空气、新鲜空气和水蒸汽经射流搅拌器吸入，氧化罐二内的温度为50℃～55℃，压力为0.15MPa，物料停留时间为3.5h～4.0h；MgSO3氧化生成MgSO4，氧化浆液进入转鼓离心机一内，废气(可以带走部分水汽)经废气排放管线进入废气处理***。
进一步地，所述步骤(7)中，将氧化罐二内氧化后的浆液经氧化浆液排出泵进入到转鼓离心机一内进行离心分离，分离出的滤渣一部分(为50wt％，以回收催化剂、未反应的MgSO3)进入氧化罐二内继续氧化，另一部分滤渣进入滤渣处理***；转鼓离心机一分离出的滤液进入到滤液罐，滤液罐内的滤液经滤液泵一部分进入到闪蒸器中闪蒸浓缩，另一部分进入到OSLO结晶器冷却结晶；其中转鼓离心机一离心分离出的滤液含MgSO4的质量浓度为15％，转鼓离心机一的外转鼓为2300rpm，内转鼓为2350rpm。
进一步地，所述步骤(8)中，闪蒸器内的闪蒸温度为80℃，绝热操作。
进一步地，所述步骤(9)中，OSLO结晶器结晶温度为25℃～30℃，清液经溢流出口管线进入到母液罐；晶浆经晶浆出口管线通过重力进入到稠厚器，稠厚器的清液进入到母液罐，经稠厚器浓缩的晶浆进入到转鼓离心机二。
进一步地，所述步骤(10)中，转鼓离心机二外转鼓2300rpm，内转鼓2350rpm。
进一步地，所述步骤(9)、(10)中还包括：将OSLO结晶器、稠厚器溢流出的清液，以及转鼓离心机二离心分离的母液收集到母液罐中；再将母液罐中液体一部分进入到闪蒸器中闪蒸浓缩，另一部分进入到OSLO结晶器冷却结晶；并根据闪蒸器出来的闪蒸液中MgSO4浓度，控制进入到OSLO结晶器中的母液罐中液体、滤液的量，确保进入OSLO结晶器的MgSO4浆液质量浓度为30％。
进一步地，所述步骤(11)中，转鼓离心机二离心分离出的结晶滤饼，经螺旋进料器进入到流化床干燥器内进行干燥，流化床干燥器由内置排管加热器提供80％的热量，热空气提供20％的热量，热空气由空气经空气加热器加热后通入流化床干燥器内，空气加热器进口温度为25℃，出口温度为90℃～95℃，流化床干燥器内的温度为50℃～55℃，物料停留时间为0.75h～1.0h；排出热空气的温度为50℃～55℃，排出固体粉末温度为45℃～50℃；流化床干燥器分离出的热空气进入到氧化罐一、氧化罐二；流化床干燥器、旋风分离器、袋式过滤器分离出的固体粉末进入到产品料仓。
进一步地，所述步骤(13)中，流化床干燥器、旋风分离器、袋式过滤器分离出的固体粉末进入到产品料仓，固体粉末即为MgSO4·7H2O产品，产品料仓16内的MgSO4·7H2O进入到产品后处理***。
本发明的基于资源化利用的镁法脱硫装置及方法，与现有技术相比，有益效果为：
(1)工艺流程简单，连续操作，自动化程度高，资源循环利用，环境友好，用以实现镁法脱硫长周期平稳运行；同时回收MgSO3氧化制备MgSO4·7H2O，MgSO4·7H2O提取率大于90％，MgSO4·7H2O质量含量大于等于99％，符合GB/T2680-2009一级品的标准；
(2)脱硫原料为85氧化镁，配料水主要为蒸汽冷凝水；氧化反应所需的空气及加热源主要为流化床干燥器分离出的热空气；消化反应经闪蒸罐闪蒸出的、闪蒸器闪蒸出的低压水蒸汽，通过MVR产生0.15MPa、220℃二次水蒸汽为消化反应的、流化床干燥器的主要加热源，过滤浓缩MgSO3浆液取代蒸发浓缩MgSO4溶液，综合节能50％；
(3)消化反应、氧化反应、脱硫反应均采用了射流技术。强化了传热、传质，提高了气、液、固混合效果，提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明基于资源化利用的镁法脱硫装置结构示意图；
图2为母液罐中液体流转图；
图3为挡板俯视图；
图4为奇数层人字形塔件分布图；
图5为偶数层人字形塔件分布图；
图6为人字形塔件的正视图；
图7为人字形塔件的左视图；
图8为人字形塔件的俯视图；
图9为人字形塔件的轴侧图；
图10为隔网结构图；
附图标记：消化罐1，动力流体泵1-1，耦合分配器1-2，射流器1-3；闪蒸罐2，蒸汽压缩机一2-1，机械搅拌器2-2，Mg(OH)2浆液泵2-3；烟气换热器3；烟气除尘器4；烟囱5；射流喷淋罐6，动力流体泵6-1，耦合分配器6-2，射流器6-3；烟气吸收塔7，除雾器清洗喷头7-1，丝网除雾器7-2，滤清液喷头7-3，喷淋管及喷头7-4，塔板7-5，挡板7-6，循环浆液搅拌器7-7，循环浆液泵7-8；支撑梁7-9；白钢棒7-10；胀鼓过滤器8，过滤袋8-1，浓缩亚硫酸镁浆液泵8-2，滤清液泵8-3；氧化罐一9，动力流体泵9-1，耦合分配器9-2，射流器9-3；氧化罐二10，动力流体泵10-1，耦合分配器10-2，射流器10-3，氧化浆液泵10-4；转鼓离心机一11，螺旋输料器11-1，滤液罐11-2，滤液泵11-3；闪蒸器12，加热器12-1，蒸汽压缩机二12-2；OSLO结晶器13，稠厚器13-1，母液罐13-2，母液泵13-3；转鼓离心机二14，螺旋卸料器14-1；流化床干燥器15，旋风分离器15-1，袋式过滤器15-2，空气加热器15-3，内置排管加热器15-4，冷凝水罐15-5，冷凝水泵15-6；产品料仓16。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1、2所示，本发明提供一种基于资源化利用的镁法脱硫装置，包括依次连接的消化罐1、闪蒸罐2、射流喷淋罐6、烟气吸收塔7、胀鼓过滤器8、氧化罐一9、氧化罐二10、转鼓离心机一11、闪蒸器12、OSLO结晶器13、转鼓离心机二14、流化床干燥器15以及产品料仓16；其中烟气换热器3、烟气除尘器4依次连接；烟气吸收塔7、烟气换热器3及烟囱5依次连接；
