镁法脱硫副产物生产硫酸镁
资料氧化镁法脱硫法的优缺点
氧化镁法脱硫法氧化镁法脱硫法脱去烟气中的硫份。
吸收塔顶部安装有除雾器，用以除去净烟气中携带的细小雾滴。
净烟气经过除雾器降低烟气中的水分后排入烟囱。
粉尘与脏东西附着在除雾器上，会导致除雾器堵塞、系统压损增大，需由除雾器冲洗水泵提供工业水对除雾器进行喷雾清洗。
吸收过程吸收过程发生的主要反应如下：Mg(OH)2 + SO2 → MgSO3 + H2OMgSO3 + SO2 + H2O → Mg(HSO3)2Mg(HSO3)2 + Mg(OH)2 → 2MgSO3 + 2H2O吸收了硫分的吸收液落入吸收塔底，吸收塔底部主要为氧化、循环过程。
氧化过程由曝气鼓风机向塔底浆液内强制提供大量压缩空气，使得造成化学需氧量的MgSO3氧化成MgSO4。
这个阶段化学反应如下：MgSO3 + 1/2O2 → MgSO4Mg(HSO3)2 + 1/2O2 → MgSO4 + H2SO3H2SO3 + Mg(OH)2 → MgSO3 + 2H2OMgSO3 + 1/2O2 → MgSO4循环过程是将落入塔底的吸收液经浆液循环泵重新输送至吸收塔上部吸收区。
塔底吸收液pH由自动喷注的20 %氢氧化镁浆液调整，而且与酸碱计连锁控制。
当塔底浆液pH低于设定值时，氢氧化镁浆液通过输送泵自动补充到吸收塔底，在塔底搅拌器的作用下使浆液混合均匀，至pH达到设定值时停止补充氢氧化镁浆液。
20 %氢氧化镁溶液由氧化镁粉加热水熟化产生，或直接使用氢氧化镁，因为氧化镁粉不纯，而且氢氧化镁溶解度很低，就使得熟化后的浆液非常易于沉积，因此搅拌机与氢氧化镁溶液输送泵必须连续运转，避免管线与吸收塔底部产生沉淀。
2镁法脱硫优点编辑技术成熟氧化镁脱硫技术是一种成熟度仅次于钙法的脱硫工艺，氧化镁脱硫工艺在世界各地都有非常多的应用业绩，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，并且目前在我国部分地区已经有了应用的业绩。
镁法脱硫技术
镁法脱硫的反应机理镁的脱硫机理与氧化钙的脱硫机理相似，都是碱性氧化物与水反应生成氢氧化物，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，氧化镁反应生成的亚硫酸镁和硫酸镁，亚硫酸镁氧化后生成硫酸镁。
脱硫工程中发生的主要化学反应有MgO+H 2 O=Mg(OH) 2Mg(OH) 2 +SO 2 =MgSO3+H 2 OMgSO 3 +1/2O 2 =MgSO 4工艺路线介绍１、烟气系统烟气系统是指包括除尘器、烟气升温装置和烟囱在内的若干处理烟气的体系。
在该系统内烟气经过除尘降温处理将从锅炉出来的烟气调整到比较适宜的反应条件，同时在设备出现故障或系统运行不正常时烟气可从旁路通过，保证整个电厂系统的正常运行，烟气升温的目的是为了降低烟气的含水率，防止烟气在烟囱中结露，利于烟囱排除的烟气能够尽快扩散。
2 、氧化镁的制备氧化镁粒径如果符合脱硫要求，不需要粉碎可以直接进入消化装置制成浓度在１５～２５％氢氧化镁的浆液，然后通过浆液输送泵送至吸收塔内，完成脱硫吸收。
3、SO2吸收系统吸收塔是SO2吸收的主要场所，材质可以选用SS316L不锈钢或采用普通钢结构另加防腐层，塔底是浆液池，塔的中间是喷淋层，上面是除雾器。
浆液在塔内不断的进行循环，当浆液浓度达到一定的程度时就通过浆液输出泵排到浆液处理系统中去。
4、浆液处理系统从吸收塔内出来的浆液主要是亚硫酸镁和硫酸镁溶液，在吸收塔内二氧化硫和氢氧化镁反应后生成的亚硫酸镁进如吸收塔底浆液池，由鼓风机往浆液池强制送风，氧化成硫酸镁。
含硫酸镁的水连续循环使用于脱硫过程，当循环水中硫酸镁浓度达到一定条件后由泵打入集水池内，接着送至硫酸镁脱杂系统。
脱硫污水经脱杂设备去除杂质，可以再利用或处理排放。
很多情况下，尤其是中小型锅炉的脱硫，由于规模小，副产品发生量也小，大多采用处理排放，是将反应后的浆液经过固液分离后回收大部分水。
三氧化镁脱硫工艺的技术特点氧化镁脱技术是一种成熟度的脱硫工艺，氧化脱硫工艺在世界各地都有非常多的应用业绩。
氧化镁脱硫工艺
氧化镁脱硫工艺一、工作原理氧化镁湿法脱硫工艺（简称：镁法脱硫）与石灰-石膏法脱硫工艺类似，它是以氧化镁（MgO）为原料，经熟化生成氢氧化镁（Mg(OH)2）作为脱硫剂的一种先进、高效、经济的脱硫系统。
在吸收塔内，吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的氢氧化镁进行化学反应从而被脱除，最终反应产物为亚硫酸镁和硫酸镁混合物。
如采用强制氧化工艺，最终反应产物为硫酸镁溶液，经脱水干燥后形成硫酸镁晶体。
二、反应过程1、熟化MgO+H2O —>Mg(OH)22、吸收SO2 + H2O—> H2SO3SO3 + H2O—> H2SO43、中和Mg(OH)2+ H2SO3—> MgSO3+2H2OMg(OH)2+ H2SO4—> MgSO4+2H2OMg(OH)2+2HCl—> MgCl2+2H2OMg(OH)2+2HF —>MgF2+2H2O4、氧化2 MgSO3+O2—>2MgSO45、结晶MgSO3+ 3H2O—> MgSO3·3H2OMgSO4+ 7H2O —>MgSO4·7H2O三、系统组成脱硫系统主要由烟气系统、吸收塔系统、氢氧化镁浆液制备系统、浓缩塔系统、副产品处理系统、废水处理系统、公用系统（工艺水、压缩空气、事故浆液罐系统等）、电气控制系统等几部分组成。
四、工艺流程锅炉/窑炉—>除尘器—>引风机—>浓缩塔—>吸收塔—>烟囱来自于锅炉或窑炉的烟气经过除尘后在引风机作用下进入浓缩塔、吸收塔，吸收塔为逆流喷淋空塔结构，集吸收、氧化功能于一体，上部为吸收区，下部为氧化区，经过除尘后的烟气与吸收塔内的循环浆液逆向接触。
系统一般装3-4台浆液循环泵，每台循环泵对应一层雾化喷淋层。
当只有一台机组运行时或负荷较小时，可以停运1-2层喷淋层，此时系统仍保持较高的液气比，从而可达到所需的脱硫效果。
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。
镁法脱硫产物亚硫酸镁氧化生成硫酸镁
