CN203411347U - 一种以硫浆和氧化镁为原料生产硫酸镁的装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及无机化学制品制造领域，特别涉及一种以硫浆和氧化镁为原料生产硫酸镁的装置，其特征是，包括燃烧炉、废热锅炉、脱硫塔、脱硫液中间槽、氧化槽、浆液槽和闪蒸槽，燃烧炉的烟气出口经管路与废热锅炉的烟气入口相连，废热锅炉的烟气出口与脱硫塔的冷却段入口相连，脱硫塔顶的烟气出口与风机相连；脱硫塔的脱硫段的喷淋装置入口与循环泵出口相连，脱硫塔的脱硫段底部与脱硫液中间槽之间设有自流管路，循环泵的入口与脱硫液中间槽相通，脱硫塔的冷却段喷淋装置入口与母液泵的出口相连，脱硫塔底的母液出口经塔底母液泵与闪蒸槽的进口相连。与现有技术相比，本实用新型的优点是：硫酸镁是重要化工原料和化肥，有广阔的市场，经济效益好。

Description

一种以硫浆和氧化镁为原料生产硫酸镁的装置
技术领域
本实用新型涉及无机化学制品制造领域，特别涉及焦炉煤气湿式氧化脱硫工艺(氨法)产生的硫浆和氧化镁为原料生产硫酸镁的装置。
背景技术
焦炉在炼焦过程产生的粗焦炉煤气中含有NH3、H2S和HCN等杂质，粗焦炉煤气经净化处理得到净焦炉煤气。脱除NH3、H2S和HCN等杂质的净焦炉煤气作为工业燃料或化工原料使用。煤气脱硫工艺技术是焦炉煤气净化工艺的重要组成部分，目前焦炉煤气净化工艺中，有多种脱硫工艺技术被应用。其中湿式氧化脱硫(氨法)工艺应用广泛，该工艺的优点是脱硫效率高，无需外加碱，操作费用低；缺点是煤气中H2S、HCN通过脱硫液的吸收、氧化再生转化为含有硫磺、硫代硫酸铵和硫氰酸铵的硫浆, 硫浆中的含水量达到重量百分比35~60%，硫浆处理工艺普遍采用融硫法和浓缩提盐工艺，该工艺的产品是低纯度硫磺和混合盐，存在生产成本高，生产操作环境污染严重的不足，而且产品市场销售困难。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种以硫浆和氧化镁为原料生产硫酸镁的装置，用焦炉煤气湿式氧化脱硫（氨法）工艺产生的硫浆生产用途广泛的化肥和化工原料产品——硫酸镁，解决硫浆进一步分离加工的问题，产品市场需求量大，使硫浆得到资源化综合利用。
为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现，
一种以硫浆和氧化镁为原料生产硫酸镁的装置，包括燃烧炉、废热锅炉、脱硫塔、脱硫液中间槽、氧化槽、浆液槽和闪蒸槽，燃烧炉的烟气出口经管路与废热锅炉的烟气入口相连，废热锅炉的烟气出口与脱硫塔的冷却段入口相连，脱硫塔顶的烟气出口与风机相连；
脱硫塔的脱硫段的喷淋装置入口与循环泵出口相连，脱硫塔的脱硫段底部与脱硫液中间槽之间设有自流管路，循环泵的入口与脱硫液中间槽相通，脱硫塔的冷却段喷淋装置入口与母液泵的出口相连；
脱硫塔底的母液出口经塔底母液泵与闪蒸槽的进口相连，闪蒸槽的蒸汽出口与真空***相连，闪蒸槽的底部出口与氧化槽相连，氧化槽上设有空气通入管路，氧化槽底通过母液泵与结晶装置相连，脱硫液中间槽与氧化槽之间设有自流管路；
浆液泵的入口与浆液槽底部相连，浆液槽的顶部与氧化镁、蒸汽和水的供应管路相连，浆液泵的出口与脱硫液中间槽相连。
所述脱硫塔的结构为上下两段，下段为冷却段，上段为脱硫段，脱硫塔顶部排气口的下方设有扑雾层。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
该装置用于以焦炉煤气湿式氧化脱硫（氨法）工艺产生的硫浆和氧化镁为原料生产硫酸镁产品，解决了低品质硫浆进一步分离加工的问题，使硫浆中的硫磺、盐类中的硫最终转化为SO4=，硫酸镁作为重要化工原料和化肥具有广阔的市场，经济效益显著，使硫浆资源得到综合利用。
附图说明
图1是本实用新型实施例结构示意图。
图中：1-燃烧炉  2-废热锅炉  3-脱硫塔  4-风机  5-循环泵  6-塔底母液泵  7-脱硫液中间槽  8-氧化槽   9-母液泵  10-浆液泵  11-浆液槽  12-闪蒸槽  13-扑雾层
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：
见图1，是本实用新型一种以硫浆和氧化镁为原料生产硫酸镁的装置实施例结构示意图，包括燃烧炉1、废热锅炉2、脱硫塔3、脱硫液中间槽7、氧化槽8、浆液槽11和闪蒸槽12，燃烧炉1的烟气出口经管路与废热锅炉2的烟气入口相连，废热锅炉2的烟气出口与脱硫塔3的冷却段入口相连，脱硫塔3顶的烟气出口与风机4相连；
脱硫塔3的脱硫段的喷淋装置入口与循环泵5出口相连，脱硫塔3的脱硫段底部与脱硫液中间槽7之间设有自流管路，循环泵5的入口与脱硫液中间槽7相通，脱硫塔3的冷却段喷淋装置入口与母液泵9的出口相连；
脱硫塔3底的母液出口经塔底母液泵6与闪蒸槽12的进口相连，闪蒸槽12的蒸汽出口与真空***相连，闪蒸槽12的底部出口与氧化槽8相连，氧化槽8上设有空气通入管路，氧化槽8底通过母液泵9与结晶装置相连，脱硫液中间槽7与氧化槽8之间设有自流管路；
浆液泵10的入口与浆液槽11底部相连，浆液槽11的顶部与氧化镁、蒸汽和水的供应管路相连，浆液泵10的出口与脱硫液中间槽7相连。
本实用新型装置用于以焦炉煤气湿式氧化脱硫（氨法）工艺产生的硫浆和氧化镁为原料生产硫酸镁的工艺中，通过焚烧，将焦炉煤气湿式氧化脱硫（氨法）工艺产生的硫浆中的硫原子转化为SO2，再与氧化镁进行反应生成硫酸镁，本实用新型硫浆中的主要成分是硫磺、硫代硫酸铵盐、硫氰酸盐和水，其中含水量（wt%）为30~60%，其具体过程描述如下：
将硫浆、煤气和空气通入燃烧炉1进行燃烧，硫浆中硫原子转化为SO2，燃烧炉中的空气过剩系数为1.2~1.5，燃烧炉内温度为1100~1200℃，燃烧炉1产生的高温烟气通过废热锅炉2换热后送至脱硫塔3，废热锅炉换热后高温烟气温度为280~350℃；高温烟气进入脱硫塔冷却段经MgSO4母液喷淋冷却，此时烟气中的SO2浓度为5~8%，冷却后烟气上行至脱硫塔脱硫段与脱硫液逆流接触，烟气中的SO2被脱硫液吸收，SO2与脱硫液中Mg(OH)2反应生成MgSO3，脱硫塔3排出的脱硫液自流至脱硫液中间槽7，脱硫塔3顶部出口与风机4相连，脱硫液中间槽7内的脱硫液经循环泵5送至脱硫塔3循环喷洒，脱硫液中间槽7内的部分脱硫液自流至氧化槽8，向氧化槽8内鼓入空气，脱硫液中的MgSO3被氧化生成MgSO4；氧化槽8中的一部分MgSO4母液被送回脱硫塔3冷却段喷淋冷却烟气，一部分MgSO4母液送真空结晶装置提取MgSO4结晶；脱硫塔3底的MgSO4母液由塔底母液泵6送至闪蒸槽12真空闪蒸冷却后返回氧化槽8，闪蒸槽12产生的闪蒸蒸汽接至真空***，闪蒸槽12一方面使脱硫塔底升温的MgSO4母液得到冷却，同时还使MgSO4母液蒸发浓缩；氧化镁与水在浆液槽11中混合，通入蒸汽加热熟化得到Mg(OH)2浆液，经浆液泵10送至脱硫液中间槽7。
脱硫塔3的结构为上下两段，下段为冷却段，上段为脱硫段，脱硫塔顶部排气口的下方设有扑雾层13，烟气脱除SO2后经脱硫塔顶扑雾层扑雾，除雾后烟气由塔顶排至风机4，经加压排至大气。
该工艺中，硫浆在燃烧炉1中燃烧的主要化学反应式如下：
S+O2=SO2
NH4SCN+3O2=N2+CO2+SO2+2H2O
2(NH4)2S2O3+5O2=2N2+4SO2+8H2O
2H2+O2=2H2O
2CO+O2=2CO2
浆液槽11中的主要化学反应为：
MgO+H2O=Mg(OH)2
脱硫塔3中的主要化学反应：
Mg(OH)2+SO2=MgSO3+H2O
氧化槽8内的主要化学反应为：
2MgSO3+O2=2Mg SO4。