所述脱硫装置还包括蒸汽压缩机一、二；所述蒸汽压缩机一2-1连接闪蒸罐2的闪蒸汽体出口管线，蒸汽压缩机一将闪蒸罐闪蒸出来的低压蒸汽升压升温成二次水蒸汽，作为消化罐1的主要热源进入消化罐；所述蒸汽压缩机二12-2连接闪蒸器12的蒸汽出口管线，蒸汽压缩机二将闪蒸器闪蒸出的水蒸汽升压升温成二次水蒸汽，作为流化床干燥器15的主要热源；
所述脱硫装置还包括：旋风分离器15-1和袋式过滤器15-2，所述旋风分离器和袋式过滤器用于将流化床干燥器15排出的热空气中的含有固体粉末进行分离，分离出的固体粉末进入到产品料仓，分离的热空气作为辅助热源输送至氧化罐一9、氧化罐二10。
所述脱硫装置还包括：冷凝水罐15-5，所述流化床干燥器15由内置排管加热器15-4及空气加热器15-3产生的热空气提供热量，内置排管加热器及空气加热器以蒸汽为热源，所述冷凝水罐用于收集蒸汽通入闪蒸器12的加热器、流化床干燥器15的空气加热器及内置排管加热器产生的蒸汽冷凝水，收集的冷凝水经冷凝水泵15-6输送至消化罐1作为配料用水。
所述脱硫装置还包括烟气换热器3、烟气除尘器4、烟囱5；所述烟气换热器分别连接电厂烟气进入管线、脱硫烟气进入管线、电厂烟气出口管线、脱硫烟气出口管线；烟气吸收塔7内的脱硫烟气经脱硫烟气进入管线进入烟气换热器，升温后经脱硫烟气出口管线进入烟囱后排放；电厂烟气经电厂烟气进入管线进入烟气换热器，然后经电厂烟气出口管线进入烟气除尘器；所述烟气除尘器分别连接降温后的电厂烟气进入管线、除尘烟气出口管线、粉尘排放出口管线；降温后的电厂烟气进入烟气除尘器后，产生的粉尘经粉尘排放出口管线进入粉尘排放处理***，除尘烟气经除尘烟气出口管线进入射流喷淋罐6脱硫；
其中，水蒸汽主要为消化罐、氧化罐一、氧化罐二及流化床干燥器提供辅助热源，为闪蒸器的加热器提供热源；氧化罐一、氧化罐二的主要热源由流化床干燥器排出的热空气提供、消化罐的主要热源由闪蒸罐产生的水蒸汽经机械蒸汽再压缩，即压缩机升压、升温的二次水蒸汽提供，流化床干燥器由内置排管加热器提供80％的热量，热空气提供20％的热量，这样可以节约大量的动力费用，热空气由空气经空气加热器加热后通入流化床干燥器内，热空气可以使流化床干燥器内的粉末流化起来；空气加热器及内置排管加热器的主要热源由闪蒸器产生的水蒸汽经机械蒸汽再压缩，即压缩机升压、升温的二次水蒸汽提供，辅助热源为水蒸气；消化罐以冷凝水为配料主要用水，工艺水为辅助用水；所述水蒸汽为公用工程的0.4MPa，230℃的水蒸汽，二次水蒸汽温度为220℃，压力为0.15MPa的过热水蒸汽。
所述消化罐1分别连接有冷凝水进料管线、MgO进料管线、工艺水进料管线、水蒸汽进入管线及Mg(OH)2浆液出口管线，消化罐采用射流搅拌器，射流搅拌器与动力流体泵1-1相连接，其结构包括耦合分配器1-2及射流器1-3；所述动力流体泵1-1分别由离心泵、浆液吸入管、浆液排出管组成；耦合分配器1-2分别由浆液进入管、浆液分配腔、水蒸汽吸入管和水蒸汽分配腔组成；所述射流器1-3分别由动力浆液入口、导流环、动力浆液喷嘴、水蒸汽吸入口、混合腔、扩散腔和浆液出口组成；所述射流器1-3与耦合分配器1-2相连接；动力流体泵1-1吸取消化罐1内的浆液，浆液经动力流体泵1-1的叶轮升压后，通过管道进入耦合分配器1-2的浆液分配腔，经分配腔分配后的浆液，通过射流器1-3的动力喷嘴喷出，形成高速流体；此时流体的动能最大，势能最小，就会在水蒸汽吸入口产生负压，使水蒸汽吸入耦合分配器1-2中；被吸入的水蒸汽在负压区迅速膨胀并被动力流体打成微小气泡，在混合腔中，水蒸汽、浆液充分混合，混合腔中水蒸汽的微爆冲作用，剥离了覆盖在MgO颗粒表面的Mg(OH)2有利于MgO的消化，并且由于能量交换而加速排出，再经过扩压腔将混合液的势能增加，然后由射流器1-3的动力喷嘴呈不同方向射向罐底，流体的拖拽作用增加了MgO消化效果，MgO和H2O反应生成Mg(OH)2而被熟化；Mg(OH)2浆液经出口管线，通过重力进入闪蒸罐2；
所述闪蒸罐2分别连接有Mg(OH)2浆液进入管线、闪蒸汽体出口管线及Mg(OH)2浆液出口管线，其内采用机械搅拌器2-2；所述闪蒸罐还连接有蒸汽压缩机2-1，闪蒸罐内闪蒸出来的低压蒸汽经蒸汽压缩机一2-1升压升温成二次水蒸汽，所述二次水蒸汽作为主要热源进入消化罐1；闪蒸后的Mg(OH)2浆液由Mg(OH)2浆液泵2-3进入射流喷淋罐6；
