鍋爐煙氣由引風機送入吸收塔預冷段,冷卻至適合的溫度后進入吸收塔,往上與逆向流下的吸收漿液反應,脫去煙氣中的硫份。吸收塔頂部安裝有除霧器,用以除去凈煙氣中攜帶的細小霧滴。凈煙氣經過除霧器降低煙氣中的水分后排入煙囪。粉塵與臟東西附著在除霧器上,會導致除霧器堵塞、系統壓損增加,需由除霧器沖洗水泵提供工業水對除霧器進行噴霧清洗。
吸收過程
吸收過程發生的主要反應如下:
Mg(OH)2 + SO2 → MgSO3 + H2O
MgSO3 + SO2 + H2O → Mg(HSO3)2
Mg(HSO3)2 + Mg(OH)2 → 2MgSO3 + 2H2O
吸收了硫分的吸收液落入吸收塔底,吸收塔底部主要為氧化、循環過程。
氧化過程
由曝氣鼓風機向塔底漿液內強制提供大量壓縮空氣,使得造成化學需氧量的MgSO3氧化成MgSO4。這個階段化學反應如下:
MgSO3 + 1/2O2 → MgSO4
Mg(HSO3)2 + 1/2O2 → MgSO4 + H2SO3
H2SO3 + Mg(OH)2 → MgSO3 + 2H2O
MgSO3 + 1/2O2 → MgSO4
循環過程
是將落入塔底的吸收液經漿液循環泵重新輸送至吸收塔上部吸收區。塔底吸收液pH由自動噴注的20 %氫氧化鎂漿液調整,而且與酸堿計連鎖控制。當塔底漿液pH低于設定值時,氫氧化鎂漿液通過輸送泵自動補充到吸收塔底,在塔底攪拌器的作用下使漿液混合均勻,至pH達到設定值時停止補充氫氧化鎂漿液。20 %氫氧化鎂溶液由氧化鎂粉加熱水熟化產生,或直接使用氫氧化鎂,因為氧化鎂粉不純,而且氫氧化鎂溶解度很低,就使得熟化后的漿液易于沉積,因此攪拌機與氫氧化鎂溶液輸送泵須連續運轉,以免管線與吸收塔底部產生沉淀。
優點
1.充足的原材料來源
我國氧化鎂儲量可觀。目前已探明氧化鎂儲量約160億噸,約占世界總儲量的80%。資源主要分布在遼寧、山東、四川、河北等省,其中遼寧占84.7%,萊州、山東占10%,其余主要分布在河北省邢臺河、甘洛鹽臺、漢源、蘇北、別蓋等地。因此,氧化鎂可作為電廠脫硫系統的脫硫劑。
氧化鎂的化學反應性好過鈣基脫硫劑,其分子量小于碳酸鈣和氧化鈣。因此,在相同條件下,氧化鎂的脫硫效率高于鈣法。一般情況下,氧化鎂的脫硫效率可達95-98%,而石灰石/石膏法的脫硫效率僅可達90-95%。
2.減少投資成本
氧化鎂具有脫硫本身的優點。因此,吸收塔的結構設計、循環漿液的大小、系統的總體規模和設備的功率都可以相對較小。這樣,整個脫硫系統的投資成本可以降低20%。
3.低運營成本
決定脫硫系統運行成本的主要因素是脫硫劑和水、電、汽的消耗成本。氧化鎂的價格高于氧化鈣,但除去相同的二氧化硫氧化鎂的消耗量為碳酸鈣的40%。液氣比是影響水、電、汽等電能消耗的一個重要因素,它直接影響到整個系統的脫硫效率和系統的運行成本。石灰石-石膏系統,液體氣體比一般在15L/m3以上,而氧化鎂低于7L/m3,因此氧化鎂脫硫工藝可節省大量成本。同時,銷售氧化鎂工藝副產品可以抵消大部分成本。
4.可靠運行
鎂脫硫比鈣脫硫的優點是系統不造成設備的污染和堵塞,保證整個脫硫系統的運行。同時,鎂脫硫的pH值控制在6.0~6.5之間。在此條件下,設備的腐蝕問題也得到了解決。
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