制造硫酸鎂的裝置與方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種制造硫酸鎂的裝置與方法，具體提供一種氧化鎂法脫硫廢液塔外利用煙氣余熱制造硫酸鎂的裝置與方法。本發(fā)明的裝置包括脫硫塔、煙道、熱交換設(shè)備、結(jié)晶設(shè)備和干燥設(shè)備，該熱交換設(shè)備位于至少一段煙道的外圍，使來自脫硫塔的含硫酸鎂溶液在煙氣余熱作用下蒸發(fā)濃縮。采用本發(fā)明的裝置與方法，副產(chǎn)品生產(chǎn)過程中無需消耗蒸汽進行濃縮結(jié)晶，從而在保證正常脫硫效率前提下，減少了副產(chǎn)品生產(chǎn)費用，節(jié)約了脫硫運行成本，降低了系統(tǒng)維護保養(yǎng)難度。
【專利說明】制造硫酸鎂的裝置與方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種制造硫酸鎂的裝置與方法，尤其涉及一種氧化鎂法脫硫廢液塔外 利用煙氣余熱制造硫酸鎂的裝置與方法。本發(fā)明的裝置與方法尤其適用于燃煤鍋爐、燒結(jié) 機、球團、回轉(zhuǎn)窯煙氣等需要煙氣脫硫的領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 采用氧化鎂法脫硫工藝且將脫硫廢液制備生成硫酸鎂副產(chǎn)品，不僅解決了傳統(tǒng)鈣 法脫硫產(chǎn)生的脫硫石膏處理問題，而且還可以通過硫酸鎂副產(chǎn)品的銷售沖抵部分脫硫裝置 的運行維護費用，從技術(shù)及經(jīng)濟角度都比傳統(tǒng)鈣法具有較大的市場應用優(yōu)勢。
[0003] 由于傳統(tǒng)的氧化鎂法脫硫廢液制造硫酸鎂技術(shù)使用蒸汽作為蒸發(fā)、結(jié)晶、干燥的 介質(zhì)，所以造成采用脫硫廢液制造硫酸鎂的方法需要消耗較多的蒸汽，直接增加了脫硫運 行費用。例如，CN1733656A公開了一種利用鍋爐煙氣制取七水硫酸鎂肥料的方法，其中，利 用硫酸鎂在溫度超過60°C時溶解度降低的特性對硫酸鎂溶液進行濃縮結(jié)晶，這種高溫結(jié)晶 方式需要消耗更多的高品質(zhì)蒸汽，而且會造成晶漿輸送管路頻繁堵塞，很難實現(xiàn)副產(chǎn)品的 連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)。CN102745726A公開了一種利用脫硫廢液生產(chǎn)七水硫酸鎂的方法，所采用的 結(jié)晶方法為"將所得液體送入蒸發(fā)器，濃縮后將漿料排出，蒸發(fā)溫度為100?130°C，排出的 漿料進行冷卻結(jié)晶，溫度為30?45°C，獲得七水硫酸鎂"，這種蒸發(fā)、結(jié)晶方法需要蒸汽品 質(zhì)較高，如果使用低品位蒸汽則消耗量增加。不論采用上述二種方法的任何一種，生產(chǎn)一噸 硫酸鎂需要耗費1. 2?2噸左右的蒸汽，蒸汽價格以80元/噸計算，一噸硫酸鎂的蒸汽消 耗成本在96?160元左右。盡管鎂法脫硫綜合成本比鈣法要低，但目前鎂法脫硫塔外利用 一效、二效或三效蒸發(fā)等工藝制造硫酸鎂的方式仍然存在浪費蒸汽資源，脫硫運行費用仍 然較高。