收稿日期:20220923基金项目:清华大学汽车安全与节能国家重点实验室开放基金资助项目(K F 2027)作者简介:林静雯(1965)女,辽宁大连人,教授㊂第35卷第4期2023年 8月沈阳大学学报(自然科学版)J o u r n a l o f S h e n y a n g U n i v e r s i t y (N a t u r a l S c i e n c e )V o l .35,N o .4A u g .2023文章编号:2095-5456(2023)04-0279-08镁法脱硫产物亚硫酸镁氧化生成硫酸镁林静雯1,吴国昊1,牛晓巍1,秦 浩2,张带军1,臧 艺1(1.沈阳大学区域污染环境生态修复教育部重点实验室,辽宁沈阳 110044;2.辽宁万益职业卫生技术咨询有限公司,辽宁沈阳 110015)摘 要:进行了亚硫酸镁氧化生成硫酸镁催化体系的选择以及反应条件的研究㊂结果表明:二氧化锰协同紫外光照的催化体系下,亚硫酸镁氧化生成硫酸镁的氧化速率和转化率均为最大,氧化速率为70.1μm o l ㊃L -1㊃s -1,是纯曝气氧化的5倍,转化率为47.09%,是纯曝气氧化的4.5倍㊂65ħ时,二氧化锰的投加量为5.5g ㊃L -1,p H 值为5,曝气量为2L ㊃m i n -1,搅拌速度为1250r ㊃m i n -1时,亚硫酸镁生成硫酸镁的氧化速率及转化率达到最大,分别为90.7μm o l ㊃L -1㊃s -1和67.98%㊂关 键 词:镁法脱硫产物;亚硫酸镁;硫酸镁;氧化;二氧化锰;紫外光照中图分类号:X 701.3 文献标志码:AO x i d a t i o n o f M a gn e s i u m S u l f i t e f r o mM a gn e s i u m D e s u l f u r i z a t i o n t oM a gn e s i u mS u l f a t e L I NJ i n g w e n 1,WU G u o h a o 1,N I UX i a o w e i 1,Q I N H a o 2,Z HA N GD a i ju n 1,Z A N GY i1(1.K e y L a b o r a t o r y o f R e g i o n a lP o l l u t i o na n d E c o l o g i c a l R e s t o r a t i o n ,M i n i s t r y o f E d u c a t i o n ,S h e n y a n gU n i v e r s i t y ,S h e n y a n g 110044,C h i n a ;2.L i a o n i n g W a n y i O c c u p a t i o n a l H e a l t h T e c h n o l o g y C o n s u l t i n gC o .,L t d .,S h e n y a n g 110015,C h i n a )A b s t r a c t :T h e s e l e c t i o n o fc a t a l y t i cs y s t e m f o rt h e o x i d a t i o n o f m a g n e s i u m s u l f i t et o m a g n e s i u ms u l f a t e a n d t h e e x p e r i m e n t a l s t u d y of r e a c t i o nc o n d i t i o n sw e r ec a r r i e do u t .T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t t h e o x i d a t i o n r a t e a n d c o n v e r s i o n r a t e o fm a gn e s i u ms u l f i t eo x i d a t i o n t o m a g n e s i u ms u l f a t e a r e t h e l a r g e s t u n d e r t h e c a t a l y t i c s y s t e mo fm a n ga n e s e d i o x i d ew i t hU V i l l u m i n a t i o n ,a n d t h eo x i d a t i o n r a t e i s 70.1μm o l ㊃L -1㊃s -1,w h i c h i s 5t i m e s t h a t o f p u r ea e r a t i o no x i d a t i o n ,a n dt h ec o n v e r s i o nr a t ei s47.09%,w h i c hi s4.5t i m e st h a to f p u r e a e r a t i o no x i d a t i o n .A t 65ħ,t h e d o s a g e o fm a n ga n e s ed i o x i d e i s 5.5g ㊃L -1,t h e p Hi s 5,a e r a t i o no f2L ㊃m i n -1a n ds t i r r i n g s pe e d o f1250r ㊃m i n -1,t h eo x i d a t i o nr a t ea n d c o n v e r s i o n r a t e o fm a g n e s i u ms u l f i t e t o m a gn e s i u ms u l f a t e r e a c ht h em a x i m u m ,w h i c ha r e 90.7μm o l ㊃L -1㊃s -1a n d67.98%,r e s p e c t i v e l y .K e y wo r d s :m a g n e s i u m d e s u l f u r i z a t i o n p r o d u c t ;m a g n e s i u m s u l f i t e ;m a g n e s i u m s u l f a t e ;o x i d i z e ;m a n ga n e s e d i o x i d e ;U Vi r r a d i a t i o n 镁法脱硫是国内应用最为广泛的烟气脱硫技术之一[1],镁法脱硫的主要产物是亚硫酸镁,亚硫酸镁氧化生成的硫酸镁经处理后是重要的工业㊁农业原料之一[2]㊂因此,亚硫酸镁的资源化利用,对于镁法烟气脱硫技术的可持续发展具有决定性意义㊂但实际工业生产中,因亚硫酸镁的氧化速率低导致硫酸镁回收效率低,极大限制了亚硫酸镁在工业回收中的应用及亚硫酸镁的资源化利用[3]㊂因此提高镁法脱硫产物亚硫酸镁氧化速率和转化率是亚硫酸镁氧化回收硫酸镁亟待解决的问题之一,亦成为目前回Copyright ©博看网. All Rights Reserved.