所述射流喷淋罐6分别连接有Mg(OH)2浆液进口管线、脱硫烟气进口管线、脱硫浆液出口管线、脱硫烟气出口管线，其内设有耦合分配器6-2、射流器6-3，耦合分配器6-2连接动力流体泵6-1；所述动力流体泵6-1分别由离心泵、浆液吸入管、浆液排出管组成；所述耦合分配器6-2分别由浆液进入管、浆液分配腔、脱硫烟气吸入管和脱硫烟气分配腔组成；所述射流器6-3分别由动力流体入口、导流环、动力浆液喷嘴、烟气吸入口、混合腔、扩散腔和浆液出口组成；所述射流器6-3与耦合分配器6-2相连接；动力流体泵6-1吸取射流喷淋罐6内的浆液及来自闪蒸罐2的Mg(OH)2浆液，浆液经动力流体泵6-1的叶轮升压后，通过管道进入耦合分配器6-2的浆液分配腔，经分配腔分配后的浆液，通过射流器6-3的动力喷嘴喷出，形成高速流体；此时流体的动能最大，势能最小，就会在脱硫烟气吸入口产生负压，使脱硫烟气吸入耦合分配器6-2中；被吸入的脱硫烟气在负压区迅速膨胀并被动力流体打成微小气泡，在混合腔中，脱硫烟气、浆液充分混合，并且由于能量交换而加速排出，再经过扩压腔将混合液的势能增加，然后由射流器6-3的动力喷嘴射向罐底，流体的拖拽作用增加了Mg(OH)2的脱硫效果，Mg(OH)2与烟气反应生成了MgSO3及MgSO4；脱硫烟气经出口管线进入烟气吸收塔7，脱硫浆液经出口管线，通过重力进入烟气吸收塔7；
所述烟气吸收塔7分别连接有脱硫浆液进口管线、脱硫烟气进口管线、两条循环浆液进口管线、三条滤清液进口管线、循环浆液出口管线、脱硫烟气出口管线，烟气吸收塔内设有两层除雾器清洗喷头7-1、两层丝网除雾器7-2、滤清液喷头7-3、两层喷淋管及喷头7-4、两节塔板7-5、两层45度环形挡板7-6(如图3所示)、循环浆液机械搅拌器7-7、循环浆液泵7-8；从射流喷淋罐6逸出的脱硫烟气进入到烟气吸收塔7的两节塔板7-5、两层喷淋管及喷头7-4与循环浆液逆流接触继续脱硫；塔板可以防止浆液堵塞塔板，每节塔板下方的塔壁上设有环形挡板，环形挡板与塔壁呈45度设置，45度环形挡板7-6可以防止下降浆液形成壁流，滤清液可以冲洗掉塔板上的固体颗粒；两层除雾器清洗喷头7-1可以除掉两层丝网除雾器7-2上的水雾，减少脱硫烟气夹带的水汽；脱硫烟气经出口管线进入烟气换热器3，循环浆液经出口管线由循环浆液泵7-8一部分泵入胀鼓过滤器8、一部分泵入两层喷淋管及喷头7-4；
每节塔板包括九层人字形塔件(层高300mm)及九层隔网，每层中多组人字形塔件分别均匀铺设在烟气吸收塔内的相应的隔网上，奇数和偶数层的人字形塔件错位均布(如图4、图5所示，图4为奇数层，图5为偶数层)；其中人字形塔件由角钢构成；两个长为200mm的50mm×50mm×5mm角钢棱线向上、端头相接，焊接成一个直角形构件，三个直角形构件、顶角向上，围成正三角形焊接成一组人字形塔件(图6～9分别为人字形塔件的正视图、左视图、俯视图、轴侧图)；所述隔网通过支撑梁7-9和穿过支撑梁的白钢棒7-10组成(如图10所示)。
所述胀鼓过滤器8分别连接有循环浆液进入管线、滤清液出口管线、浓缩MgSO3浆液出口管线，其内设有过滤袋8-1，滤清液经滤清液泵8-3进入到滤清液喷头7-3、两层除雾器清洗喷头7-1，浓缩MgSO3浆液经出口管线由浓缩MgSO3浆液泵8-2进入氧化罐一9；
所述氧化罐一9分别连接有浓缩MgSO3浆液进入管线、催化剂进入管线、热空气进入管线、新鲜空气进入管线、水蒸汽进入管线、废气排放出口管线、MgSO4溶液出口管线，氧化罐一采用射流搅拌器，射流搅拌器与动力流体泵9-1连接，其结构包括耦合分配器9-2及射流器9-3；所述动力流体泵9-1分别由离心泵、浆液吸入管、浆液排出管组成；所述耦合分配器9-2分别由浆液[催化剂、MgSO3、MgSO4、Mg(OH)2、水]进入管、浆液分配腔、气体(热空气、新鲜空气、水蒸汽)吸入管和气体分配腔组成；所述射流器9-3分别由动力流体入口、导流环、动力浆液喷嘴、气体吸入口、混合腔、扩散腔和浆液出口组成；所述射流器9-3与耦合分配器9-2相连接；动力流体泵9-1吸取氧化罐一9内的浆液，浆液经动力流体泵9-1的叶轮升压后，通过管道进入耦合分配器9-2的浆液分配腔，经分配腔分配后的浆液，通过射流器9-3的动力喷嘴喷出，形成高速流体；此时流体的动能最大，势能最小，就会在气体吸入口产生负压，使气体吸入耦合分配器9-2中；被吸入的气体在负压区迅速膨胀并被动力流体打成微小气泡，在混合腔中，气体、浆液充分混合，并且由于能量交换而加速排出，再经过扩压腔将混合液的势能增加，然后由射流器9-3的动力喷嘴呈多个方向射向罐底，流体的拖拽作用增加了MgSO3的氧化效果，MgSO3与氧气反应生成了MgSO4；废气排放经出口管线进入废气处理***，氧化浆液经出口管线，通过重力进入氧化罐二10；