[0004] 而塔內(nèi)利用煙氣熱能在脫硫過程中同步直接制造硫酸鎂的方法，雖然降低了成 本，節(jié)約了蒸汽資源，但塔內(nèi)增加了循環(huán)沉降槽、積液器等裝置，這些裝置安裝在塔內(nèi)，增加 了運行維護這些設(shè)備的難度。另外，塔內(nèi)直接蒸發(fā)濃縮制造硫酸鎂生成的最終產(chǎn)品含有部 分煙氣中的雜質(zhì)，后期分離有一定難度。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種制造硫酸鎂的裝置與方法，尤其提供 一種氧化鎂法脫硫廢液塔外利用煙氣余熱制造硫酸鎂的裝置與方法。采用本發(fā)明的裝置與 方法，通過在煙道設(shè)置換熱器進行蒸發(fā)濃縮，副產(chǎn)品生產(chǎn)過程中無需消耗蒸汽進行濃縮結(jié) 晶，能夠解決目前鎂法脫硫后廢液制造硫酸鎂消耗蒸汽較多、噸礦生產(chǎn)成本較高和增加脫 硫運行費用較多的問題，還能夠解決塔內(nèi)直接制造硫酸鎂產(chǎn)品含雜質(zhì)、系統(tǒng)維護保養(yǎng)難度 較大等問題。
[0006] 本發(fā)明提供一種制造硫酸鎂的裝置，其特征在于，包括：
[0007] (1)脫硫塔，其具有煙氣進口，包括：
[0008] (a)吸收段，用于采用氧化鎂法脫除煙氣中的二氧化硫，并形成含硫酸鎂的漿液；
[0009] (b)漿液接納段，用于接納來自吸收段的含硫酸鎂的漿液，并將所述含硫酸鎂的漿 液的一部分送至吸收段，另一部分經(jīng)過濾后形成過濾后漿液，并將所述過濾后漿液送至位 于脫硫塔外部的熱交換設(shè)備；
[0010] (2)煙道，其與脫硫塔的煙氣進口相通，用于提供煙氣進入脫硫塔的外部通道；
[0011] (3)熱交換設(shè)備，其位于至少一段煙道的外圍，用于煙道內(nèi)的煙氣與熱交換設(shè)備內(nèi) 的所述過濾后漿液熱交換，使所述過濾后漿液在煙氣余熱作用下蒸發(fā)濃縮，形成含硫酸鎂 晶體的濃縮漿液，并將所述濃縮漿液送至結(jié)晶設(shè)備；
[0012] ⑷結(jié)晶設(shè)備，用于接納來自熱交換設(shè)備的所述濃縮漿液，并使所述濃縮漿液中的 硫酸鎂進一步結(jié)晶，形成含硫酸鎂晶體的晶漿；
[0013] (5)離心設(shè)備，用于將來自結(jié)晶設(shè)備的含硫酸鎂晶體的晶漿離心分離，得到母液和 含硫酸鎂晶體的沉淀，并將所述母液送至漿液接納段循環(huán)利用；
[0014] (6)干燥設(shè)備，用于干燥來自離心設(shè)備的含硫酸鎂晶體的沉淀，以形成干燥后的硫 Ife緩成品。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明所述的裝置，優(yōu)選地，所述吸收段設(shè)有至少兩級二氧化硫吸收噴淋層， 用于采用氧化鎂法脫除煙氣中的二氧化硫，并形成含硫酸鎂的漿液；所述漿液接納段的含 硫酸鎂的漿液的一部分通過循環(huán)泵送至吸收段的所述至少兩級二氧化硫吸收噴淋層。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明所述的裝置，優(yōu)選地，所述熱交換設(shè)備設(shè)有煙道式換熱器，其材質(zhì)為合 金鋼或鈦材。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明所述的裝置，優(yōu)選地，所述煙道式換熱器為普通換熱器或熱管式換熱 器。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明所述的裝置，優(yōu)選地，所述煙道式換熱器具有換熱段與蒸發(fā)濃縮段分 離的換熱結(jié)構(gòu)。
[0019] 本發(fā)明還提供一種利用上述裝置制造硫酸鎂的方法，其特征在于，包括如下步 驟：
[0020] (1)使煙氣經(jīng)煙道進入脫硫塔的吸收段，采用氧化鎂法脫除煙氣中的二氧化硫，形 成含硫酸鎂的漿液；
[0021] (2)由漿液接納段接納來自步驟（1)的含硫酸鎂的漿液，將所述含硫酸鎂的漿液 的一部分送至吸收段，另一部分經(jīng)過濾后形成過濾后漿液，并將所述過濾后漿液送至熱交 換設(shè)備；