收硫酸镁的主要研究方向之一㊂氧化亚硫酸镁回收硫酸镁的主要技术为强制氧化技术和高级氧化技术[45]㊂强制氧化技术因其生成硫酸镁产率低㊁工艺流程复杂等缺点在实际应用中受到了极大的限制㊂而高级氧化技术是目前处理亚硫酸镁的热门之一,该技术主要是通过在催化等反应条件下进行大量自由基的反应[6]以达到氧化亚硫酸镁生成硫酸镁的目的,主要包括臭氧氧化技术㊁光催化氧化技术及催化湿法氧化技术等[7]㊂L i a n 等[8]对臭氧氧化亚硫酸盐的动力学和机理进行了研究,建立了各宏观反应的模型,并证明了氧气的传质是反应速率的决定步骤;F a n g 等[9]以钴㊁二氧化钛及石墨相氮化碳制备新型光催化剂,其催化氧化亚硫酸镁的速率可达0.089mm o l ㊃L -1㊃s -1;Q i 等[10]以钴为活性物种,以不同结构的硅介孔分子筛为载体制备催化剂,催化氧化亚硫酸镁的速率分别可达0.078㊁0.063和0.048mm o l㊃L -1㊃s -1㊂由此可见,目前高级氧化技术主要集中在催化剂技术的研究上,但催化剂作为高级氧化技术中的核心技术因其成本昂贵,且制备工艺复杂等缺点限制了高级氧化技术在治理镁法脱硫废水中副产物亚硫酸镁氧化回收硫酸镁方面的推广及应用㊂所以开发一种氧化速率快㊁转化效率高且成本较低的高级氧化技术,对镁法脱硫产物亚硫酸镁的资源化利用具有重要意义㊂本文通过催化体系的选择,确定了低成本且氧化效率高的二氧化锰[11]协同紫外光照作为亚硫酸镁氧化生成硫酸镁的催化体系,并在该体系下进行了不同条件对亚硫酸镁生成硫酸镁氧化速率及转化率影响的实验,以期为开发低成本的脱硫产物亚硫酸镁回收硫酸镁氧化技术提供理论依据㊂1 材料与方法1.1 亚硫酸镁原料1)亚硫酸镁原料来源㊂实验所用的亚硫酸镁原料,取自沈阳市某热力中心镁法脱硫工艺脱硫塔内浆液池中经板框压滤机压滤后的亚硫酸镁固体,含水率测定[12]为28%㊂2)亚硫酸镁原料处理㊂实验称取适量的亚硫酸镁固体于烧杯中并加入适量去离子水进行淘洗,以避免杂质离子对亚硫酸镁的影响,淘洗3次后,将亚硫酸镁溶液进行抽滤,放置于表面皿上,在烘箱中打开风机,80ħ条件下(防止高温破坏结晶水)烘6h 至恒重,取出烘干的固体于研钵中研磨为150μm(100目)以下的粉状物,将粉状物收集于自封袋中实验备用㊂1.2 实验试剂与仪器试剂:淀粉㊁碘酸钾㊁碘化钾㊁碳酸氢钠㊁盐酸㊁氢氧化钠㊁氢氧化钾㊁氨水㊁氯化铵㊁乙醇㊁E D T A ㊁硫酸㊁过硫酸钾㊁三乙醇胺㊁铬黑T ㊁丙三醇㊁氯化钡㊁氯化钠㊁乙醇㊁硫酸钠㊁磷酸二氢钾㊁二氧化锰等均为分析纯㊂实验用水均为去离子水㊂实验中所用的药剂按照‘化学试剂标准滴定溶液的制备“(G B /T601 2016)[13]‘化学试剂氢氧化钾“(G B /T2306 2008)[14]‘化学试剂实验方法中所用制剂及制品的制备“(G B /T603 2002)[15]推荐的方法配制㊂图1 样品X R D 图F i g .1 X R Dd i a g r a mo f s a m pl e 仪器:紫外可见分光光度计(754N ,上海奥谱勒仪器有限公司);X 射线衍射仪(P W 3040/60,荷兰帕纳克公司);p H 计(P H S -3E ,上海仪电科学仪器股份有限公司);离子色谱仪(I C S -600,上海昊扩科学器材有限公司);曝气泵(C T -201,大连渤川科技有限公司);气体流量计(L Z T M -6,上海化科实业有限公司);数控超声清洗器(K Q -250D B ,昆山市超声仪器有限公司)㊂1.3 亚硫酸镁原料成分分析1)亚硫酸镁原料X 射线衍射(X R D )分析㊂采用X R D 对亚硫酸镁样品进行测试,样品于烘箱80ħ下烘干,研磨至150μm (100目)以下粉状,置于玻璃片上进行测试,测试条件为:C u 靶辐射,入射波长λ=1.5406Å,扫描范围2θ=5ʎ~90ʎ,扫描速度为12ʎ㊃m i n -1㊂结果如图1所示,由图1可知,该亚硫酸镁固体中的主要矿物082沈阳大学学报(自然科学版) 第35卷Copyright ©博看网. All Rights Reserved.成分为三水合亚硫酸镁(M g S O 3㊃3H 2O ,P D F 卡片号:24-0738)㊁六水合硫酸镁(M g S O 4㊃6H 2O ,P D F 卡片号:24-0719)和八水合磷酸镁(M g 3(P O 4)2㊃8H 2O ,P D F 卡片号:53-0855)㊂2)亚硫酸镁溶液的化学分析㊂将50g 亚硫酸镁粉末溶于200m L 去离子水中配置亚硫酸镁溶液,采用‘工业循环冷却水及锅炉用水中p H 的测定“(G B /T6904 2008)[16]测定溶液p H 值(p H=9),根据国家标准分析亚硫酸镁溶液离子质量浓度,结果见表1㊂表1 亚硫酸镁溶液离子质量浓度T a b l e1 I o nm a s s c o n c e n t r a t i o no f m a gn e s i u ms u l f i t es o l u t i o n 离子质量浓度/(g㊃L -1)检 测 方 法参考文献M g 2+24.31M g 2+的测定采用E D T A 滴定法测定[17]S O 2-320.00S O 2-3的测定采用碘量法测定[18]S O2-434.62S O 2-4的测定采用硫酸钡比浊法测定[19]P O 3-40.182P O 3-4的测定采用离子色谱法测定[20]1.4 镁法脱硫产物亚硫酸镁氧化生成硫酸镁1.4.1 实验过程将1000m L 烧杯反应器置于集热式恒温磁力搅拌器上,烧杯正上方3~4c m 处放置22W 紫外灯,曝气管连接曝气泵以确保曝气量,用p H 计检测溶液的p H 值,为保证紫外光照充分,反应器内部用铺满遮光纸的纸箱扣住㊂称取50g 前处理亚硫酸镁粉末溶于200m L 去离子水中,配制初始质量浓度为20g ㊃L -1的亚硫酸镁溶液㊂将溶液温度调节为45ħ后加入5g ㊃L -1催化剂,调节搅拌速度为1250r ㊃m i n-1㊂转速稳定后,用盐酸(与水体积比为1ʒ1)和氢氧化钠(质量分数为30%)溶液调节反应p H 为5,并保持p H 