镁法烟气脱硫副产品硫酸镁结晶工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种工业脱硫副产品的加工工艺，具体涉及一种镁法烟气脱硫副产品 硫酸镁结晶工艺。
【背景技术】
[0002] 随着国家环境保护要求日趋严格，将给钢铁行业污染减排提出了更高的要求，特 别是钢铁行业在"十二五"期间大气污染治理工作任务繁重而艰巨，二氧化硫减排形势相当 严峻。
[0003] 目前烟气脱硫大部份采用湿式钙法脱硫方式，钙法优点是技术成熟，但缺点也多： 副产品利用价值低、除雾器容易堵、设备易腐蚀及磨损严重、液气比大、循环用水量大、耗能 尚等。
[0004] 根据烧结烟气波动及烟气污染成份特点，以及国际社会对环境污染治理要求的变 化，结合我国"十二五"期间对环境保护的要求，以及国际环境保护发展趋势，根据国内烧 结烟气脱硫世艺中产生的S02、二恶英、颗粒物、勵乂、503、册、!1(：1等多种污染物的综合处理， 我们选择了湿式镁法烟气脱硫工艺。
[0005] 脱硫后的硫酸镁废液经除杂后的温度约为30°C，硫酸镁的含量约为12%，废液 经两级预热器预热后进入三效蒸发器进行蒸发浓缩，浓缩至饱和溶液，由出料栗输送至DTB 结晶器；硫酸镁饱和溶液在结晶器内降温结晶形成七水硫酸镁晶体，结晶溶液经离心分离 后，母液返回蒸发器继续蒸发浓缩，分离出的结晶进入流化床进行干燥，最后七水硫酸镁产 品进行包装。生蒸汽经热栗减压后进入一效加热室的壳程换热冷凝，冷凝水进入三效蒸发 器余热再利用；一效分离室产生的二次蒸汽部分被热栗抽吸、压缩后返回一效加热室的壳 程，其余二次蒸汽进入二效蒸发器换热冷凝，冷凝水进入三效蒸发器再利用；二效分离室产 生的二次蒸汽进入三效蒸发器换热冷凝，冷凝水进入冷凝水罐回收再利用；末效产生的二 次蒸汽进入间接冷凝器进行冷凝回收。
[0006] 三效加热栗的蒸发流程： 一效蒸发器所产生的二次蒸汽的温度、压力比生蒸汽的较低，消耗一部分高压、高温蒸 汽通过热栗将部分二次蒸汽的压力提高，其温度也将相应提高，将提高压力后的二次蒸汽 代替生蒸汽作为一效蒸发器的热源，其余的二次蒸汽作为下一效蒸发器的热源；三效蒸 发系统加入热栗在很大程度上节省了蒸汽的消耗。
[0007] 硫酸镁废液进入蒸发系统的温度为30°C，利用三效蒸发器的二次蒸汽通过乏汽预 热器将废液预热到50-60°C，再利用一效蒸发器的冷凝水将废液预热至70-90°C，提高废 液进入一效蒸发器的温度，减小了一效蒸发器和间接冷凝器的面积，将废热进行了利用。
[0008] 各效蒸发器间的液体是靠效间的压力差进行输送的，可减少了各效间部分管道及 输送设备的投资及电耗。
[0009] 蒸发器均采用强制循环型蒸发器，利用强制循环栗作为液体在加热室和分离室间 形成循环的推动力，控制液体在加热管内的循环流速在1. 2-3.Om/s间，避免液体在蒸发器 内局部过热或浓度过大造成结垢、结疤。
[0010] 由于硫酸镁废液中含有一定的杂质，在蒸发过程中，产生了一部分问题，例如：蒸 发器换热管结垢、系统连续运行周期短、能耗高。冷却水压力不够时，易造成真空度不足；蒸 汽不稳定时，易产生泡沫。设备一旦出现故障，维护成本大，且由于部分设备存在空气压力， 属压力容器，存在的安全隐患大。
[0011] 湿式镁法脱硫工艺中产生的副产品硫酸镁主要以结晶方式产出。我们结合实际运 用中发现此结晶工艺存在许多问题，为克服三效蒸发结晶工艺中的许多缺点，我们新研发 出一种水冷结晶工艺，克服了三效蒸发结晶工艺中的缺点，并节约了运行成本。
【发明内容】
[0012] 为解决三效蒸发结晶工艺易堵管、能耗大、安全性不足等缺点，本发明提供一种镁 法烟气脱硫副产品硫酸镁结晶工艺。
[0013] 本发明经我们通过不断实验并实际运用，根据硫酸镁能在温度为25°C以下时结晶 析出的物理特性。研发出一套通过压缩空气冷却塔循环冷却水冷结晶工艺，利用硫酸镁的 溶解度曲线，在常温下通过降低脱硫液温度至25°C以下来使硫酸镁结晶，并在实际运行中 取得了良好的效果。