[0022] (3)在熱交換設(shè)備中，使煙道內(nèi)的煙氣與熱交換設(shè)備內(nèi)的所述過濾后漿液進行熱 交換，使所述過濾后漿液在煙氣余熱作用下蒸發(fā)濃縮，形成含硫酸鎂晶體的濃縮漿液并送 至結(jié)晶設(shè)備；
[0023] (4)在結(jié)晶設(shè)備中使來自步驟（3)的濃縮漿液中的硫酸鎂進一步結(jié)晶，形成含硫 酸鎂晶體的晶漿；
[0024] (5)在離心設(shè)備中離心分離來自步驟（4)的含硫酸鎂晶體的晶漿，得到母液和含 硫酸鎂晶體的沉淀，并將所述母液送至漿液接納段循環(huán)利用；
[0025] (6)在干燥設(shè)備中干燥步驟（5)得到的含硫酸鎂晶體的沉淀，形成干燥后的硫酸 鎂成品。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明所述的方法，優(yōu)選地，步驟（1)中的煙氣滿足如下條件之一：
[0027] 所述的煙氣為來自燃煤鍋爐、燒結(jié)機、球團、或窯爐的煙氣，或者
[0028] 所述的煙氣為二氧化硫含量為300mg/Nm3?20000mg/Nm3,并且氧氣含量為2? 20vt%的煙氣。
[0029] 根據(jù)本發(fā)明所述的方法，優(yōu)選地，步驟（1)中的煙氣滿足如下條件之一：
[0030] 所述的煙氣為來自燃煤鍋爐或燒結(jié)機的煙氣。
[0031] 所述的煙氣為二氧化硫含量為2000mg/Nm3?5000mg/Nm3,并且氧氣含量為10? 15vt%的煙氣。
[0032] 根據(jù)本發(fā)明所述的方法，優(yōu)選地，步驟（4)形成的晶漿的含固量大于35wt%。
[0033] 根據(jù)本發(fā)明所述的方法，優(yōu)選地，步驟（4)形成的晶漿中的硫酸鎂晶體的粒度大 于 0· 2mm。
[0034] 本發(fā)明所述的硫酸鎂生產(chǎn)裝置與方法在取消蒸汽做功的工藝條件下，通過在煙道 設(shè)置熱交換設(shè)備進行脫硫漿液的蒸發(fā)濃縮，副產(chǎn)品生產(chǎn)過程中無需消耗蒸汽進行濃縮結(jié) 晶，從而在保證正常脫硫效率前提下，降低了副產(chǎn)品生產(chǎn)費用，還節(jié)約了脫硫運行成本。
[0035] 本發(fā)明的硫酸鎂生產(chǎn)裝置與方法可適用于傳統(tǒng)濕式鈣法、鎂法、氨法改造，只要按 照本發(fā)明提供的結(jié)構(gòu)及工藝改造傳統(tǒng)鈣法、氨法塔內(nèi)結(jié)構(gòu)及工藝即可，所有采用與本發(fā)明 一致的對傳統(tǒng)鈣法、鎂法、氨法的改造均落入本發(fā)明的保護范圍。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0036] 圖1是本發(fā)明一個【具體實施方式】的裝置示意圖。
[0037] 圖中：1為脫硫塔、2為循環(huán)漿液池、3為一級SO2吸收噴淋層、4為二級SO 2吸收噴 淋層、5為三級SO2吸收噴淋層、6為除霧器、7為煙氣進口、8為煙氣出口、9為一級SO 2吸收 循環(huán)泵、10為二級SO2吸收循環(huán)泵、11為三級SO2吸收循環(huán)泵、12為煙道、13為煙道式換熱 器、14為結(jié)晶槽、15為離心機、16為干燥器、17為包裝機、18為過濾器、19為排出泵、20為母 液回流蒸發(fā)濃縮循環(huán)泵。
【具體實施方式】
[0038] 本發(fā)明提供一種制造硫酸鎂的裝置，包括：（1)脫硫塔、（2)煙道、（3)熱交換設(shè)備、 (4)結(jié)晶設(shè)備、（5)離心設(shè)備以及（6)干燥設(shè)備。優(yōu)選地，本發(fā)明的裝置還包括（7)包裝設(shè) 備、（8)過濾設(shè)備。