值稳定为5,通过曝气泵向反应器中通入空气,控制曝气量为2L ㊃m i n -1,反应时间为0.5h ㊂曝气后开始计时,分别在0㊁5㊁10㊁15㊁20㊁30m i n 时用移液枪取出1m L 溶液加入适量盐酸溶解多余的亚硫酸镁,移至50m L 容量瓶,定容至50m L 后过滤,将滤液收集于离心管中密封遮光保存,用于S O 2-4检测㊂1.4.2 催化体系的选择在45ħ条件下(45ħ时亚硫酸镁溶解度达到最大,为0.87g [21]),设置对照组(纯曝气)㊁紫外光照组㊁二氧化锰组和二氧化锰协同紫外光照组4种催化体系㊂在不同催化体系中,实验条件为:二氧化锰投加量为5.5g ㊃L -1;紫外光照强度为22W ;溶液p H 值为5;搅拌速度为1250r ㊃m i n-1;曝气量为2L ㊃m i n -1;反应时间为0.5h ㊂分析不同催化体系对亚硫酸镁生成硫酸镁氧化速率及转化率的影响㊂1.4.3 催化体系中的反应条件二氧化锰投加量㊁p H 值㊁曝气量㊁搅拌速度㊁温度5个因素中,固定4个,变动1个,反应0.5h ,分析不同反应条件对亚硫酸镁生成硫酸镁氧化速率及转化率的影响㊂1.5 数据处理亚硫酸镁氧化生成硫酸根的质量浓度与时间成正相关,故亚硫酸镁的氧化速率可由硫酸根离子的质量浓度与时间的斜率表示,本文通过O r i g i n 2018软件拟合硫酸根质量浓度随时间变化的斜率来评价亚硫酸镁的氧化速率㊂亚硫酸镁的转化率以反应时间30m i n 时增加的硫酸根离子浓度同初始亚硫酸根离子浓度的比值表示㊂亚硫酸镁的氧化速率的计算公式为R =C B -C A t ㊂(1)式中:R 为亚硫酸镁的氧化速率,μm o l ㊃L -1㊃s -1;C B 为反应后所取水样中硫酸根离子浓度,μm o l ㊃L -1;C A 为初始所取水样中硫酸根离子的浓度,μm o l ㊃L -1;t 为反应时间,s ㊂亚硫酸镁转化率的计算公式为η=C 3-C AC1㊂(2)式中:η为亚硫酸镁的氧化率;C 3为30m i n 反应后所取水样中硫酸根离子的浓度,μm o l ㊃L -1;C 1为水182第4期 林静雯等:镁法脱硫产物亚硫酸镁氧化生成硫酸镁Copyright ©博看网. All Rights Reserved.样中初始亚硫酸根离子浓度,μm o l ㊃L -1㊂2 结果与讨论2.1 催化体系为确定不同催化体系对亚硫酸镁氧化生成硫酸镁的影响,分析对照组(纯曝气)㊁紫外光照组㊁二氧化锰组及二氧化锰协同紫外光照组4种催化体系下亚硫酸镁的氧化速率及转化率,结果如图2所示㊂由图2可以看出,催化体系对亚硫酸镁氧化速率及转化率的影响由大到小的顺序为:二氧化锰协同紫外光照组㊁二氧化锰组㊁紫外光照组㊁对照组㊂对照㊁紫外光照催化㊁二氧化锰催化㊁二氧化锰协同紫外光照催化4种条件下亚硫酸镁的氧化速率和转化率分别为14.4μm o l ㊃L -1㊃s -1和10.12%㊁26.4μm o l ㊃L -1㊃s -1和18.72%㊁54.7μm o l ㊃L -1㊃s -1和39.24%㊁70.1μm o l ㊃L -1㊃s -1和47.09%㊂二氧化锰协同紫外光照催化亚硫酸镁氧化生成硫酸镁的速率是纯曝气条件下的5倍以上,转化率是纯图2 不同催化条件对亚硫酸镁氧化反应的催化效果F i g .2 C a t a l y t i ce f f e c t o f d i f f e r e n t c a t a l yt i c c o n d i t i o n s o no x i d a t i o n r e a c t i o no fm a gn e s i u ms u l f i t e 曝气条件下的4.5倍以上㊂这是因为在紫外光照的作用下[2223],系统中会产生㊃O H ㊁HO 2㊃㊁O ㊃㊁㊃O -2㊁S O -4㊃等自由基,反应生成S O 2-4,提高了亚硫酸镁反应速率㊂在二氧化锰[2425]的作用下,系统中会生成M n 3+㊁M n2+,并生成㊃O H ㊁㊃S O -3㊁㊃S O -4㊁㊃S O -5等自由基,反应生成S O 2-4,提高了反应速率㊂而二氧化锰协同紫外光照催化体系中,因紫外光照产生的O ㊃会和锰离子催化产生的㊃S O -3反应直接转化为S O 2-4,且二氧化锰会催化因紫外作用产生的O 3生成㊃O H 等自由基反应,从而加速亚硫酸镁的氧化[2628]㊂所以,二氧化锰协同紫外光照催化体系对亚硫酸镁氧化生成硫酸镁显现出更好的效果㊂2.2 二氧化锰协同紫外光照催化体系反应条件2.2.1 二氧化锰投加量对亚硫酸镁氧化生成硫酸镁的影响图3 二氧化锰投加量对亚硫酸镁氧化生成硫酸镁的影响F i g .3 E f f e c t o fm a n ga n e s ed i o x i d ea d d i t i o no no x i d a t i o n o fm a g n e s i u ms u l f i t e t om a gn e s i u ms u l f a t e 为探究二氧化锰协同紫外光照催化体系下二氧化锰投加量对亚硫酸镁氧化生成硫酸镁氧化速率及转化率的影响,分别进行了二氧化锰的投加量为1.5㊁2.5㊁3.5㊁4.5㊁5.5㊁6.5g ㊃L -1的亚硫酸镁氧化实验,结果如图3所示㊂由图3可以看出,增加二氧化锰的投加量明显提高了亚硫酸镁的氧化速率及其转化率㊂随着二氧化锰的投加量从1.5g ㊃L -1到5.5g ㊃L -1,亚硫酸镁的氧化速率逐渐从43.4μm o l ㊃L -1㊃s -1提高到70.1μm o l ㊃L -1㊃s -1,转化率逐渐从28.64%提高到47.09%㊂而当二氧化锰投加量达到5.5g ㊃L -1后,亚硫酸镁的氧化速率及转化率的上升趋势逐渐平缓㊂这可能由于随着二氧化锰投加量的增加,系统中的M n4+增加,生成了氧化性更强的M n 3+和M n 2+,产生了大量的㊃S O -3㊁㊃S O -5㊁㊃O H 等自由基,反应生成S O 2-4,从而提高了亚硫酸镁氧化速率并使其转化率提高[2931]㊂当二氧化锰的投加量达到5.5g ㊃L -1后,因亚硫酸镁的氧化速率由反应物之间的化学反应控制转变为反应物的扩散速率控制,氧化速率及转化率变化不大㊂综合成本考虑,二氧化锰协同紫外光照催化亚硫酸镁生成硫酸镁的最佳二氧282沈阳大学学报(自然科学版) 第35卷Copyright ©博看网. All Rights Reserved.