氧化镁法烟气脱硫中七水硫酸镁回收的工艺技术应用_胡倩
氧化镁脱硫副产物七水硫酸镁分析及提取技术
氧化镁脱硫副产物七水硫酸镁分析及提取技术作者：王翠琳来源：《环球市场》2019年第16期摘要：随着我国社会的高速发展，对各种工业产品的需要量不断增加，对工业生产环保性的要求不断提升。
氧化镁脱硫技术在工业生产中非常常用，其在生产过程中，往往会产生一定的副产物，如果直接进行排放容易对环境造成较大的污染，有必要对其中的副产物进行及时的分析和提取。
为此，我将要在本文中对氧化镁脱硫副产物七水硫酸镁分析和提取技术进行探讨，希望对促进我国工业和环保事业的发展起到有利的作用。
关键词：氧化镁脱硫副产物;七水硫酸镁;提取技术一、前言氧化镁法脱硫技术的脱硫效率非常高，能够有效减少固体废弃物的产生量，在镁矿开采过程中，应用非常多，是一“种非常有潜力的脱硫技术。
当前，很多企业都是采用氧化镁进行烟气脱硫，对于脱硫所产生的硫酸镁、亚硫酸镁废液主要采用的是再生法、抛弃法和回收法。
抛弃法在企业生产中的应用较多，但其在实际应用过程中，往往对水资源的消耗较多，且容易对环境造成一定的污染。
如果对氧化镁脱硫废液进行蒸发提浓、过滤除渣、冷却结晶后，就会生成工业级七水硫酸镁。
二、工程调试工艺流程该工艺的实际调试应用地点为某电厂，其在二氧化硫的回收过程中，采用了氧化镁脱硫工艺，但和传统的氧化镁脱硫工艺相比，其增加了预洗塔和七水硫酸镁回收工艺。
在本工程的前期运行过程中，并没有设置预洗塔，工艺的调试情况并不是非常理想，为了有效解决脱硫效率和硫酸镁提浓之间的矛盾，专门研究设计了预洗塔，其可以对七水硫酸镁溶液进行蒸发提浓，直接让脱硫废液结晶形成七水硫酸镁甲。
由于在整个工艺流程当中省去了对三效蒸发器的使用，取得了很好的节能作用。
在实际工程调试的过程中，使用了一台75th的高温循环流化床锅炉，其实际运行负荷维持在百分之四十左右。
三、工程调试过程在整个工程调试过程中，其主要分为前期准备、脱硫废液产生、废液提浓、七水硫酸镁生产阶段等。
认真做好前期的准备工作。
氧化镁法脱硫技术
氧化镁法脱硫解决方案一、氧化镁法脱硫：氧化镁－七水硫酸镁湿法脱硫技术是ESSE在传统脱硫技术的基础上，经过深入调研，自主研发的一种性能先进、技术成熟、经济性好、适合我国国情的先进脱硫技术。
在国家提倡可持续发展、提倡循环经济、提倡节约型社会的今天，氧化镁－七水硫酸镁湿法脱硫技术凭借一次性投资少、运行费用低、副产品经济价值高等诸多优点在众多脱硫技术中脱颖而出。
该技术的应用必将在中国的脱硫市场上掀起一次革命。
二、氧化镁－七水硫酸镁湿法脱硫反应机理：氧化镁－七水硫酸镁湿法脱硫的机理是氧化镁与水反应生成氢氧化镁，再与二氧化硫溶于水生成的亚硫酸溶液进行酸碱中和反应，生成亚硫酸镁，亚硫酸镁被强制氧化转化成硫酸镁，再制成七水硫酸镁。
脱硫过程中发生的主要化学反应有：MgO＋H2O →Mg(OH)2Mg(OH)2＋SO2→MgSO3＋H2OMgSO3＋H2O+SO2→Mg(HSO3)2MgSO3＋1/2O2→MgSO4MgSO4＋7H2O→MgSO4·7H2O三、氧化镁－七水硫酸镁湿法脱硫工艺流程：主要包括：烟气系统；循环水、工艺水系统；脱硫剂制备系统；副产品回收系统；控制系统等。
详见工艺流程图。
四、ESSE的氧化镁脱硫技术特点：（1）技术成熟氧化镁湿法脱硫技术是一种成熟度较高的脱硫工艺，该工艺在世界各地都有成功的应用业绩，其中在日本已经应用了100多个项目，台湾的电站95%是用氧化镁法，另外在美国、德国等地都已经应用。
目前世能中晶主要在中小型火力发电厂及工业锅炉进行应用，并正在300MW机组上进行测试，不久也将应用于大型机组的脱硫项目。
（2）脱硫剂来源充足氧化镁在我国已探明的储藏量约为160亿吨，占全世界的80%左右。
（3）脱硫效率高在化学反应活性方面氧化镁要远远大于钙基脱硫剂。
氧化镁的脱硫效率达到98%以上。
（4）投资费用少、运行费用低由于氧化镁湿法脱硫技术具有的独特优越性，因此在吸收塔的结构设计、循环浆液量的大小、系统的整体规模、设备的功率都可以相应较小，这样一来，整个脱硫系统的投资费用可以降低20%以上，运行费用降低15％以上。
镁法脱硫后硫酸镁回收技术方案
镁法脱硫后硫酸镁回收技术方案2），工艺技术要求（1）冷凝水水质:冷凝水的含盐量不大于0.5％。