[0039] 本發(fā)明的⑴脫硫塔包括：(a)吸收段以及（b)漿液接納段。本發(fā)明的脫硫塔內(nèi) 的上述工藝段的設(shè)置位置可以常規(guī)調(diào)整，其設(shè)備名稱可以有其它公知的命名方法。
[0040] 本發(fā)明的（a)吸收段用于采用氧化鎂法脫除煙氣中的二氧化硫，并形成含硫酸鎂 的漿液。根據(jù)本發(fā)明所述的裝置，優(yōu)選地，所述吸收段設(shè)有至少兩級二氧化硫吸收噴淋層， 用于采用氧化鎂法脫除煙氣中的二氧化硫，并形成含硫酸鎂的漿液；所述漿液接納段的含 硫酸鎂的漿液的一部分通過循環(huán)泵送至吸收段的所述至少兩級二氧化硫吸收噴淋層。優(yōu)選 地，所述至少兩級二氧化硫吸收噴淋層為兩級、三級或者四級以上。在本發(fā)明中，所述的氧 化鎂法煙氣脫硫是指以氧化鎂為吸收劑的煙氣脫硫過程。在該過程中，煙氣進入脫硫塔內(nèi) 部后，在上升過程中經(jīng)過所述至少兩級二氧化硫吸收噴淋層，煙氣中的二氧化硫被吸收劑 反應吸收，凈化后的煙氣從脫硫塔頂部排出。優(yōu)選地，所述煙氣在排出前經(jīng)除霧器處理。
[0041] 本發(fā)明的（b)漿液接納段用于接納來自吸收段的含硫酸鎂的漿液，并將所述含硫 酸鎂的漿液的一部分送至吸收段，另一部分經(jīng)過濾后形成過濾后漿液，并將所述過濾后漿 液送至位于脫硫塔外部的熱交換設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明所述的裝置，優(yōu)選地，所述漿液接納段位 于脫硫塔的底部。作為優(yōu)選，通過循環(huán)泵將所述含硫酸鎂的漿液的一部分送至吸收段的至 少兩級二氧化硫吸收噴淋層；可以送至某一層二氧化硫吸收噴淋層，也可以送至多層二氧 化硫吸收噴淋層。更優(yōu)選，通過循環(huán)泵將所述含硫酸鎂的漿液的一部分分別送至吸收段的 至少兩級二氧化硫吸收噴淋層的各層。最優(yōu)選，通過多個循環(huán)泵將所述含硫酸鎂的漿液的 一部分分別送至吸收段的至少兩級二氧化硫吸收噴淋層的各層。例如，二氧化硫吸收噴淋 層為三級，則循環(huán)泵也為三個，以此類推。
[0042] 本發(fā)明的（2)煙道，其與脫硫塔的煙氣進口相通，用于提供煙氣進入脫硫塔的外 部通道。本發(fā)明的煙道的長度、截面形狀和尺寸以及材質(zhì)可采用本領(lǐng)域公知的設(shè)計。根據(jù) 本發(fā)明所述的裝置，所述煙道的至少一段的外圍設(shè)有熱交換設(shè)備。
[0043] 本發(fā)明的（3)熱交換設(shè)備，其位于至少一段煙道的外圍，用于煙道內(nèi)的煙氣與熱 交換設(shè)備內(nèi)的所述過濾后漿液進行熱交換，使所述過濾后漿液在煙氣余熱作用下蒸發(fā)濃 縮，形成含硫酸鎂晶體的濃縮漿液，并將所述濃縮漿液送至結(jié)晶設(shè)備。作為優(yōu)選，所述熱交 換設(shè)備所包圍的煙道表面積為煙道總表面積的50 %?100 %，更優(yōu)選為80?90 %。這樣可 以保證煙道內(nèi)煙氣余熱的充分利用。
[0044] 根據(jù)本發(fā)明所述的裝置，優(yōu)選地，所述熱交換設(shè)備設(shè)有煙道式換熱器，其材質(zhì)為合 金鋼或鈦材，優(yōu)選為鈦材。所述煙道式換熱器優(yōu)選為普通換熱器或熱管式換熱器。更優(yōu)選 地，所述煙道式換熱器具有換熱段與蒸發(fā)濃縮段分離的換熱結(jié)構(gòu)。
