[發明專利]一種用于亞硫酸鎂的催化氧化工藝裝置及方法

在審

• 申請號: 201911415097.1
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111054279A
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 蘇航;張改革;韋康;潘宏光;龐立海
• 申請（專利權）人: 廣東雪迪龍環境科技有限公司
• 主分類號: B01J8/22
• 分類號: B01J8/22;C01F5/40
• 代理公司: 廣州文智專利代理事務所(特殊普通合伙) 44469
• 代理人: 劉敏

本發明涉及化工技術領域，公開了一種用于亞硫酸鎂的催化氧化工藝裝置，該工藝裝置包括通過管道依次連接的制漿裝置、氧化裝置、蒸發裝置、結晶裝置以及收集裝置，所述氧化裝置內散裝有顆粒型催化劑，催化劑在反應溶液中呈自由懸浮狀態，氧化裝置外側設置有連通其底部和側部的回流裝置，用于對氧化裝置內的反應溶液起到攪拌作用。本發明的工藝裝置設計合理，各裝置相互串聯，能高效地將亞硫酸鎂催化氧化生成硫酸鎂，并通過蒸發濃縮和冷卻結晶最終制得七水硫酸鎂，運行效率高、耗能低；本發明提供的用于亞硫酸鎂的催化氧化工藝方法簡單易行，反應條件溫和，耗能低，反應周期短，運行成本低，適合推廣應用。

技術領域

本發明涉及化工技術領域，更具體地，涉及一種用于亞硫酸鎂的催化氧化工藝裝置及方法。

背景技術

我國的燃煤鍋爐噸位目前屬世界最大，隨著各地環保政策日趨嚴格以及節能減排戰略的實施，鍋爐煙氣脫硫也顯得越來越重要。在當前主流的煙氣脫硫工藝中，氧化鎂濕法煙氣脫硫工藝因具有脫硫效率高、操作簡單、不易結垢、運行維護費用低等優點，被大力推廣使用。近年來，國內建設了為數眾多的鎂法煙氣脫硫裝置，這些裝置利用我國豐富的鎂資源對燃煤鍋爐排放煙氣中的二氧化硫進行脫除，實現了燃煤鍋爐煙氣二氧化硫的達標排放。

然而，鎂法脫硫會產生大量的副產物-亞硫酸鎂(MgSO₃)，亞硫酸鎂直接應用的范圍和用量都很有限，因此很多企業直接放棄回收亞硫酸鎂，將其作為廢渣處理或拋棄，不僅使鎂資源大量浪費，而且也對環境造成二次污染。

實際上，亞硫酸鎂氧化生成的硫酸鎂經濃縮結晶后可以得到七水硫酸鎂(MgSO₄·7H₂O)，作為國內常用的鎂肥，七水硫酸鎂具有較高的經濟價值，因此是亞硫酸鎂回收利用的最佳產品，有利于提高回收價值。但傳統工藝中的亞硫酸鎂回收技術主要采用非催化強制氧化和提濃結晶的方法將亞硫酸鎂氧化成硫酸鎂，由于氧化速率較低，導致裝置體積大、占地面積大、運行能耗高以及不能連續生產、回收成本高等問題。

因此，提出一種解決上述問題的用于亞硫酸鎂的催化氧化工藝裝置及方法實為必要。

發明內容

本發明所提供的一種用于亞硫酸鎂的催化氧化工藝裝置及方法，主要用于解決當前的鍋爐煙氣脫硫副產物-亞硫酸鎂回收利用時存在的氧化速率低、裝置體積大、運行能耗高以及不能連續生產、運行成本高的問題。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案如下：

一種用于亞硫酸鎂的催化氧化工藝裝置，該工藝裝置包括通過管道依次連接的：

制漿裝置，用于將亞硫酸鎂原料加水制成亞硫酸鎂漿液；

氧化裝置，位于制漿裝置下游，氧化裝置與制漿裝置之間設有相互連通的漿液輸送管，漿液輸送管上設置有漿液輸送泵，氧化裝置的外側設有氣體輸送管，氣體輸送管用于為裝置內提供氧化反應所需氧化空氣，亞硫酸鎂漿液經漿液輸送管送入氧化裝置中進行氧化反應，生成硫酸鎂溶液；

蒸發裝置，位于氧化裝置下游，蒸發裝置與氧化裝置之間設有相互連通的溶液輸送管，溶液輸送管上設置有溶液輸送泵，蒸發裝置對來自氧化裝置的硫酸鎂溶液進行蒸發濃縮，形成硫酸鎂濃縮液；

結晶裝置，位于蒸發裝置下游，結晶裝置與蒸發裝置設有相互連通的濃縮液輸送管，濃縮液輸送管上設置有濃縮液輸送泵，結晶裝置對來自蒸發裝置的硫酸鎂濃縮液進行冷卻結晶，形成結晶混合物；

收集裝置，位于結晶裝置下游，收集裝置對來自結晶裝置的結晶混合物進行過濾分離，得到七水硫酸鎂晶體，分離所得濾液送回蒸發裝置重新蒸發濃縮；

所述氧化裝置內散裝有顆粒型催化劑，催化劑在裝置內的反應溶液中呈自由懸浮狀態，用于提高氧化反應速率；