[發(fā)明專利]一種綜合利用鎂法脫硫副產(chǎn)物制取七水硫酸鎂和液態(tài)二氧化硫的工藝

無(wú)效

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• 申請(qǐng)日: 2012-05-09
• 公開（公告）號(hào): CN103387247A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋寶華;王中原;趙良慶;王新宇;王瑾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中節(jié)能六合天融環(huán)保科技有限公司
• 主分類號(hào): C01F5/40
• 分類號(hào): C01F5/40;C01B17/50
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煙氣脫硫技術(shù)，特別涉及一種綜合利用鎂法脫硫副產(chǎn)物制取七水硫酸鎂和液態(tài)二氧化硫的工藝。

背景技術(shù)

鎂法脫硫是目前常用的煙氣脫硫方法。傳統(tǒng)工藝中鎂法脫硫副產(chǎn)物處理有兩種方法：一種是直接向脫硫副產(chǎn)物亞硫酸鎂廢液中曝氣，生產(chǎn)硫酸鎂成品。其缺點(diǎn)是亞硫酸鎂曝氣效果不好，硫酸鎂含量低，硫酸鎂純度低，生產(chǎn)成本較高。另外一種是向脫硫副產(chǎn)物亞硫酸鎂中加入工業(yè)廢硫酸，生產(chǎn)硫酸鎂成品和液態(tài)二氧化硫成品。其缺點(diǎn)是過(guò)程較復(fù)雜，原料采用工業(yè)廢硫酸，對(duì)設(shè)備要求較高。現(xiàn)有的二氧化硫制備方法是采用焙燒硫磺或硫鐵礦石，生成二氧化硫，在焙燒和研磨過(guò)程中產(chǎn)生粉塵，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。

中國(guó)專利ZL200510086387.8一種氧化鎂煙氣脫硫及產(chǎn)物濃漿法氧化回收工藝，采用在循環(huán)吸收液脫硫過(guò)程中分離和引出濃漿液，再鼓入空氣，并用蒸汽加熱調(diào)溫，將一次脫硫產(chǎn)物亞硫酸鎂的濃漿氧化為硫酸鎂。其工藝簡(jiǎn)練可靠，但仍屬于曝氣方法類型。對(duì)廢液中的二氧化硫氣體未能回收。

中國(guó)專利ZL200810180890.3一種制備七水硫酸鎂和液態(tài)二氧化硫工藝，向脫硫副產(chǎn)物亞硫酸鎂中加入工業(yè)廢硫酸，生產(chǎn)硫酸鎂成品和液態(tài)二氧化硫成品。包括氧化反應(yīng)、酸堿中和、漿液除雜、固液分離、結(jié)晶干燥、成品包裝等工序，工藝過(guò)程相對(duì)復(fù)雜，對(duì)設(shè)備要求較高。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種綜合利用鎂法脫硫副產(chǎn)物亞硫酸鎂的工藝，通過(guò)向亞硫酸鎂漿料中加入濃硫酸，經(jīng)置換反應(yīng)生成硫酸鎂和亞硫酸，亞硫酸分解生成水和二氧化硫，反應(yīng)過(guò)程中，氣相二氧化硫從反應(yīng)體系中溢出，經(jīng)過(guò)濃硫酸干燥后，經(jīng)隔膜式壓縮機(jī)壓縮液化得到液態(tài)二氧化硫成品，液相經(jīng)漿液除雜、結(jié)晶、固液分離、干燥，制得七水硫酸鎂成品，實(shí)現(xiàn)鎂法脫硫副產(chǎn)物亞硫酸鎂的綜合利用。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種綜合利用鎂法脫硫副產(chǎn)物制取七水硫酸鎂和液態(tài)二氧化硫的工藝，包括漿料配制、加酸反應(yīng)、氣相干燥、加壓液化、漿液除雜、結(jié)晶、固液分離、干燥、濾渣沉降工序，其具體工序是：

(1)漿料配制：向配漿池中注入一定量的水，攪拌，投入一定量的亞硫酸鎂，配漿池中水注入量與亞硫酸鎂投入量的質(zhì)量比為1∶2.5～1∶3.5，比例要嚴(yán)格控制，漿料要配制均勻。