[0045] 本發(fā)明的（4)結(jié)晶設(shè)備用于接納來自熱交換設(shè)備的所述濃縮漿液，并使所述濃縮 漿液中的硫酸鎂進一步結(jié)晶，形成含硫酸鎂晶體的晶漿。本發(fā)明的結(jié)晶設(shè)備設(shè)有帶水冷循 環(huán)裝置的自動降溫系統(tǒng)，其冷源可以是常溫水或冷凍水，可以單獨設(shè)置涼水塔等降溫裝置。 為防晶體沉降，在結(jié)晶設(shè)備內(nèi)可設(shè)置攪拌裝置，攪拌裝置可采用空氣攪拌裝置或電動攪拌 裝置。優(yōu)選地，本發(fā)明的結(jié)晶設(shè)備為普通水冷式、U型管式或外套循環(huán)水式。更優(yōu)選地，本 發(fā)明的結(jié)晶設(shè)備為DTB(Drabt Tube Babbled)連續(xù)冷卻結(jié)晶器。
[0046] 本發(fā)明的（5)離心設(shè)備用于將來自結(jié)晶設(shè)備的含硫酸鎂晶體的晶漿離心分離，得 到母液和含硫酸鎂晶體的沉淀，并將所述母液送至漿液接納段循環(huán)利用。本發(fā)明的（6)干 燥設(shè)備用于干燥來自離心設(shè)備的含硫酸鎂晶體的沉淀，以形成干燥后的硫酸鎂成品。本發(fā) 明使用的干燥設(shè)備優(yōu)選為配置熱風裝置的振動流化床干燥器。本發(fā)明使用的離心設(shè)備是本 領(lǐng)域所熟知的那些。
[0047] 本發(fā)明的裝置還可以包括（7)包裝設(shè)備，其采用本領(lǐng)域所熟知的那些。這里均不 再贅述。此外，本發(fā)明的裝置還可以包括（8)過濾設(shè)備，可以為板式過濾機或真空皮帶過濾 機，優(yōu)選為板式過濾機。
[0048] 本發(fā)明還提供一種利用本發(fā)明所述的裝置制造硫酸鎂的方法，包括如下步驟：（1) 使煙氣經(jīng)煙道進入脫硫塔的吸收段，采用氧化鎂法脫除煙氣中的二氧化硫，形成含硫酸鎂 的漿液；(2)由漿液接納段接納來自步驟（1)的含硫酸鎂的漿液，將所述含硫酸鎂的漿液的 一部分送至吸收段，另一部分經(jīng)過濾后形成過濾后漿液，并將所述過濾后漿液送至熱交換 設(shè)備；(3)在熱交換設(shè)備中，使煙道內(nèi)的煙氣與熱交換設(shè)備內(nèi)的所述過濾后漿液進行熱交 換，使所述過濾后漿液在煙氣余熱作用下蒸發(fā)濃縮，形成含硫酸鎂晶體的濃縮漿液并送至 結(jié)晶設(shè)備；(4)在結(jié)晶設(shè)備中使來自步驟（3)的濃縮漿液中的硫酸鎂進一步結(jié)晶，形成含硫 酸鎂晶體的晶漿；（5)在離心設(shè)備中離心分離來自步驟（4)的含硫酸鎂晶體的晶漿，得到母 液和含硫酸鎂晶體的沉淀，并將所述母液送至漿液接納段循環(huán)利用；(6)在干燥設(shè)備中干 燥步驟（5)得到的含硫酸鎂晶體的沉淀，形成干燥后的硫酸鎂成品。
[0049] 根據(jù)本發(fā)明所述的方法，優(yōu)選地，步驟（1)中的煙氣為來自燃煤鍋爐、燒結(jié)機、球 團、或窯爐的煙氣。優(yōu)選地，步驟（1)中的煙氣為來自燃煤鍋爐或燒結(jié)機的煙氣。
[0050] 根據(jù)本發(fā)明所述的方法，優(yōu)選地，步驟（1)中的煙氣可以為二氧化硫含量為 300mg/Nm 3?20000mg/Nm3,并且氧氣含量為2?20vt%的煙氣。二氧化硫含量優(yōu)選為 1000mg/Nm 3 ?8000mg/Nm3,更優(yōu)選為 2000mg/Nm3 ?5000mg/Nm3。氧氣含量優(yōu)選為 5 ? 18vt%，更優(yōu)選為10?15vt%。
[0051] 根據(jù)本發(fā)明所述的方法，優(yōu)選地，步驟（4)形成的晶漿中的硫酸鎂晶體的粒度大 于0· 2謹，更優(yōu)選為0· 3-1. Ommn