所述氧化罐二10分别连接有氧化浆液进入管线、热空气进入管线、新鲜空气进入管线、水蒸汽进入管线、滤渣进入管线、除杂剂进入管线、絮凝剂进入管线、脱色剂进入管线、废气排放出口管线、氧化浆液出口管线，氧化罐二采用射流搅拌器，射流搅拌器与动力流体泵10-1连接，其结构包括耦合分配器10-2及射流器10-3；所述动力流体泵10-1分别由离心泵、浆液吸入管、浆液排出管组成；所述耦合分配器10-2分别由浆液[催化剂、MgSO3、MgSO4、Mg(OH)2、水]进入管、浆液分配腔、气体(热空气、新鲜空气、水蒸汽)吸入管和气体分配腔组成；所述射流器10-3分别由动力流体入口、导流环、动力浆液喷嘴、气体吸入口、混合腔、扩散腔和浆液出口组成；所述射流器10-3与耦合分配器10-2相连接；动力流体泵10-1吸取氧化罐二10内的浆液，浆液经动力流体泵10-1的叶轮升压后，通过管道进入耦合分配器10-2的浆液分配腔，经分配腔分配后的浆液，通过射流器10-3的动力喷嘴喷出，形成高速流体；此时流体的动能最大，势能最小，就会在气体吸入口产生负压，使气体吸入耦合分配器10-2中；被吸入的气体在负压区迅速膨胀并被动力流体打成微小气泡，在混合腔中，气体、浆液充分混合，并且由于能量交换而加速排出，再经过扩压腔将混合液的势能增加，然后由射流器10-3的动力喷嘴呈多个方向射向罐底，流体的拖拽作用增加了MgSO3的氧化效果，MgSO3与氧气反应生成了MgSO4；废气排放经出口管线进入废气处理***，氧化浆液经出口管线，通过氧化浆液泵10-4进入转鼓离心机一11；
所述转鼓离心机一11分别连接有氧化浆液进入管线、滤渣去氧化罐二10的出口管线、滤渣排放出口管线、滤液出口管线；转鼓离心机一11分离后的部分滤渣经螺旋输料器11-1进入氧化罐二10，部分滤渣经滤渣排放出口管线进入废渣处理***；分离后的滤液进入滤液罐11-2，然后通过滤液泵11-3部分进入闪蒸器12的加热器12-1，部分进入OSLO结晶器13；
所述闪蒸器12分别连接有加热滤液、母液罐液体进入管线、蒸汽出口管线、闪蒸液出口管线；来自滤液罐11-2的滤液及母液罐13-2的液体进入加热器12-1加热，加热后的滤液、母液进入闪蒸器12，闪蒸出的水蒸汽进入蒸汽压缩机二12-2，产生二次水蒸汽进入流化床干燥器15的空气加热器15-3及流化床干燥器的内置排管加热器；闪蒸液经出口管线通过重力进入OSLO结晶器13；
所述OSLO结晶器13分别连接有闪蒸液进入管线、滤液进入管线、母液罐液体进入管线、清液溢流出口管线、晶浆出口管线；闪蒸液、滤液、母液罐中液体进入OSLO结晶器13冷却结晶，清液经溢流出口管线进入到母液罐13-2，晶浆经晶浆出口管线通过重力进入到稠厚器13-1，稠厚器13-1的清液进入到母液罐13-2，经稠厚器13-1浓缩的晶浆进入到转鼓离心机二14，母液罐内的液体通过母液泵13-3进入闪蒸器12及OSLO结晶器13；
所述转鼓离心机二14分别连接有晶浆进入管线、结晶滤饼出口管线、母液出口管线；晶浆进入到转鼓离心机二14，离心分离出的母液经出口管线进入到母液罐13-2，结晶滤饼经出口管线，由螺旋卸料器14-1进入流化床干燥器15；
所述流化床干燥器15分别连接有结晶滤饼进入管线、热空气进入管线、热空气及粉末出口管线、产品出口管线；空气经空气加热器15-3加热后进入流化床干燥器15干燥结晶滤饼；二次水蒸汽为空气加热器15-3和内置排管加热器15-4主要热源，冷凝水收集于冷凝水罐15-5，经冷凝水泵15-6进入到消化罐1；流化床干燥器15与旋风分离器15-1和袋式过滤器15-2依次连接，流化床干燥器15排出的热空气经旋风分离器15-1和袋式过滤器15-2分离后进入到氧化罐一9、氧化罐二10，产品经产品出口管线，通过重力进入产品料仓16；
所述产品料仓16包括产品进入管线和MgSO4·7H2O出口管线；MgSO4·7H2O经出口管线进入到产品后处理***。
本发明采用的所述射流搅拌器由多个射流器和一个耦合分配器组成，动力流体经过喷嘴，形成高速流体，此时流体的动能最大，势能最小，就会在气体吸入口产生负压，然后将气体吸入，被吸入的气体在负压区迅速膨胀并被动力流体打成微小气泡，在混合腔中，气体(水蒸汽、CO2、热空气)、水、氧化镁粉末充分混合，流体在混合区进行强烈的混合搅拌，并且由于能量交换而加速排出，再经过扩压腔将混合液的势能增加到最大值，呈切线方向射向罐底，混合流体的拖拽作用更加强了混合搅拌效果。气体由射流混合搅拌器吸入消化罐，在射流混合搅拌器的气液混合腔可以产生300m/s高速射流；有利于水与原料MgO粉末进行消化反应；射流喷淋罐6、氧化罐一9、氧化罐二10亦是同理。
本发明所述生产装置开车时，消化罐1采用工艺水作为配料水，消化罐1、氧化罐一9、氧化罐二10采用水蒸汽作为开车蒸汽(开车管线图中未示出)，直至整个生产装置正常运行，当二次水蒸汽不足时，水蒸汽也作为消化罐1的辅助加热源；流化床排出的热空气不足时，水蒸汽也作为氧化罐一9、氧化罐二10的辅助加热源；本发明各装置设备间通过相应的管线连接，附图1中管线在图上发生交叉而实际并不相交时，按照竖断横不断的原则绘制。