(2)加酸反應(yīng)：將配制好的亞硫酸鎂漿料用泵打入反應(yīng)釜中，向反應(yīng)釜中加濃硫酸，在反應(yīng)釜中，亞硫酸鎂和濃硫酸發(fā)生強(qiáng)酸制弱酸的復(fù)分解反應(yīng)，生成硫酸鎂和亞硫酸，亞硫酸自身發(fā)生分解反應(yīng)，生成水和二氧化硫；反應(yīng)過(guò)程非常劇烈，會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化硫氣體，所以反應(yīng)釜內(nèi)會(huì)出現(xiàn)大量氣泡，甚至?xí)a(chǎn)生一定的正壓，為保證濃硫酸能盡快加到反應(yīng)釜中，促進(jìn)反應(yīng)的順利進(jìn)行，需要在加酸罐中用空氣壓縮機(jī)壓入0.1MPa的正壓，保證向反應(yīng)釜中加入濃硫酸的速度，提高生產(chǎn)效率。根據(jù)反應(yīng)釜內(nèi)的反應(yīng)情況，控制向反應(yīng)釜內(nèi)加入濃硫酸的速度，避免意外的發(fā)生，反應(yīng)溫度控制在75℃±5℃，反應(yīng)釜中加入濃硫酸的量為反應(yīng)釜中加入亞硫酸鎂漿料質(zhì)量的25％，加酸罐中的濃硫酸全部加入到反應(yīng)釜中后攪拌20分鐘，反應(yīng)終止。

(3)氣相干燥：加酸反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的濕二氧化硫氣體經(jīng)過(guò)冷凝器后，被二氧化硫夾帶出來(lái)的大部分水被冷凝下來(lái)，流到儲(chǔ)水罐中而被去除，含少量水的濕二氧化硫再經(jīng)過(guò)硫酸噴淋塔進(jìn)一步被干燥，最后經(jīng)過(guò)硫酸吸水塔得到干二氧化硫氣體。二氧化硫氣體必須被徹底干燥，否則會(huì)對(duì)后續(xù)加壓液化過(guò)程用到的隔膜壓縮機(jī)造成腐蝕。

(4)加壓液化：經(jīng)過(guò)硫酸噴淋塔和硫酸吸水塔兩級(jí)干燥得到的干二氧化硫氣體，經(jīng)過(guò)隔膜壓縮機(jī)，被隔膜壓縮機(jī)從常壓壓縮到0.7MPa，被壓縮到0.7MPa的二氧化硫氣體溫度相對(duì)較高，經(jīng)過(guò)冷凝器冷凝后被液化為液態(tài)二氧化硫成品。

(5)漿液除雜：加酸反應(yīng)結(jié)束后，用空氣壓縮機(jī)向反應(yīng)釜內(nèi)壓入0.3MPa的正壓，靠反應(yīng)釜內(nèi)壓力把反應(yīng)釜內(nèi)的液相壓到過(guò)濾器中進(jìn)行過(guò)濾；反應(yīng)釜內(nèi)液相為飽和硫酸鎂溶液，比較容易結(jié)晶，整個(gè)壓濾過(guò)程要保證物料的溫度，所以反應(yīng)釜、過(guò)濾器、反應(yīng)釜到過(guò)濾器之間的管路都要做保溫，避免因溫度降低造成大量產(chǎn)品結(jié)晶析出，導(dǎo)致管路堵塞和過(guò)濾器堵塞；過(guò)濾過(guò)程溫度控制在75℃±5℃，以保證過(guò)濾步驟的順利進(jìn)行。

(6)結(jié)晶：飽和硫酸鎂溶液經(jīng)過(guò)濾器過(guò)濾到結(jié)晶器中，在結(jié)晶器中攪拌、降溫，實(shí)現(xiàn)硫酸鎂的結(jié)晶。

(7)固液分離：飽和硫酸鎂溶液在結(jié)晶器中充分結(jié)晶后，把結(jié)晶器內(nèi)的液相過(guò)濾到濾渣沉降池中，固相濕硫酸鎂放到濕產(chǎn)品池中。

(8)干燥：濕產(chǎn)品池中的濕硫酸鎂經(jīng)過(guò)皮帶輸送到干燥器中，在干燥器中進(jìn)行干燥，最后得到干燥的七水硫酸鎂成品。