(2)装置的设计需要考虑此种水质的特性，对装置设备进行针对设计，保证装置的机械清洗周期大于10天，必要时配备专用清洗工具。
同时也要保证三效蒸发器蒸发室内有足够的高度，防止物料起泡及蒸发携带引起的冷凝水水质超标。
（3）防冻措施:本装置需考虑必要的防冻措施及停运时的防冻措施，以保证各单元处理设施冬季正常运行。
（4）本装置汽耗比不大于0。
4；二，设计和验收依据执行与三效蒸发器相关的国家、行业现行有效的设计、施工标准和规范，采用最新有效版本。
压力容器执行相关的国家、行业现行有效的设计、施工标准和规范，采用最新有效版本。
包括但不限于如下标准:《压力容器安全技术监察规程》国家质量技术监督局1999年《钢制压力容器》GB150《钢制压力容器-分析设计标准》JB4732《压力容器法兰》JB4700~4707《衬里钢壳设计技术规定》HG/T 20678《钢制管法兰、垫片、紧固件》HG20592～20635《钢制人孔和手孔》HG/T21514~21535《不锈钢人、手孔》HG21594～21604《钢制压力容器用封头》JB/T4746《钢制压力容器焊接规程》JB/T4709《钢制压力容器焊接工艺评定》JB4708《钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验》JB4744《承压设备无损检测》JB/T4730.1~.6《压力容器用钢锻件》JB4726～4728《补强圈》JB/T4736《鞍式支座》JB/T 4712《腿式支座》JB/T 4713《支承式支座》JB/T 4724《耳式支座》JB/T 4725《压力容器波形膨胀节》GB16749《钢制压力容器焊接规程》JB/T4709《压力容器涂敷与运输包装》JB/T4711《压力容器波形膨胀节》GB 16749《压力容器安全技术监察规程》（劳锅字（1990）8号)《压力容器设计单位资格管理与监督规则》（劳锅字(1992）12号）《压力容器无损检验》JB4730《压力容器油漆、包装、运输》JB2532《钢制化工容器设计基础规定》HG20580《钢制化工容器材料选用规定》HG20581《钢制化工容器强度计算规定》HG20582《钢制化工容器机构设计规定》HG20583《钢制化工容器制造技术要求》HG20584《板式换热器》GB1649《换热器学会标准—蒸汽表面冷凝器标准》HEI《管式换热器制造商学会标准》TEMA《管式换热器》GB151三，方案选择：1，本系统的工艺流程如下：冷凝液部分：原料→原料泵→预热器→一效→二效→三效→冷凝器→液封槽→排出固料部分:三效蒸发器→出料泵→结晶釜→离心机→干燥机→料仓→包装机2,采用三效蒸发浓缩设备，工艺流程见附图。
氧化镁法脱硫三循环超低排放工艺及副产品回收
氧化镁法脱硫三循环超低排放工艺及副产品回收
宋正华
【期刊名称】《中国环保产业》
【年(卷),期】2024()2
【摘要】本文分析了我国氧化镁法脱硫技术中副产品回收的问题,回顾了我国氧化镁脱硫技术的发展历程,提出采用三循环超低排放工艺和催化氧化提浓硫酸镁技术、烟气浓缩和降温结晶技术,在实现超低排放的同时,可有效回收副产品,实现资源化利用。
【总页数】3页(P55-57)
【作者】宋正华
【作者单位】江苏昆仑互联科技有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】X701.3
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氧化镁烟气脱硫废液回收七水硫酸镁技术工程应用
所示 。
至脱硫 塔底 部 的循 环槽 内 ，为 防 止高 温 烟气 进 入脱 硫塔 及 预洗 塔 破 坏玻璃 鳞 片 ，在系统 启动 时 ，提前 启动 预洗 泵及脱 硫循 环泵 。 ２２脱 硫 废 液 产 生 阶 段 ＿ 在 开 启 预洗 泵 及 脱 硫 循 环 泵 之 后 ，通 人 锅炉 烟 气 ，对 烟 气 进 行 脱 硫 处 理 。经 监 测 脱 硫 系 统 进 口 的Ｓ 始 浓 度 折算 后 为 Ｏ原 ８ ０ｍ ／ ｍ ，开 启３ ０ ０ ｇＮ 台循 环泵 后 ，ｓ ： 口浓度 折算 后 达到４ ０ ｇ ０出 ０ｒ ／ ａ