实施例2
基于实施例1所述装置的镁法脱硫方法，包括如下步骤：
(1)将原料85氧化镁(氧化镁质量分数85％)18.194kg/h(镁硫摩尔比为1.02)、冷凝水(工艺水)163.746kg/h进入到消化罐1内，MgO的初始质量浓度为10％；消化罐1的消化温度为85℃，压力为0.1MPa，消化罐物料的停留时间为2.5h，二次水蒸汽220℃，0.15MPa，经射流搅拌器吸入直接加热消化浆液。
(2)将消化罐1内消化浆液进入到闪蒸罐2内，闪蒸罐2内的闪蒸温度为80℃，绝热操作，闪蒸出的蒸汽进入蒸汽压缩机2-1；闪蒸后的Mg(OH)2浆液经工艺水稀释至质量浓度为3％，由Mg(OH)2浆液泵2-3进入到射流喷淋罐6内。
(3)射流喷淋罐6内的温度为50℃，压力为0.45MPa，物料的停留时间为0.125h，pH值控制在6.5；除尘烟气11329.85Nm3/h，温度为50℃，SO2浓度2500mg/Nm3；由射流喷淋罐6的耦合分配器6-2吸入来至烟气除尘器4的除尘烟气，在射流喷淋罐6内进行强化脱硫；
(4)烟气吸收塔7内的温度为55℃，压力为0.10MPa，脱硫烟气的停留时间为10s、气速3m/s，pH值控制在5.8，液气比6L/Nm3；由射流喷淋罐6逸出的脱硫烟气，在烟气吸收塔7内继续进行脱硫；
其中：烟气换热器3将电厂烟气和脱硫烟气进行换热；电厂烟气入口温度为125℃，压力0.1MPa，SO2浓度2500mg/Nm3；脱硫烟气入口温度为50℃，压力0.1MPa，SO2浓度25mg/Nm3；电厂烟气出口温度为85℃，脱硫烟气出口温度为80℃；烟气换热器3的升温后脱硫烟气进入到烟囱5内进行高空排放，脱硫烟气进入烟囱5温度为80℃；烟气换热器3的降温后电厂烟气进入到烟气除尘器4内进行除尘，电厂烟气入口温度为85℃，除尘烟气出口温度为50℃，粉尘经粉尘排放出口管线进入粉尘排放***，除尘烟气经除尘烟气出口管线进入射流喷淋罐6。
(5)胀鼓过滤器8的滤袋内的滤清液进入到烟气吸收塔7洗涤脱硫烟气并冲洗人字形塔板上的固体颗粒，滤袋外MgSO3浆液由2％(质量)浓缩到11％，经由浆液经泵8-2进入到氧化罐一9内。
(6)催化剂加入到氧化罐一9内，热空气、新鲜空气和水蒸汽经射流搅拌器吸入，氧化罐一9内的温度为50℃，压力为0.20MPa，物料停留时间为3.5h；MgSO3氧化生成MgSO4，氧化浆液进入氧化罐二10内，废气(可以带走部分水汽)经废气排放管线进入废气处理***。
(7)转鼓离心机一11离心分离出的部分滤渣、除杂剂、絮凝剂、脱色剂加入到氧化罐二10内，热空气、新鲜空气和水蒸汽经射流搅拌器吸入，氧化罐二10内的温度为50℃，压力为0.15MPa，物料停留时间为3.5h；MgSO3氧化生成MgSO4，氧化浆液进入转鼓离心机一11内，废气(可以带走部分水汽)经废气排放管线进入废气处理***。
(8)将氧化罐二10内氧化后的浆液经氧化浆液泵10-4进入到转鼓离心机一11内进行离心分离，分离出的滤渣一部分进入氧化罐二10内继续氧化，另一部分滤渣进入滤渣处理***；转鼓离心机一11分离出的滤液进入到滤液罐11-2，滤液经滤液泵11-3部分进入到闪蒸器12进行闪蒸浓缩，部分进入部分进入到OSLO结晶器13冷却结晶；滤液含MgSO415％(质量)，转鼓离心机一11的外转鼓为2300rpm，内转鼓为2350rpm。
(9)转鼓离心机一11分离出的滤液(以及母液罐中的液体)，进入到加热器12-1，加热到80℃进入到闪蒸器12进行闪蒸浓缩，闪蒸出低压水蒸汽，经蒸汽压缩机12-2压缩成二次水蒸汽，作为流化床干燥器15空气加热器15-3的主要热源；闪蒸器12内的闪蒸温度为80℃，绝热操作；闪蒸液含MgSO430％(质量)，进入到OSLO结晶器13内进行冷却结晶。
(10)闪蒸器12内的闪蒸液(以及滤液和母液罐中的液体)进入到OSLO结晶器13冷却结晶，结晶温度为25℃，清液经溢流出口管线进入到母液罐13-2；晶浆经晶浆出口管线通过重力进入到稠厚器13-1，稠厚器13-1的清液进入到母液罐13-2，经稠厚器13-1浓缩的晶浆进入到转鼓离心机二14。
(11)稠厚器13-1浓缩的晶浆进入到转鼓离心机二14内进行离心分离，分离出的母液进入到母液罐13-2，分离出的结晶滤饼进入到流化床干燥器15；转鼓离心机二14外转鼓2300rpm，内转鼓2350rpm；结晶滤饼含水率为5％(湿基)。
(12)转鼓离心机二14离心分离出的结晶滤饼，经螺旋进料器14-1进入到流化床干燥器15内进行干燥，空气加热器15-3进口温度为25℃，出口温度为90℃，流化床干燥器15内的温度为50℃，物料停留时间为1.0h；排出热空气的温度为50℃，排出固体粉末温度为45℃，排出固体粉末109.910kg/h，固体粉末含水率为0.5％(湿基)；流化床干燥器15分离出的热空气进入到氧化罐一9、氧化罐二10；流化床干燥器15、旋风分离器15-1、袋式过滤器15-2分离出的固体粉末进入到产品料仓16。