化锰投加量为5.5g㊃L -1㊂2.2.2 p H 值对亚硫酸镁氧化生成硫酸镁的影响为探究二氧化锰协同紫外光照催化体系下溶液p H 对亚硫酸镁氧化生成硫酸镁氧化速率及转化率的影响,分别进行了溶液p H 值为4㊁5㊁6㊁7㊁8㊁10的亚硫酸镁氧化实验,结果如图4所示㊂由图4可知,pH 值对二氧化锰协同紫外亚硫酸镁氧化生成硫酸镁的效果具有较大影响,随着p H 值从4增加到5,亚硫酸镁的氧化速率增加较快,从44μm o l ㊃L -1㊃s -1迅速增加到70.1μm o l㊃L -1㊃s -1,转化率也从30.56%增加到47.09%;当p H 值从5增加到6,亚硫酸镁的氧化速率和转化率变化不大,反应在弱酸性条件下(p H 为5~6)时,亚硫酸镁的氧化速率和转化率相对较大;当p H 值逐渐增加到8时,硫酸镁图4 p H 值对亚硫酸镁氧化生成硫酸镁的影响F i g .4 E f f e c t o f p Ho no x i d a t i o no fm a gn e s i u m s u l f i t e t om a gn e s i u ms u l f a t e 的氧化速率和转化率分别降至47μm o l ㊃L -1㊃s -1和34%左右;当p H 值增加至10时,硫酸镁的氧化速率逐渐降低到32.7μm o l ㊃L -1㊃s-1,转化率逐渐降低到22.76%㊂这可能由于当p H 值为4时,p H 值较低导致S O 2-3向S O 2转化,氧化速率降低[32];当p H 为5~6时,在弱酸性条件下S O 2-3逐渐转化为H S O -3,其与二氧化锰反应生成氧化性能更强的M n3+及M n 2+等锰离子,产生㊃O H ㊁㊃S O -3㊁S O -4㊃㊁㊃S O -5等自由基间,反应生成S O 2-4,使反应速率上升[25];随着p H 值增加,溶液中的M n 3+及M n2+含量降低,导致亚硫酸镁氧化速率降低,且M n 3+和M g 2+等均能与㊃O H 自由基进行反应形成沉淀[33],抑制反应的催化活性,从而使亚硫酸镁的氧化速率逐渐降低㊂因此,在弱酸性条件下二氧化锰协同紫外光照催化亚硫酸镁生成硫酸镁的效果最好,本文确定最佳p H 值为5㊂2.2.3 曝气量对亚硫酸镁氧化生成硫酸镁的影响为探究二氧化锰协同紫外光照催化体系下曝气量对亚硫酸镁氧化生成硫酸镁氧化速率及转化率的影响,分别进行了曝气量为0㊁0.5㊁1㊁1.5㊁2㊁2.5L ㊃m i n -1的亚硫酸镁氧化实验,结果如图5所示㊂由图5可知,增加曝气量明显提高了亚硫酸镁的氧化速率及其转化率㊂当曝气量从0L ㊃m i n-1增加到0.5L ㊃m i n -1,亚硫酸镁的氧化速率迅速从29.6μm o l ㊃L -1㊃s -1上升到50.1μm o l㊃L -1㊃s -1;当曝气量从0.5L ㊃m i n -1增加到2L ㊃m i n -1,亚硫酸镁的氧化速率逐渐上升至70.1μm o l ㊃L -1㊃s -1;当曝气量达到2L ㊃m i n -1以后,亚硫酸镁氧化速率的上升趋势逐渐平缓㊂亚硫酸镁转化率的变化趋势与其氧化速率的变化趋势相似,当曝气量从0L ㊃m i n -1增加到0.5L ㊃m i n -1,其转化率增加最快,由图5 曝气量对亚硫酸镁氧化生成硫酸镁的影响F i g .5 E f f e c t o f a e r a t i o na m o u n t o no x i d a t i o no fm a gn e s i u m s u l f i t e t o f o r m m a gn e s i u ms u l f a t e 19.71%迅速增加至35.15%,随着曝气量逐渐增加到2.5L ㊃m i n-1,亚硫酸镁的转化率逐渐上升至50.41%㊂分析原因是由于随着曝气量的增加,O 2含量逐渐增加,在紫外光照及二氧化锰的催化下产生大量的O ㊃㊁㊃O -2等自由基会将S O 2-3转化为S O 2-4,使亚硫酸镁的氧化效率迅速增加㊂当曝气量达到0.5L ㊃m i n -1后,部分气泡发生碰撞团聚,使得O ㊃㊁㊃O -2等自由基增加速度减慢;当曝气量达到2L ㊃m i n-1后,气液接触面积变化不大,且二氧化锰协同紫外光照的催化能力达到最大,系统中O ㊃㊁㊃O -2等自由基也已达饱和,同时随着系统中的㊃S O -3㊁㊃S O -5等自由基的增加,溶液中的离子会抑制亚硫酸镁氧化反应的进行,382第4期 林静雯等:镁法脱硫产物亚硫酸镁氧化生成硫酸镁Copyright ©博看网. All Rights Reserved.此时氧化速率变化不大[34]㊂综合成本考虑,二氧化锰协同紫外光照催化亚硫酸镁生成硫酸镁的最佳曝气量为2L ㊃m i n-1㊂2.2.4 搅拌速度对亚硫酸镁氧化生成硫酸镁的影响为探究二氧化锰协同紫外光照催化体系下搅拌速度对亚硫酸镁氧化生成硫酸镁氧化速率及转化率的影响,分别进行了搅拌速度为450㊁650㊁850㊁1050㊁1250㊁1450r ㊃m i n-1的亚硫酸镁氧化实验,结果如图6 搅拌速度对亚硫酸镁氧化生成硫酸镁的影响F i g .6 E f f e c t o f s t i r r i n g s p e e do no x i d a t i o no fm a gn e s i u m s u l f i t e t o f o r m m a gn e s i u ms u l f a t e 图6所示㊂由图6可知,搅拌速度对亚硫酸镁的氧化速率及转化率具有一定影响㊂随着搅拌速度从450r ㊃m i n-1增加到1250r ㊃m i n -1,亚硫酸镁的氧化速率随之从43.36μm o l ㊃L -1㊃s-1上升到70.1μm o l ㊃L -1㊃s-1,亚硫酸镁的转化率从31.87%增加至47.09%㊂当搅拌速度达到1250r ㊃m i n-1时,亚硫酸镁的氧化速率及转化率变化趋势逐渐平缓㊂这是因为搅拌速度的增加使溶液混合和气液的接触更为均匀[35],促进了溶解氧在系统中的传质,使生成的㊃OH ㊁O ㊃㊁㊃S O -3等自由基含量增加㊂故随着搅拌速度的增加,亚硫酸镁的氧化速率逐渐升高,但当搅拌速度达到1250r ㊃m i n-1时,对溶液中反应物传质的影响已达到最大,此时氧化速率提升缓慢,转化率近乎不变㊂综合成本考虑,二氧化锰协同紫外光照催化亚硫酸镁生成硫酸镁的最佳搅拌速度为1250r ㊃m i n-1㊂2.2.5 温度对亚硫酸镁氧化生成硫酸镁的影响为探究二氧化锰协同紫外光照催化体系下温度对亚硫酸镁氧化生成硫酸镁氧化速率及转化率的影响,分别进行了温度为15㊁25㊁35㊁45㊁55㊁65ħ的亚硫酸镁氧化实验㊂由于实际脱硫废水出水温度最大图7 