[0052] 利用本發(fā)明所述的裝置與方法所生產(chǎn)的硫酸鎂，不限于七水硫酸鎂，也包括一水 硫酸鎂、二水硫酸鎂、三水硫酸鎂、四水硫酸鎂、五水硫酸鎂、六水硫酸鎂、十二水硫酸鎂或 無水硫酸鎂。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，通過對溫度的常規(guī)控制可以使蒸發(fā)濃縮后的硫酸 鎂溶液結(jié)晶出分別帶有1、2、3、4、5、6、7、12個結(jié)晶水的水合結(jié)晶物。例如，在-3. 9?I. 8°C 飽和水溶液中，析出十二水硫酸鎂，在1. 8?48. 1°C飽和溶液中析出七水硫酸鎂,在48. 1? 67. 5°C析出六水硫酸鎂。六水硫酸鎂在87?92°C間發(fā)生異元熔化，并生成四水或者五水 硫酸鎂，然后在l〇6°C下，轉(zhuǎn)變成三水硫酸鎂，三水硫酸鎂在122到124°C下轉(zhuǎn)變成二水硫酸 鎂，二水硫酸鎂在161?169°C下轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的一水硫酸鎂，溫度高于167. 5°C時析出無水 硫酸鎂。
[0053] 以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0054] 圖1示出了本發(fā)明所述的硫酸鎂生產(chǎn)裝置的一個【具體實施方式】。其中，脫硫塔1 的煙氣進口 7與煙道12相通，煙道12的至少一段的外圍設(shè)有煙道式換熱器13,以使煙氣在 進入脫硫塔之前與煙道式換熱器中的溶液熱交換。在煙氣進口 7上方的脫硫塔內(nèi)部，由下 至上設(shè)置有一級SO2吸收噴淋層3、二級SO2吸收噴淋層4、三級SO 2吸收噴淋層5、除霧器6 和煙氣出口 8。循環(huán)漿液池2設(shè)在脫硫塔底部，循環(huán)漿液池2的出口管路分為兩路，一路分 別經(jīng)由一級SO2吸收循環(huán)泵9、二級SO 2吸收循環(huán)泵10、三級SO2吸收循環(huán)泵11通至一級SO2 吸收噴淋層3、二級SO2吸收噴淋層4、三級SO2吸收噴淋層5,另一路經(jīng)由排出泵19進過濾 器18后通至煙道式換熱器13。來自循環(huán)漿液池2的漿液（或溶液）經(jīng)過濾器18過濾后形 成清液并送入煙道式換熱器13,經(jīng)過換熱器蒸發(fā)濃縮后排至結(jié)晶槽14進行硫酸鎂的結(jié)晶， 得到含硫酸鎂晶體的晶漿并依次進入離心機15、干燥器16、包裝機17。從結(jié)晶槽14和離心 機15出來的母液經(jīng)由母液回流蒸發(fā)濃縮循環(huán)泵20送至循環(huán)漿液池2循環(huán)利用。
[0055] 利用圖1所述的裝置制造硫酸鎂的一個【具體實施方式】，所述方法包括如下步驟：
[0056] a、煙氣經(jīng)由煙道從煙氣進口 7進入到脫硫塔1內(nèi)部，經(jīng)過一級SO2吸收噴淋層3、 二級SO2吸收噴淋層4、三級SO 2吸收噴淋層5進行脫硫吸收反應后，最后經(jīng)除霧器6進行 脫水除霧后經(jīng)頂部煙囪煙氣出口 8直接排放；
[0057] b、由漿液循環(huán)池2泵打出的吸收液經(jīng)排出泵19進過濾器18過濾后進煙道式換熱 器13進行蒸發(fā)濃縮，蒸發(fā)濃縮后的含晶體物料送入結(jié)晶槽14 ;
[0058] c、結(jié)晶槽14內(nèi)的含部分晶體的固液混合物在結(jié)晶槽14內(nèi)經(jīng)降溫，形成晶粒大于 0. 2_的硫酸鎂晶體，為防止晶體沉降，在結(jié)晶槽14內(nèi)設(shè)置有攪拌裝置，攪拌裝置可采用空 氣攪拌裝置或電動攪拌裝置；
[0059] e、將結(jié)晶槽14內(nèi)形成的含固量大于35wt%的晶漿送離心機15分離，分離出的母 液回循環(huán)漿液池2再循環(huán)利用，含水量小于2wt %的硫酸鎂送干燥器16進一步干燥至成品 送入包裝機17。