(13)将109.910kg/h流化床干燥器15干燥出来的固体粉末进入到产品料仓16，固体粉末即为MgSO4·7H2O产品，产品料仓16内的MgSO4·7H2O进入到产品后处理***。
实施例3
基于实施例1所述装置的脱硫方法，包括如下步骤：
(1)将原料85氧化镁(氧化镁质量分数85％)20.028kg/h(镁硫摩尔比为1.02)、冷凝水(工艺水)180.253kg/h进入到消化罐1内，MgO的初始质量浓度为10％；消化罐1的消化温度为90℃，压力为0.1MPa，消化罐物料的停留时间为2.5h，二次水蒸汽220℃，0.15MPa，经射流搅拌器吸入直接加热消化浆液。
(2)将消化罐1内消化浆液进入到闪蒸罐2内，闪蒸罐2内的闪蒸温度为80℃，绝热操作，闪蒸出的蒸汽进入蒸汽压缩机2-1；闪蒸后的Mg(OH)2浆液经工艺水稀释至质量浓度为3％，由Mg(OH)2浆液泵2-3进入到射流喷淋罐6内。
(3)射流喷淋罐6内的温度为55℃，压力为0.45MPa，物料的停留时间为0.25h，pH值控制在6.75；除尘烟气11330.85Nm3/h，温度为55℃，SO2浓度2750mg/Nm3；由射流喷淋罐6的耦合分配器6-2吸入来至烟气除尘器4的除尘烟气，在射流喷淋罐6内进行强化脱硫。
(4)烟气吸收塔7内的温度为50℃，压力为0.10MPa，脱硫烟气的停留时间为10s、气速3m/s，pH值控制在6.5，液气比7L/Nm3；由射流喷淋罐6逸出的脱硫烟气，在烟气吸收塔7内继续进行脱硫；
其中：烟气换热器3将电厂烟气和脱硫烟气进行换热；电厂烟气入口温度为130℃，压力0.1MPa，SO2浓度2750mg/Nm3；脱硫烟气入口温度为55℃，压力0.1MPa，SO2浓度27.5mg/Nm3；电厂烟气出口温度为90℃，脱硫烟气出口温度为85℃；烟气换热器3的升温后脱硫烟气进入到烟囱5内进行高空排放，脱硫烟气进入烟囱5温度为85℃；将烟气换热器3的降温后电厂烟气进入到烟气除尘器4内进行除尘，电厂烟气入口温度为90℃，除尘烟气出口温度为55℃，粉尘经粉尘排放出口管线进入粉尘排放***，除尘烟气经除尘烟气出口管线进入射流喷淋罐6。
(5)胀鼓过滤器8的滤袋内的滤清液进入到烟气吸收塔7洗涤脱硫烟气并冲洗人字形塔板上的固体颗粒，滤袋外MgSO3浆液由2％(质量)浓缩到11％，经由浆液经泵8-2进入到氧化罐一9内。
(6)催化剂加入到氧化罐一9内，热空气、新鲜空气和水蒸汽经射流搅拌器吸入，氧化罐一9内的温度为55℃，压力为0.20MPa，物料停留时间为4.0h；MgSO3氧化生成MgSO4，氧化浆液进入氧化罐二10内，废气(可以带走部分水汽)经废气排放管线进入废气处理***。
(7)转鼓离心机一11离心分离出的部分滤渣、除杂剂、絮凝剂、脱色剂加入到氧化罐二10内，热空气、新鲜空气和水蒸汽经射流搅拌器吸入，氧化罐二10内的温度为55℃，压力为0.15MPa，物料停留时间为4.0h；MgSO3氧化生成MgSO4，氧化浆液进入转鼓离心机一11内，废气(可以带走部分水汽)经废气排放管线进入废气处理***。
(8)将氧化罐二10内氧化后的浆液经氧化浆液泵10-4进入到转鼓离心机一11内进行离心分离，分离出的滤渣一半进入氧化罐二10内继续氧化，另一部分滤渣进入滤渣处理***；转鼓离心机一11分离出的滤液进入到滤液罐11-2，滤液经滤液泵11-3部分进入到闪蒸器12进行闪蒸浓缩，部分进入到OSLO结晶器13冷却结晶；滤液含MgSO415％(质量)，转鼓离心机一11的外转鼓为2300rpm，内转鼓为2350rpm。
(9)转鼓离心机一11分离出的滤液(以及母液罐中的液体)，进入到加热器12-1，加热到80℃进入到闪蒸器12进行闪蒸浓缩，闪蒸出低压水蒸汽，经蒸汽压缩机12-2压缩成二次水蒸汽，作为流化床干燥器15空气加热器15-3的主要热源；闪蒸器12内的闪蒸温度为80℃，绝热操作；闪蒸液含MgSO430％(质量)，进入到OSLO结晶器13内进行冷却结晶。
(10)闪蒸器12内的闪蒸液(以及滤液和母液罐中的液体)进入到OSLO结晶器13冷却结晶，结晶温度为30℃，清液经溢流出口管线进入到母液罐13-2；晶浆经晶浆出口管线通过重力进入到稠厚器13-1，稠厚器13-1的清液进入到母液罐13-2，经稠厚器13-1浓缩的晶浆进入到转鼓离心机二14。
(11)稠厚器13-1浓缩的晶浆进入到转鼓离心机二14内进行离心分离，分离出的母液进入到母液罐13-2，分离出的结晶滤饼进入到流化床干燥器15；转鼓离心机二14外转鼓2300rpm，内转鼓2350rpm；结晶滤饼含水率为5％(湿基)。
(12)转鼓离心机二14离心分离出的结晶滤饼，经螺旋进料器14-1进入到流化床干燥器15内进行干燥，空气加热器15-3进口温度为25℃，出口温度为95℃，流化床干燥器15内的温度为55℃，物料停留时间为0.75h；排出热空气的温度为55℃，排出固体粉末温度为50℃，排出固体粉末114.399kg/h，固体粉末含水率为0.5％(湿基)；流化床干燥器15分离出的热空气进入到氧化罐一9、氧化罐二10；流化床干燥器15、旋风分离器15-1、袋式过滤器15-2分离出的固体粉末进入到产品料仓16。