Claims (2)

1.一种以硫浆和氧化镁为原料生产硫酸镁的装置，其特征在于，包括燃烧炉、废热锅炉、脱硫塔、脱硫液中间槽、氧化槽、浆液槽和闪蒸槽，燃烧炉的烟气出口经管路与废热锅炉的烟气入口相连，废热锅炉的烟气出口与脱硫塔的冷却段入口相连，脱硫塔顶的烟气出口与风机相连；
脱硫塔的脱硫段的喷淋装置入口与循环泵出口相连，脱硫塔的脱硫段底部与脱硫液中间槽之间设有自流管路，循环泵的入口与脱硫液中间槽相通，脱硫塔的冷却段喷淋装置入口与母液泵的出口相连；
脱硫塔底的母液出口经塔底母液泵与闪蒸槽的进口相连，闪蒸槽的蒸汽出口与真空***相连，闪蒸槽的底部出口与氧化槽相连，氧化槽上设有空气通入管路，氧化槽底通过母液泵与结晶装置相连，脱硫液中间槽与氧化槽之间设有自流管路；
浆液泵的入口与浆液槽底部相连，浆液槽的顶部与氧化镁、蒸汽和水的供应管路相连，浆液泵的出口与脱硫液中间槽相连。
2.根据权利要求1所述的一种以硫浆和氧化镁为原料生产硫酸镁的装置，其特征在于，所述脱硫塔的结构为上下两段，下段为冷却段，上段为脱硫段，脱硫塔顶部排气口的下方设有扑雾层。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103785285A (zh) * 2014-02-27 2014-05-14 大连海事大学 一种镁法脱硫副产物高效氧化装置及方法

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