[0060] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作更進一步的說明。
[0061] 實施例1燒結(jié)機煙氣脫硫項目
[0062] 步驟一：向氧化鎂粉中加入工業(yè)自來水制成氫氧化鎂漿液，送至脫硫塔1底部的 循環(huán)漿液池2內(nèi)。
[0063] 步驟二：使流速為2. 5?3. 5m/s、溫度為110?180°C的燒結(jié)機煙氣（氧氣含量為 13vt% )經(jīng)由煙道12從脫硫塔1的煙氣進口 7進入脫硫塔1內(nèi)。
[0064] 步驟三：通過一級SO2吸收循環(huán)泵9、二級SO2吸收循環(huán)泵10、三級SO 2吸收循環(huán)泵 11將循環(huán)漿液池2內(nèi)的漿液依次送入一級SO2吸收噴淋層3、二級SO2吸收噴淋層4、三級 SO2吸收噴淋層5,經(jīng)吸收反應后漿液落入循環(huán)漿液池2。
[0065] 步驟四：當循環(huán)漿液池2的pH值為4. 5?6. 5、漿液密度為1000?1150kg/m3、硫 酸鎂含量達到65wt%以上時，通過排出泵19將循環(huán)漿液池2內(nèi)的漿液排出至過濾器18。 [0066] 步驟五：過濾后的清液送入煙道式換熱器13內(nèi)進行蒸發(fā)濃縮，蒸發(fā)濃縮后混合液 落入結(jié)晶槽14。
[0067] 步驟六：通過溫度穩(wěn)定在20?30°C循環(huán)冷卻水給結(jié)晶槽14內(nèi)硫酸鎂溶液降溫， 實現(xiàn)硫酸鎂過飽和狀態(tài)降溫結(jié)晶。硫酸鎂晶體在結(jié)晶槽14內(nèi)逐漸長大，脫離攪拌器擾動沉 降在結(jié)晶槽14底部，通過排漿泵將硫酸鎂晶漿排出至離心機15。
[0068] 步驟七：硫酸鎂晶漿在結(jié)晶槽14和離心機15的晶粒大小篩選和離心分離綜合作 用下得到初步產(chǎn)品硫酸鎂晶體。
[0069] 步驟八：利用溫度為120°C、壓力為0· 2MPa的飽和蒸汽將空氣加熱送入振動流化 床，在機械振動的作用下實現(xiàn)硫酸鎂晶體充分烘干成硫酸鎂成品，并輸送至自動包裝機包 裝。最終得到質(zhì)量為工業(yè)合格品以上的硫酸鎂產(chǎn)品。
[0070] 實施例1的燒結(jié)機煙氣脫硫項目，其工況參數(shù)、排放情況和副產(chǎn)品品質(zhì)如下表1-3 所示。
[0071] 表1燒結(jié)機煙氣脫硫項目工況參數(shù)
[0072]
【權(quán)利要求】
1. 一種制造硫酸鎂的裝置，其特征在于，包括： (1) 脫硫塔，其具有煙氣進口，包括： (a) 吸收段，用于采用氧化鎂法脫除煙氣中的二氧化硫，并形成含硫酸鎂的漿液； (b) 漿液接納段，用于接納來自吸收段的含硫酸鎂的漿液，并將所述含硫酸鎂的漿液的 一部分送至吸收段，另一部分經(jīng)過濾后形成過濾后漿液，并將所述過濾后漿液送至位于脫 硫塔外部的熱交換設(shè)備； (2) 煙道，其與脫硫塔的煙氣進口相通，用于提供煙氣進入脫硫塔的外部通道； (3) 熱交換設(shè)備，其位于至少一段煙道的外圍，用于煙道內(nèi)的煙氣與熱交換設(shè)備內(nèi)的所 述過濾后漿液進行熱交換，使所述過濾后漿液在煙氣余熱作用下蒸發(fā)濃縮，形成含硫酸鎂 晶體的濃縮漿液，并將所述濃縮漿液送至結(jié)晶設(shè)備； (4) 結(jié)晶設(shè)備，用于接納來自熱交換設(shè)備的所述濃縮漿液，并使所述濃縮漿液中的硫酸 鎂進一步結(jié)晶，形成含硫酸鎂晶體的晶漿； (5) 離心設(shè)備，用于將來自結(jié)晶設(shè)備的含硫酸鎂晶體的晶漿離心分離，得到母液和含硫 酸鎂晶體的沉淀，并將所述母液送至漿液接納段循環(huán)利用； (6) 干燥設(shè)備，用于干燥來自離心設(shè)備的含硫酸鎂晶體的沉淀，以形成干燥后的硫酸鎂 成品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述吸收段設(shè)有至少兩級二氧化硫吸收 噴淋層，用于采用氧化鎂法脫除煙氣中的二氧化硫，并形成含硫酸鎂的漿液；所述漿液接納 段的含硫酸鎂的漿液的一部分通過循環(huán)泵送至吸收段的所述至少兩級二氧化硫吸收噴淋 層。