(13)将114.399kg/h流化床干燥器15干燥出来的固体粉末进入到产品料仓16，固体粉末即为MgSO4·7H2O产品，产品料仓16内的MgSO4·7H2O进入到产品后处理***。
本实施例的基于资源化利用的镁法脱硫方法，MVR产生二次水蒸汽为加热源，综合节能50％；MgSO4·7H2O提取率大于90％，MgSO4·7H2O质量含量大于等于99％，符合GB/T2680-2009一级品的标准。
以上技术方案阐述了本发明的技术思路，不能以此限定本发明的保护范围，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上技术方案所作的任何改动及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于资源化利用的镁法脱硫装置，其特征在于：包括依次连接的消化罐、闪蒸罐、射流喷淋罐、烟气吸收塔、胀鼓过滤器、氧化罐一、氧化罐二、转鼓离心机一、闪蒸器、OSLO结晶器、稠厚器、转鼓离心机二、流化床干燥器以及产品料仓；所述射流喷淋罐用于将通过消化反应及闪蒸获得的Mg(OH)2浆液进行射流喷淋强化脱硫；所述烟气吸收塔用于将射流喷淋罐内获得的脱硫浆液及脱硫烟气在其中循环逆流接触继续脱硫；所述胀鼓过滤器用于浓缩MgSO3浆液；浓缩的MgSO3经氧化罐一、二的氧化反应生成MgSO4浆液，MgSO4浆液经转鼓离心机一分离，分离出的滤液进入闪蒸器进行闪蒸浓缩，所述OSLO结晶器用于将闪蒸浓缩的浆液进行冷却结晶，得到的晶浆进入稠厚器浓缩，浓缩的晶浆进入转鼓离心机二进行离心分离，所述流化床干燥器用于干燥离心分离出的结晶滤饼，干燥后的固体粉末进入到产品料仓；
所述脱硫装置还包括蒸汽压缩机一、二；所述蒸汽压缩机一连接闪蒸罐的闪蒸汽体出口管线，蒸汽压缩机一将闪蒸罐闪蒸出来的低压蒸汽升压升温成二次水蒸汽，进入消化罐作为消化罐的主要热源；所述蒸汽压缩机二连接闪蒸器的蒸汽出口管线，蒸汽压缩机二将闪蒸器闪蒸出的水蒸汽升压升温成二次水蒸汽，作为流化床干燥器的主要热源。
2.根据权利要求1所述的一种基于资源化利用的镁法脱硫装置，其特征在于：所述脱硫装置还包括烟气换热器、烟气除尘器、烟囱；所述烟气换热器用于将电厂烟气和烟气吸收塔排出的脱硫烟气进行换热，换热后升温的脱硫烟气进入烟囱后排放，降温后的电厂烟气进入烟气除尘器，得到的除尘烟气进入射流喷淋罐脱硫；
其中，烟气换热器中电厂烟气入口温度为125℃～130℃，压力0.1MPa，SO2浓度2500mg/Nm3～2750mg/Nm3；脱硫烟气入口温度为50℃～55℃，压力0.1MPa，SO2浓度25mg/Nm3～27.5mg/Nm3；电厂烟气出口温度为85℃～90℃，脱硫烟气出口温度为80℃～85℃；
脱硫烟气进入烟囱温度为80℃～85℃；
烟气除尘器中，电厂烟气入口温度为85℃～90℃，除尘烟气出口温度为50℃～55℃。
3.根据权利要求1所述的一种基于资源化利用的镁法脱硫装置，其特征在于：所述烟气吸收塔设有两节塔板，两节塔板上方均设有浆液喷淋层，且每节塔板下方的塔壁上设有环形挡板，环形挡板与塔壁呈45度设置；两节塔板上方设有两层除雾器，每层除雾器上方设有除雾器清洗喷头；两层除雾器和两节塔板间设有滤清液喷头；所述烟气吸收塔上设有循环浆液管线，所述循环浆液管线用于吸取烟气吸收塔内的脱硫浆液，并将脱硫浆液输送至浆液喷淋层及胀鼓过滤器；所述滤清液喷头连接胀鼓过滤器的滤清液出口管线。
4.根据权利要求3所述的一种基于资源化利用的镁法脱硫装置，其特征在于：每节塔板包括九层人字形塔件及九层隔网，每层中多组人字形塔件分别均匀铺设在烟气吸收塔内的相应的隔网上，奇数和偶数层的人字形塔件错位均布；其中人字形塔件由角钢构成；两个角钢棱线向上、端头相接，焊接成一个直角形构件，三个直角形构件、顶角向上，围成正三角形焊接成一组人字形塔件；所述隔网通过支撑梁和穿过支撑梁的白钢棒组成。
5.基于权利要求1～4其中任意一项所述脱硫装置的脱硫方法，其特征在于：具体包括如下步骤：
(1)MgO、水进入消化罐内，二次水蒸汽由射流搅拌器吸入直接加热，进行消化反应，生成Mg(OH)2浆液；
(2)消化罐内Mg(OH)2浆液进入到闪蒸罐内，闪蒸出低压水蒸汽经蒸汽压缩机机械蒸汽再压缩(MVR)，即压缩机升压、升温的二次水蒸汽为消化罐提供主要热源；
(3)将闪蒸罐的闪蒸后的Mg(OH)2浆液，经工艺水稀释进入到射流喷淋罐内，同时通过耦合分配器吸收除尘烟气，在射流喷淋罐内进行射流喷淋强化脱硫；
(4)射流喷淋罐的脱硫浆液、脱硫烟气进入到烟气吸收塔内，脱硫浆液在塔内形成循环浆液，脱硫烟气在烟气吸收塔内与循环浆液逆流接触继续脱硫；部分循环浆液进入到胀鼓过滤器内，胀鼓过滤器滤袋内的滤清液进入到烟气吸收塔中洗涤脱硫烟气，胀鼓过滤器滤袋外浓缩出MgSO3浆液；