温度对亚硫酸镁氧化生成硫酸镁的影响F i g .7 E f f e c t o f t e m p e r a t u r eo no x i d a t i o no fm a gn e s i u m s u l f i t e t o f o r m m a gn e s i u ms u l f a t e 为65ħ,故本文最大温度确定为65ħ,结果如图7所示㊂由图7可知,温度对亚硫酸镁的氧化速率及转化率具有一定影响㊂当温度从15ħ提高到35ħ,亚硫酸镁的氧化速率从54.4μm o l ㊃L -1㊃s -1缓慢上升到59.6μm o l ㊃L -1㊃s -1;而当温度从35ħ提高到65ħ,亚硫酸镁的氧化速率迅速从59.6μm o l ㊃L -1㊃s-1上升到90.7μm o l ㊃L -1㊃s -1㊂温度在15~35ħ的范围内,亚硫酸镁转化率变化不明显,为39%左右;当温度从35ħ增加至65ħ,亚硫酸镁的转化率从39.78%逐渐增加至67.98%㊂这是因为随着温度的升高,二氧化锰协同紫外光照催化作用下生成的O ㊃㊁㊃O -2㊁S O -4㊃㊁㊃S O -3㊁㊃S O -5等自由基及离子的活性增加,促进了亚硫酸镁的氧化㊂通过A r r h e n i o u s 公式[36]对活化能进行了计算,活化能为8.9k J ㊃m o l-1㊂所以在二氧化锰协同紫外光照的催化条件下,亚硫酸镁生成硫酸镁的氧化速率及转化率随温度的升高而上升㊂3 结 论采用热力中心镁法脱硫产物亚硫酸镁作为研究对象,以提高亚硫酸镁制备硫酸镁的氧化速率及转化率为目进行研究,得到以下结论:1)二氧化锰协同紫外光照催化体系下亚硫酸镁生成硫酸镁的氧化速率和转化率最佳,其氧化速率482沈阳大学学报(自然科学版) 第35卷Copyright ©博看网. All Rights Reserved.为70.1μm o l ㊃L -1㊃s -1,是纯曝气氧化亚硫酸镁速率的5倍,转化率为47.09%,是纯曝气氧化亚硫酸镁转化率的4.5倍㊂2)在二氧化锰协同紫外光照催化体系中,二氧化锰的投加量为5.5g ㊃L -1,pH 值为5,曝气量为2L ㊃m i n -1,搅拌速度为1250r ㊃m i n-1时亚硫酸镁生成硫酸镁的氧化效果最佳㊂氧化速率及转化率随着温度的升高而上升,在65ħ时达到最大,分别为90.7μm o l ㊃L -1㊃s -1㊁67.98%㊂参考文献:[1]L I UJ ,L US ,WA N GLD ,e t a l .C o -s i t e s u b s t i t u t i o nb y M ns u p p o r t e do nb i o m a s s -d e r i v e da c t i v e c a r b o n f o r e n h a n c i n g m a g n e s i a d e s u l f u r i z a t i o n [J ].J o u r n a l o fH a z a r d o u sM a t e r i a l s ,2019,365:531537.[2]X I N G L ,L I U J ,Q I T Y ,e ta l .S u p e r i o re n e r g y -s a v i n g c a t a l y s to f M n@Z I F 67f o rr e c l a i m i n g b y p r o d u c ti n w e t m a g n e s i a d e s u l f u r i z a t i o n [J ].A p p l i e dC a t a l y s i sB :E n v i r o n m e n t a l ,2020,275:119143.[3]L IM ,G U O Q ,X I N G L ,e ta l .C o b a l t -b a s e d m e t a l -o r g a n i cf r a m e w o r k s p r o m o t i n g m a g n e s i u m s u l f i t eo x i d 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镁法脱硫 副产物
镁法脱硫副产物镁法脱硫是指利用镁质吸收剂进行烟气脱硫的一种方法。
在这个过程中，除了脱除烟气中的硫化物外，还会产生一些副产物。
本文将重点讨论这些副产物及其处理方式。
一、镁法脱硫副产物概述在镁法脱硫过程中，除了主要的脱硫反应外，还会产生一些副产物。
这些副产物主要包括：镁石膏、氯化镁、氧化镁、硫酸镁等。
二、镁石膏的处理镁石膏是镁法脱硫过程中最常见的副产物之一。
它主要由二氧化硫与氢氧化镁反应生成。
镁石膏具有较高的结晶度和稳定性，可以作为建筑材料的原料，也可以用于制造水泥、石膏板等产品。
此外，镁石膏还可以用于土壤改良和环境修复等领域。
三、氯化镁的利用氯化镁是另一个重要的副产物。
它主要由镁质吸收剂与氯化氢反应产生。
氯化镁是一种重要的化工原料，广泛用于冶金、化工、建材等行业。
此外，氯化镁还可以用于制备氯化镁肥料、防冻剂等产品。
四、氧化镁的应用氧化镁是镁法脱硫过程中产生的另一种副产物。
它主要用于高温反应器内，与二氧化硫反应生成镁石膏。
同时，氧化镁还可以用于制备耐火材料、磁性材料、催化剂等产品。
五、硫酸镁的用途硫酸镁是镁法脱硫过程中产生的一种副产物。
它主要由氢氧化镁与二氧化硫反应生成。
硫酸镁具有良好的溶解性和稳定性，可以用于制备肥料、医药、染料等产品。
此外，硫酸镁还可以用于镁合金的生产和水处理等领域。
六、副产物的综合利用除了单独利用镁石膏、氯化镁、氧化镁和硫酸镁外，还可以将这些副产物进行综合利用。
例如，可以将镁石膏与氯化镁混合，制备成一种新型的建筑材料。
同时，还可以将氧化镁与硫酸镁结合，制备成一种新型的催化剂。
七、副产物处理的环境影响尽管镁法脱硫副产物可以得到充分利用，但其处理过程也会对环境产生一定的影响。
例如，在副产物的储存和运输过程中，可能会产生粉尘污染和物质流失等问题。
因此，在副产物处理过程中，需要加强环境监测和管理，确保环境安全。
八、总结镁法脱硫副产物是镁法脱硫过程中不可忽视的一部分。
合理利用这些副产物，不仅可以降低生产成本，还可以减少环境污染。
镁法脱硫废液和副产物处理系统
镁法脱硫废液和副产物处理系统
MgO湿法脱硫后的副产物最终反应产物可分为两种：