弃 法 、与 回收法 。而采 用 抛弃 法 的企业 居 多 ，此 种脱 硫 废 液 的处 买 、设 备单 机 调试 、氧化 池 内注清水 ，氧化镁 脱硫 浆液 的配制 。 本 次调 试 购买 的氧 化镁 粉 为 山东 莱州 地 区袋 装 的脱硫 专 用 氧 理 方 式 一 是 造 成 大 量 的 水 资 源 浪 费 ，二 是 对 周 围 的 环 境 产 生 污 ０ｇ ８ ％、细度 为９％过２ ０ ０ ０ 目。清水 染 。将 氧 化镁 脱 硫废 液 进行 蒸 发 提浓 、过 滤 除渣 、冷 却 结 晶后 可 化 镁粉 ，每 袋 重为４ ｋ ，其 纯度 ＞Ｏ 为厂 区的工 艺用 水 ，其 Ｐ 值为７２ 右 。 Ｈ ． 左 以 制成工业 级 七水硫 酸镁 。 系统 启 动之 前需 配 制氧 化镁 脱 硫 浆液 ，本次 的前 期脱 硫 浆液 １ 工程 调试 工艺 流程 的配 制采 用 清水 制 浆 。制 浆 完毕 后通 过 送 浆泵 将 氧化 镁浆 液 输送 工 程调 试 地点 为 山东 泰 安肥 城 矿 务局 大 封矸 石热 电厂 ，调 试
氧化镁湿法脱硫技术在冶炼环集烟气治理中的应用
氧化镁湿法脱硫技术在冶炼环集烟气治理中的应用邵志超;高泽磊;官欣;秦茜【摘要】介绍了氧化镁湿法脱硫技术在某冶金炉窑环集烟气治理中的应用情况,详细介绍了脱硫装置工艺流程、主要设备及关键控制点.正常运行中,脱硫液pH值控制在6.0～6.5.针对在运行过程中出现的问题,技术人员通过优化上游冶炼系统工艺操作、采取脱硫液pH值预控技术、增加侧向搅拌器能力和更换氧化风机等措施,实现环集烟气脱硫后达标排放.【期刊名称】《硫酸工业》【年(卷),期】2019(000)002【总页数】4页(P36-39)【关键词】氧化镁;湿法脱硫;二氧化硫;环集烟气;浆液密度;脱硫效率【作者】邵志超;高泽磊;官欣;秦茜【作者单位】金川集团股份有限公司镍冶炼厂,甘肃金昌737100;金川集团股份有限公司镍冶炼厂,甘肃金昌737100;金川集团股份有限公司镍冶炼厂,甘肃金昌737100;金川集团股份有限公司镍冶炼厂,甘肃金昌737100【正文语种】中文【中图分类】X758氧化镁湿法脱硫是世界上最早采用的脱硫工艺之一，具有活性高、不易结垢等特点[1]。
该技术是一种较成熟的技术，由于氧化镁资源在全世界范围不及石灰石普遍，因此在世界范围未得到广泛应用。
我国氧化镁资源丰富，有独特的条件发展氧化镁脱硫技术。
冶炼过程中产生的环集烟气具有气量大、浓度波动范围广、温度低等特性，而氧化镁湿法脱硫技术以Mg(OH)2作为脱硫剂，具有反应活性高、吸收速度快、运行成本低、烟气适用性强等优点，脱硫效率可达95%以上。
脱硫液中亚硫酸镁极易氧化为硫酸镁，脱硫液呈中性，排放过程中不会造成二次污染。
因此金川集团股份有限公司镍冶炼厂采用氧化镁湿法脱硫工艺治理冶炼厂环集烟气。
1 氧化镁湿法脱硫技术介绍氧化镁湿法脱硫技术可分为两大类：一是浆液法脱硫技术，二是亚硫酸镁清液法脱硫技术。
1.1 浆液法脱硫技术浆液法脱硫技术主要是将氧化镁和水在加热状态下进行熟化，生成的氢氧化镁浆液与二氧化硫反应，最终在空气氧化作用下，生成溶解度较高的硫酸镁。
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氧化镁法烟气脱硫中七水硫酸镁回收的工艺技术应用
胡倩李英（河北鼎威化工设备有限公司河北石家庄050000）
摘要：文章介绍了采用氧化镁法烟气脱硫废液回收七水硫酸镁的工艺技术及工艺特点；脱硫废液通过蒸发、结晶、干燥单元操作回收七水硫酸镁，回收的产品可以达到工业级产品的品质要求；该工艺技术通过实际生产验证了其可行性，并将实际生产过程中的经济性进行了分析。
关键词：七水硫酸镁三效蒸发器DTB结晶器振动流化床经济性
我国作为世界镁资源大国，得天独厚的氢氧化镁产品在烟
气脱硫、污水处理中有着优越的性能；氧化镁法脱硫具有脱硫效
率高、可避免产生固体废物等特点，而且镁法脱硫产生的硫酸镁
水溶性好，不易结垢，副产物七水硫酸镁的利用前景广阔，市场
需求量也比较大，所以镁法脱硫开始逐渐取代钙法脱硫。
脱硫后
的硫酸镁废液进行蒸发浓缩、冷却结晶、干燥后可以制成工业级
七水硫酸镁[1]，相对比脱硫液直接排放，该生产工艺不会造成环
境污染；蒸发浓缩过程中二次蒸汽冷凝后回收再利用，节约了大
量的水资源，减小了一部分生产消耗。
一、流程简述