(5)胀鼓过滤器内的浓缩MgSO3浆液进入到氧化罐一内，同时加入催化剂、热空气、新鲜空气和水蒸汽，MgSO3进行氧化反应生成MgSO4；
(6)氧化罐一内的氧化浆液经重力进入到氧化罐二内，同时加入除杂剂、絮凝剂、脱色剂、热空气、新鲜空气和水蒸汽，MgSO3进行氧化反应生成MgSO4；
(7)氧化罐二内氧化后的浆液进入到转鼓离心机一内进行离心分离，离心分离出的滤液经滤液罐一部分进入到闪蒸器中闪蒸浓缩，另一部分进入到OSLO结晶器冷却结晶；
(8)转鼓离心机二离心分离出的滤液经滤液罐进入到闪蒸器进行闪蒸浓缩，闪蒸出的低压水蒸汽，经蒸汽压缩机压缩成二次水蒸汽作为流化床干燥器的主要热源；
(9)滤液、闪蒸液进入到OSLO结晶器冷却结晶，晶浆经晶浆出口管线通过重力进入到稠厚器，经稠厚器浓缩的晶浆进入到转鼓离心机二；
(10)稠厚器浓缩的晶浆进入到转鼓离心机二内进行离心分离，分离出的结晶滤饼经螺旋进料器进入到流化床干燥器；
(11)转鼓离心机二离心分离出的结晶滤饼，经螺旋进料器进入到流化床干燥器内进行干燥；流化床干燥器排出的热空气及固体粉末经旋风分离器、袋式过滤器分离出固体粉末和热空气；分离出的热空气进入氧化罐一、氧化罐二，分离出的固体粉末，以及流化床干燥器干燥出来的固体粉末进入到产品料仓。
6.根据权利要求5所述的脱硫方法，其特征在于：所述的步骤(1)中MgO为轻烧氧化镁分级分出的85MgO，其中MgO质量含量不小于85％，粒径95％小于0.075mm，步骤(1)中消化罐内的消化温度为85℃～90℃，压力为0.1MPa，MgO的初始质量浓度为10％，消化罐物料的停留时间为2.5h～3h，二次水蒸汽经射流搅拌器吸入直接加热消化浆液；所述步骤(2)中，闪蒸罐2内的闪蒸温度为80℃，绝热操作，闪蒸出的蒸汽进入蒸汽压缩机；闪蒸后的Mg(OH)2浆液经工艺水稀释至Mg(OH)2质量浓度为3％，由Mg(OH)2浆液泵进入到射流喷淋罐内。
7.根据权利要求5所述的脱硫方法，其特征在于：所述步骤(3)中，射流喷淋罐内的温度为50℃～55℃，压力为0.45MPa，物料的停留时间为0.125h～0.25h，pH值控制在6.5～6.75；除尘烟气温度为50℃～55℃，SO2浓度2500mg/Nm3～2750mg/Nm3；由射流喷淋罐的耦合分配器吸入来至烟气除尘器的除尘烟气，在射流喷淋罐内进行强化脱硫；所述的步骤(4)中，烟气吸收塔内的温度为50℃～55℃，压力为0.10MPa，脱硫烟气的停留时间为10s～12s、气速3m/s，pH值控制在5.8～6.5，液气比6L/Nm3～7L/Nm3；由射流喷淋罐逸出的脱硫烟气，在烟气吸收塔内继续进行脱硫。
8.根据权利要求5所述的脱硫方法，其特征在于：所述步骤(5)中，催化剂加入到氧化罐一内，热空气、新鲜空气和水蒸汽经射流搅拌器吸入，氧化罐一内的温度为50℃～55℃，压力为0.20MPa，物料停留时间为3.5h～4.0h；MgSO3氧化生成MgSO4，氧化浆液进入氧化罐二内，废气经废气排放管线进入废气处理***；所述步骤(6)中，将转鼓离心机一离心分离出的部分滤渣与除杂剂、絮凝剂、脱色剂一起加入到氧化罐二内，热空气、新鲜空气和水蒸汽经射流搅拌器吸入，氧化罐二内的温度为50℃～55℃，压力为0.15MPa，物料停留时间为3.5h～4.0h；MgSO3氧化生成MgSO4，氧化浆液进入转鼓离心机一内，废气经废气排放管线进入废气处理***。
9.根据权利要求5所述的脱硫方法，其特征在于：所述步骤(7)中还包括：转鼓离心机一离心分离的滤液中MgSO4质量浓度为15％，将转鼓离心机一离心分离出的一部分滤渣加入到氧化罐二内继续氧化，另一部分滤渣进入滤渣处理***；所述步骤(9)、(10)中还包括：将OSLO结晶器、稠厚器溢流出的清液，以及转鼓离心机二离心分离的母液收集到母液罐中；再将母液罐中液体一部分进入到闪蒸器中闪蒸浓缩，另一部分进入到OSLO结晶器冷却结晶；并根据闪蒸器出来的闪蒸液中MgSO4浓度，控制进入到OSLO结晶器中的母液罐中液体、滤液的量，确保进入OSLO结晶器的MgSO4浆液质量浓度为30％。
10.根据权利要求5所述的脱硫方法，其特征在于：所述步骤(8)中，闪蒸器内的闪蒸温度为80℃，绝热操作；所述步骤(9)中，OSLO结晶器结晶温度为25℃～30℃；所述步骤(11)中，转鼓离心机二离心分离出的结晶滤饼，经螺旋进料器进入到流化床干燥器内进行干燥，流化床干燥器由内置排管加热器提供80％的热量，热空气提供20％的热量，热空气由空气经空气加热器加热后通入流化床干燥器内，出口温度为90℃～95℃，流化床干燥器内的温度为50℃～55℃，物料停留时间为0.75h～1.0h；排出热空气的温度为50℃～55℃，排出固体粉末温度为45℃～50℃。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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