（1）硫酸镁：
氧化镁进行熟化反应生成氢氧化镁，制成一定浓度的氢氧化镁吸收浆液。
在吸收塔内氢氧化镁与烟气中的二氧化硫反应生成亚硫酸镁。
亚硫酸镁经强制氧化生成硫酸镁，分离干燥后生成固体的七水硫酸镁，目前每吨市场价已突破千元大关！经济效益可观。
蒸发使用电厂自产蒸汽，干燥介质使用电厂加热后的纯净压缩空气。
MgSO3+1/2O2→MgSO4
将氧化反应后的浆液泵入过滤机过滤（硫酸镁50℃时溶解度为33.5克），除去未反应的氢氧化镁和杂质，清液进行干燥脱水分离出硫酸镁或作为无害排放。
（2）氧化镁再生：
在吸收塔内氢氧化镁与烟气中的二氧化硫反应生成亚硫酸镁的过程中抑制亚硫酸镁氧化，不使亚硫酸镁氧化生成硫酸镁。
亚硫酸镁经分离、干燥、焙烧，最后还原成氧化镁和一定浓度的二氧化硫富气，还原后氧化镁返回系统重复利用，二氧化硫富气被用来制造硫酸。
对于化工、造纸，纺织、生物等领域的企业来说，采用亚硫酸镁煅烧产生的二氧化硫制硫酸比传统的硫磺制硫酸方法节省了大量的硫磺原料的进口，降低了生产成本，回收的副产品再用于本企业的生产形成了产业经济链，并实现了国家倡导的循环经济。
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。
镁法脱硫副产物亚硫酸镁处置方式
镁法脱硫副产物亚硫酸镁处置方式张峰【摘要】镁法脱硫副产物MgSO3处置目前国内乃至世界上尚无成熟的解决思路,处置镁法脱硫副产物主要有抛弃法、焙烧制SO2及氧化镁法、氧化结晶制硫酸镁晶体法,但抛弃法脱硫成本较高,焙烧法尚不成熟.亚硫酸镁曝气氧化结晶制硫酸镁晶体法技术可行,国内已有较少数量的工业化应用,可进一步优化工艺,将该法应用于大中型火力发电机组脱硫设施副产物处置中.通过分析镁法脱硫副产物处置方式,提出脱硫副产物亚硫酸镁氧化结晶制取硫酸镁是从技术、经济方面考虑最为可行的处置方案,并从经济运行的角度,针对脱硫副产物亚硫酸镁氧化结晶制取MgSO4·7H2O 晶体提出了优化建议,为国内镁法脱硫副产物亚硫酸镁的合理处置提供思路.【期刊名称】《山东电力技术》【年(卷),期】2018(045)008【总页数】4页(P69-71,80)【关键词】镁法脱硫;亚硫酸镁;处置【作者】张峰【作者单位】大唐鲁北发电有限责任公司,山东滨州 251909【正文语种】中文【中图分类】TM621.8;X7050 引言湿式镁法脱硫是指利用氧化镁（MgO）制氢氧化镁（MgOH）浆液、利用吸收塔进行脱除火力发电机组尾部烟气中二氧化硫（SO2）的脱硫方法。
根据工艺不同，生成的副产物主要有亚硫酸镁（MgSO3）和硫酸镁（MgSO4）。
国内对镁法脱硫副产物的再利用研究较少，也没有较为成熟的方案，造成镁法脱硫副产物尚未得到有效回收和利用，资源浪费现象严重。
因此，有必要对镁法脱硫副产物回收利用进行深入研究和技术攻关，结合循环经济的思路，实现副产物资源化利用［1］。
分析目前镁法脱硫副产物的治理现状，提出镁法脱硫副产物亚硫酸镁（MgSO3）回收治理的新方案，并进行了方案优化。
1 脱硫副产物MgSO31.1 镁法脱硫工艺原理氧化镁烟气脱硫的基本原理是用Mg（OH）2浆液吸收烟气中的SO2，反应生成亚硫酸镁，少部分亚硫酸镁氧化后生成硫酸镁。
镁法脱硫技术
目录工业锅炉镁法烟气脱硫改造实施方案 (1)镁法脱硫技术简介 (3)镁法脱硫技术的特点 (3)镁法脱硫反应机理 (4)镁法脱硫工艺流程 (6)镁法脱硫废液和副产物处理系统 (8)氧化镁法脱硫废水处理系统设计 (9)湿式镁基与钙基脱硫的比较和应用 (11)常用湿式脱硫工艺的综合比较 (15)镁法脱硫技术在我国的使用情况和前景 (17)锅炉烟气镁法脱硫工程实施与研究 (18)工业锅炉镁法烟气脱硫改造实施方案摘要：本文详细阐述了工业锅炉镁法烟气脱硫原理和潍坊基地4吨锅炉脱硫系统改造的具体实施方案。
1 . 镁法烟气脱硫原理镁法烟气脱硫是与清华大学共同中标国家863计划“燃煤污染控制技术与设备”专题中的一个子课题。
其原理为：用氧化镁浆液洗涤SO2烟气时，可生成含结晶水的亚硫酸镁和硫酸镁（由氧化副反应生成）。
将生成物从吸收液中分离出来，进行干燥，除去结晶水，然后将氧化镁得以再生并制成浆液循环使用，释放出的浓缩的SO2高浓气体进一步回收。
整个脱硫过程不产生大量脱硫废渣，产物可得到有效回收，是一种清洁少废的闭环工艺。
国内外的研究应用表明，Mgo再生法脱硫工艺能达到95%以上的脱硫效率。
由于氧化镁的水解产物溶解度和反应活性都要优于氧化钙，因此在达到相同脱硫率的条件下，其脱硫剂与硫的摩尔比要低于石灰石或石灰。
同时，由于氧化镁的分子量低于石灰石或氧化钙，即使在相同的脱硫效率下，其脱硫剂用量也要少于钙脱硫剂，因此其运行费用较低。
2 . 项目介绍地4吨锅炉脱硫系统改造是镁法烟气脱硫中试试验的一部分，是为了进一步优化工艺参数和脱硫塔结构，完成亚硫酸镁热解再生的中试研究。
项目改造内容主要包括脱硫系统整体改造；设计、加装脱硫预洗涤装置；改装引风机增大其功率和引风量等。
3 . 主要工作量3.1 脱硫系统的整体改造（1）氧化曝气管制作。
（2）预洗涤器及配套水箱的制作、安装。
（3）预洗涤器用清水管道泵、供排水管道、阀门的安装。
（4）引风机出口至烟囱的烟道、热交换器与脱硫塔之间的烟道改造等。
四种脱硫方法工艺简介
四种脱硫方法工艺简介石灰石/石灰-石膏法是一种常见的烟气脱硫工艺。
该工艺采用石灰石或石灰作为脱硫吸收剂，通过化学反应将烟气中的二氧化硫脱除，最终产生石膏。
具体工作原理是将石灰石或石灰粉破碎磨细成粉状，与水混合搅拌成吸收浆液。
在吸收塔内，吸收浆液与烟气接触混合，进行化学反应，最终产生石膏。
整个工艺过程包括吸收、中和、氧化和结晶四个步骤。
在吸收过程中，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应，产生亚硫酸钙。
在中和过程中，亚硫酸钙与碳酸钙反应，产生硫酸钙和二氧化碳。
在氧化过程中，亚硫酸钙被鼓入的空气氧化成石膏晶体。
最后，在结晶过程中，产生的石膏经过脱水形成固体副产品。
该工艺的系统主要由烟气系统、吸收氧化系统、石灰石/石灰浆液制备系统、副产品处理系统、废水处理系统、公用系统和电气控制系统等几部分组成。
整个工艺流程包括锅炉/窑炉、除尘器、引风机、吸收塔和烟囱等。
该工艺的脱硫效率高，可保证95%以上。
同时，该工艺应用最为广泛，技术成熟，运行可靠性好。
脱硫系统由烟气系统、吸收塔系统、氢氧化镁浆液制备系统、浓缩塔系统、副产品处理系统、废水处理系统、公用系统（工艺水、压缩空气、事故浆液罐系统等）和电气控制系统组成。