脱硫后的硫酸镁废液经除杂后的温度约为30℃，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，由出料泵输送至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。
生蒸汽经热泵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泵抽吸、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。
附图1
二、蒸发工艺特点
1、脱硫后的硫酸镁废液的处理量较大，硫酸镁沸点升高较低，为了较大程度降低汽耗，采用三效加热泵的蒸发流程。
2、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、高温蒸汽通过热泵将部分二次蒸汽的压力提高[2]，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泵在很大程度上节省了蒸汽的消耗。
3、硫酸镁废液进入蒸发系统的温度为30℃，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℃，再利用一效蒸发器的冷凝水将废液预热至70℃，提高废液进入一效蒸发器的温度，不仅减小了一效蒸发器和间接冷凝器的面积，而且也减小了蒸发系统的蒸汽消耗，最大程度的将废热进行了利用。
4、各效蒸发器间的液体是靠效间的压力差进行输送的，不仅减少了各效间部分管道及输送设备的投资，在生产过程中还减小了一部分电耗。
5、蒸发器均采用强制循环型蒸发器，利用强制循环泵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1.2-3.0m/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；液体流动推动力与传热、汽化、汽液分离的功能分开，所以强制循环蒸发器的适用范围更广。
三、结晶、干燥系统工艺特点
1、连续结晶器选用DTB型结晶器，DTB型结晶器属于典型的晶浆内循环结晶器；结晶器设置内导流筒，形成了循环通道，使晶浆具有良好的混合条件，只需要很低的压头，就能使器内实现良好的内循环，使器内各流动截面上都可以维持较高的流动速度，并使晶浆密度可高达30～40%（重量）。
在结晶中能很好的控制结晶的结晶形状，能使物料的结晶可控制。
2、冷却器即结晶器的外冷器，通过结晶循环泵的流量控制冷却器换热管内的液体流速，保持管内液体相对稳定的流动速度，当液体的流动速度大于结晶颗粒的沉降速度时，换热管内的结晶才不致于沉降堵塞换热管；调节冷却器壳侧的冷却水的温度及流量，保证进、出冷却器的硫酸镁溶液的温差不能太大，如果温差太大，在换热管内会析出大量的结晶堵塞换热管；
3、在DTB结晶器内形成的七水硫酸镁结晶经过双级活塞离心机进行离心分离，分离出来的结晶含水率约为3%-5%左右；由于七水硫酸镁固体在温度高于70℃受热分解，因此振动流化床内的床层温度不能高于70℃，七水硫酸镁在流化床内受热均匀，物料与热风充分接触，能够达到较好的流化状态，能够得到颗粒粒度较为均匀、含水率较低的七水硫酸镁干品。
四、结论
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，而三效顺流强制循环蒸发系统解决了这个问题，延长了设备的清洗周期，有效的解决了蒸发系统连续运行和能耗的问题，三效蒸发系统在运行过程中工艺简单、操作方便、运行费用较低，而且该套系统的实际生产中也得到了验证。
经蒸发浓缩后的硫酸镁过饱和溶液在DTB结晶器内结晶，结晶器内的温度在1.8-48.2℃左右时析出七水硫酸镁，当过饱和溶液温度提高时，析出的晶体中的就含有六水合物，因此快速、有效的降低结晶器内的温度并且在外冷器的列管内不结晶成为DTB结晶器的控制难点。
在实际生产过程中，通过调节结晶循环泵的流量和冷却水的温度、流量，可以较稳定的控制外冷器的进出口温差，实现结晶器的连续运行。
因此，经过实际生产的验证，该套系统在硫酸镁脱硫废液处理上具有十分明显的经济效益和社会效益。
注释：
[1]天津化工研究院等编无机盐工业手册（下册）化学工业出版社1087-1093
[2]王汉松主编《石油化工手册》（第三卷）化学工业出版社1003-1004
作者简介：胡倩（1984-），女，助理工程师，主要从事化工单
元操作工艺和化工设备的研究工作
工艺管理241。