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述熱交換設(shè)備設(shè)有煙道式換熱器，其材 質(zhì)為合金鋼或鈦材。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述煙道式換熱器為普通換熱器或熱管 式換熱器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述煙道式換熱器具有換熱段與蒸發(fā)濃 縮段分離的換熱結(jié)構(gòu)。
6. -種利用權(quán)利要求1?5任一項所述的裝置制造硫酸鎂的方法，其特征在于，包括如 下步驟： (1) 使煙氣經(jīng)煙道進入脫硫塔的吸收段，采用氧化鎂法脫除煙氣中的二氧化硫，形成含 硫酸鎂的漿液； (2) 由漿液接納段接納來自步驟（1)的含硫酸鎂的漿液，將所述含硫酸鎂的漿液的一 部分送至吸收段，另一部分經(jīng)過濾后形成過濾后漿液，并將所述過濾后漿液送至熱交換設(shè) 備； (3) 在熱交換設(shè)備中，使煙道內(nèi)的煙氣與熱交換設(shè)備內(nèi)的所述過濾后漿液進行熱交換， 使所述過濾后漿液在煙氣余熱作用下蒸發(fā)濃縮，形成含硫酸鎂晶體的濃縮漿液并送至結(jié)晶 設(shè)備； (4) 在結(jié)晶設(shè)備中使來自步驟（3)的濃縮漿液中的硫酸鎂進一步結(jié)晶，形成含硫酸鎂 晶體的晶楽； (5) 在離心設(shè)備中離心分離來自步驟（4)的含硫酸鎂晶體的晶漿，得到母液和含硫酸 鎂晶體的沉淀，并將所述母液送至漿液接納段循環(huán)利用； (6)在干燥設(shè)備中干燥步驟（5)得到的含硫酸鎂晶體的沉淀，形成干燥后的硫酸鎂成 品。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，步驟（1)中的煙氣滿足如下條件之一： 所述的煙氣為來自燃煤鍋爐、燒結(jié)機、球團、或窯爐的煙氣，或者 所述的煙氣為二氧化硫含量為300mg/Nm3?20000mg/Nm3,并且氧氣含量為2?20vt% 的煙氣。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，步驟（1)中的煙氣滿足如下條件之一： 所述的煙氣為來自燃煤鍋爐或燒結(jié)機的煙氣。 所述的煙氣為二氧化硫含量為2000mg/Nm3?5000mg/Nm3,并且氧氣含量為10? 15vt%的煙氣。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，步驟（4)形成的晶漿的含固量大于 35wt % 〇
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，步驟（4)形成的晶漿中的硫酸鎂晶體的 粒度大于〇. 2mm。
【文檔編號】C01F5/40GK104445306SQ201410718576
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月3日
【發(fā)明者】童裳慧 申請人:北京中晶佳鎂環(huán)境科技股份有限公司