工艺流程为锅炉/窑炉—>除尘器—>引风机—>浓缩塔—>吸收塔—>烟囱。
烟气经过除尘器后，通过引风机进入浓缩塔和吸收塔。
吸收塔为逆流喷淋空塔结构，集吸收、氧化功能于一体。
经过除尘后的烟气与吸收塔内的循环浆液逆向接触。
系统一般装有3-4台浆液循环泵，每台循环泵对应一层雾化喷淋层。
吸收区上部装有二级除雾器，除雾器出口烟气中的游离水份不超过75mg/Nm3.吸收SO2后的浆液进入循环氧化区，在循环氧化区中，亚硫酸镁被鼓入的空气氧化成硫酸镁晶体。
同时，由吸收剂制备系统向吸收氧化系统供给新鲜的氢氧化镁浆液，用于补充被消耗掉的氢氧化镁，使吸收浆液保持一定的pH值。
反应生成物浆液达到一定密度时先排至吸收塔前的浓缩塔，经浓缩后进入脱硫副产品系统，经过脱水形成硫酸镁晶体。
镁法脱硫工艺简介与运行注意事项
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九、氧化镁湿法工艺流程图
十、氧化镁湿法脱硫运行注意事项
• 我厂5#6#脱硫塔采用碳钢罐内衬玻璃鳞片防腐，玻璃鳞片耐温只有800C,这就 要求在锅炉点火前必须投入脱硫系统运行。 要确保脱硫系统的各循环泵运行正常，循环液充足，一旦3个喷淋层循环泵 都无法工作时，要立即通知锅炉停止引风机运行。 锅炉停炉后，在炉膛温度高于800C时不可以转引风机。 在能完成脱硫的情况下，必须确保较低ph值运行，防止发生亚硫酸镁包裹氢 氧化镁的现象。
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十一、湿式钙法与镁法脱硫对比
石灰石-石膏法 脱硫反应效果 脱出等量SO2的消耗量 脱硫剂价格 脱硫剂来源 脱硫效率95%液气比 不彻底，容易产生包裹 1吨 约300元/吨 可靠 15L/Nm3 氧化镁法 反应彻底 0.4吨 约650元/吨 辽宁地区可靠 5L/Nm3
循环液量和电耗 运行可靠性
氧化曝气处理后，可以达到综合污水排放标准，可以排入锅炉冲渣沉淀池中 或城市污水中。
八、副产物综合利用的市场前景好
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MgO湿法脱硫后的副产物经过氧化曝气脱水，生成硫酸镁结晶，硫酸镁可作 为农用肥料。高纯度硫酸镁可以用于制药，用途广泛。 MgO湿法脱硫后的副产物不经氧化直接脱水形成亚硫酸镁，亚硫酸镁低温煅 烧，可得到高纯度二氧化硫和氧化镁，二氧化硫可制取硫酸，氧化镁可以继 续做为脱硫剂使用。
工 艺 特 点
（2）脱硫效率高 （3）脱硫剂消耗量小，原料来源可靠 （4）运行费用较低 （5）运行可靠 （6）关键设备体积小，投资省 （7）工艺流程短 （8）副产物综合利用的市场前景好
一、工艺技术成熟
• 氧化镁（MgO）法是工艺技术十分成熟的烟气脱硫工艺之一。该工艺在日本、 美国、德国等地的火电厂应用广泛，在我国山东、辽宁、台湾等省也有较多 应用。
对比分析3种常见脱硫工艺的副产物处理和处置方法
对比分析3种常见脱硫工艺的副产物处理和处置方法摘要：本文对比了石灰石/石灰—石膏湿法脱硫、氧化镁脱硫及钠碱法脱硫3种不同烟气脱硫工艺的副产物处理和处置方法。
关键词：脱硫副产物处理处置1引言SO2是大气环境的主要污染物之一，其来源主要集中在化石燃料燃烧、化工、石油生产、金属冶炼等行业，占污染源的2/3。
SO2的主要危害形式为酸雨，目前，现有的烟气脱硫的工艺或多或少都会有副产物生成。
为完成国家国家SO2减排任务，目前绝大多数涉气企业已完成超低排放改造，SO2处理的同时会产生大量的脱硫副产物，2018年重点调查工业企业的脱硫石膏产生量为1.2亿t，其中电力、热力生产行业产生量为1.0亿t；其次为黑色金属冶炼和压延加工业( 主要为钢铁行业) ，产生量为746.0万t。
本文介绍了3种脱硫工艺的脱硫副产物处理现状，阐述了处理与处置方法，为企业脱硫工艺选择及副产物处理提供参考。
2 脱硫副产物的处理与处置2.1石灰石/石灰—石膏湿法脱硫该工艺采用石灰石或石灰做脱硫吸收剂，石灰石破碎与水混合，磨细成粉状，制成吸收浆液(当采用石灰为吸收剂时，石灰粉经消化处理后加水搅拌制成吸收浆)。
在吸收塔内，烟气中的SO2与浆液中的CaCO3以及鼓入的氧化空气进行化学反应生成二水石膏，SO2被脱除。
吸收塔排出的石膏浆液经脱水装置脱水后回收。
脱硫后的烟气经除雾器去水、换热器加热升温后进入烟囱排向大气。
烟气从吸收塔下侧进入，与吸收浆液逆流接触，在塔内CaCO3与SO2、H2O进行反应，生成CaSO3／2H2O和CO2；对落人吸收塔浆浆池的CaSO3／2H2O和O2、H2O 再进行氧化反应，得到脱硫副产品二水石膏。
该种方法的副产物为含水率10%的石膏( CaSO4·2H2O )。
每脱除1t的SO2，则产生2.7t石膏[1]。
脱硫石膏目前的处理方式为：综合利用法、抛弃法。
(1) 综合利用法。
2018年脱硫石膏的利用率为74%。
首先，石膏主要用于建筑材料，据《中国资源综合利用年度报告(2014) 》报道，工业副产石膏主要用作水泥缓凝剂和生产纸面石膏板，二者消耗量约占总利用量的96%，还有部分石膏用于墙体材料的生产[2]。
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镁法脱硫副产物生产硫酸镁
我国氧化镁储量丰富，使用氧化镁作为脱硫剂，原料价廉易得、符合我国实际情况。
与氨法、双碱法、钠碱法等相比，运行费用更低，经济优势明显。
镁法脱硫技术成熟，工艺先进，镁基脱硫剂对烟气适应性强，脱硫效率可达99.9％以上，特别适合我国高硫煤烟气的净化。
与石灰石—石膏法相比，氧化镁与烟气中SO2的反应活性大大超过碳酸钙和氢氧化钙，传统石灰石/石灰-石膏法的液气比多在15左右，使用氧化镁作为脱硫剂，液气比可降至2～3
左右，能大大节约脱硫水耗和电耗，对于水资源缺乏的地区优势更明显。
镁法脱硫生成的副产品亚硫酸镁在空气中易氧化成硫酸镁。
镁法脱硫副产物生产硫酸镁不仅可以收回成本，还可以创造良好的经济效益。
通过副产品回收工艺可生产成工业级
MgSO4·7H2O，目前市场价格约为600元/吨，经济价值很高。
亚硫酸镁也可于850℃加热煅烧分解生成MgO和SO2。
分解后的MgO可继续作为脱硫剂重复利用，生成的高浓度SO2可制硫酸。
目前该技术已经应用在包括发电锅炉、烧结机等脱硫领域，脱硫效果较好，副产品经济价值较高。