[0014] 本发明的核心在于：从脱硫塔1中出来的硫酸镁浆液温度约50°C，排出栗输入到 板框压滤机2过滤，过滤后的过滤液经滤液水栗将滤液水输送至反应罐3,在反应罐3中通 过添加少量反应剂10,将硫酸镁溶液提浓，提浓后接近饱和的硫酸镁溶液流入结晶罐5形 成硫酸镁晶浆。反应罐3、结晶罐5及出料罐6中均设置环形不锈钢冷凝管11及搅拌器， 冷凝管使用冷却塔9中的循环冷却水，循环冷却水通过环形不锈钢冷凝管温度上升后，重 新回送至冷却塔9。冷却塔9中采用压缩空气制冷对循环水进行降温，降温后循环水再通 过冷凝管对脱硫液进行冷却，通过不断循环冷却，使脱硫液温度降至25 °C后，输送至出料罐 6。液体温度降低至20°C左右后，用出料栗将硫酸镁晶浆打入离心机7脱水。硫酸镁经脱水 后的晶体从离心机7出料口下料后，用封包机8进行包装，离心机7分离下来的母液重新进 入母液罐4。母液栗将母液送回至反应罐3中再利用。
[0015] 本发明所称的反应剂10是指浓硫酸和氧化镁。
[0016] 两种工艺运行成本对比（以126m3/h烟气量计算）
图例说明： 图1为镁法烟气脱硫副产品硫酸镁结晶工艺流程图 图中：1_脱硫塔；2-板框压滤机；3-反应罐；4-母液罐；5-结晶罐；6-出料罐；7-离心 机；8-硫酸镁封包机；9-循环冷却塔；10-反应剂；11-不锈钢冷凝水管。
[0017] 具体实施例： 首先，按工艺流程图进行装配，然后进行运行。即从脱硫塔1中出来的硫酸镁浆液，通 过排出栗输入到板框压滤机2过滤，过滤后的过滤液经滤液水栗将滤液水输送至反应罐3， 在反应罐3中通过添加少量反应剂10,将硫酸镁溶液提浓，提浓后接近饱和的硫酸镁溶液 流入结晶罐5形成硫酸镁晶浆。反应罐3、结晶罐5及出料罐6中均设置环形不锈钢冷凝管 11及搅拌器。冷凝管使用冷却塔9中的循环冷却水，循环冷却水通过环形不锈钢冷凝管温 度上升后，重新回送至冷却塔9。冷却塔9中采用压缩空气制冷对循环水进行降温，降温后 循环水再通过冷凝管对脱硫液进行冷却，通过不断循环冷却，使脱硫液温度降至25 °C后，输 送至出料罐6。出料罐6中同样设置环形不锈钢冷凝管及搅拌器，液体温度降低至20°C左 右后，用出料栗将硫酸镁晶浆打入离心机7脱水。硫酸镁经脱水后的晶体从离心机7出料 口下料后，用封包机8进行包装，离心机7分离下来的母液重新进入母液罐4。母液栗将母 液送回至反应罐3中再利用。
【主权项】
1.镁法烟气脱硫副产品硫酸镁结晶工艺，其特征在于：从脱硫塔（1)中出来的硫酸镁 浆液经排出栗输入到板框压滤机（2)过滤，过滤后的过滤液经滤液水栗将滤液水输送至反 应罐（3)，在反应罐（3)中通过添加少量反应剂（10)，将硫酸镁溶液提浓，提浓后接近饱和 的硫酸镁溶液流入结晶罐（5)形成硫酸镁晶浆，反应罐（3)、结晶罐（5)及出料罐（6)中均 设置环形不锈钢冷凝管（11)及搅拌器，冷凝管使用循环冷却水，循环冷却水通过环形不锈 钢冷凝管温度上升后，回送至冷却塔（9)，冷却塔（9)中采用压缩空气制冷对循环水进行降 温，降温后循环水再通过冷凝管对脱硫液进行冷却，通过不断循环冷却，使脱硫液温度降至 25°C后，输送至出料罐（6)，出料罐（6)中同样设置环形不锈钢冷凝管及搅拌器，液体温度 降低至20°C左右后，用出料栗将硫酸镁晶浆打入离心机（7)脱水，硫酸镁经脱水后的晶体 从离心机（7)出料口下料后，用封包机（8)进行包装，离心机（7)分离下来的母液重新进入 母液罐（4 )，母液栗将母液送回至反应罐（3 )中再利用。
【专利摘要】镁法烟气脱硫副产品硫酸镁结晶工艺，本发明经我们通过不断实验并实际运用，根据硫酸镁能在温度为25℃以下时结晶析出的物理特性。研发出一套通过压缩空气冷却塔循环冷却水冷结晶工艺，利用硫酸镁的溶解度曲线，在常温下通过降低脱硫液温度至25℃以下来使硫酸镁结晶，并在实际运行中取得了良好的效果，解决了三效蒸发结晶工艺易堵管、能耗大、安全性不足等缺点。
【IPC分类】C01F5/40
【公开号】CN105329923
【申请号】CN201510787380
【发明人】朱冲, 巫福全, 朱根源
【申请人】朱冲
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年11月17日