白云石灰煙氣脫硝脫硫制取氫氧化鎂、氧化鎂和石膏方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種白云石灰用于煙氣脫硝脫硫同時(shí)制取氫氧化鎂、氧化鎂和石膏的方法，屬煙氣污染控制【技術(shù)領(lǐng)域】。通過(guò)廉價(jià)NH4Cl溶液巧妙解決了白云石灰鈣鎂分離問(wèn)題。加熱進(jìn)行鈣鎂分離過(guò)程中蒸氨獲得的氨氣(NH3)用于脫硝；鈣鎂分離過(guò)程形成的Mg(OH)2沉淀物用于煙氣脫硫；鈣鎂分離后經(jīng)過(guò)固液分離的CaCl2溶液用于沉淀脫硫后生成的MgSO4溶液副產(chǎn)出CaSO4·1／2H2O建筑石膏以及MgCl2溶液副產(chǎn)品；系統(tǒng)多余的Mg(OH)2經(jīng)過(guò)烘干或者煅燒被制成了Mg(OH)2或者M(jìn)gO成品，極大降低了脫銷(xiāo)脫硫成本。同時(shí)創(chuàng)新了新的氫氧化鎂、氧化鎂產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝。實(shí)現(xiàn)了廢棄物綜合利用。
【專(zhuān)利說(shuō)明】白云石灰煙氣脫硝脫硫制取氫氧化鎂、氧化鎂和石膏方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種煙氣脫硫脫硝并制取氫氧化鎂、氧化鎂和石膏工藝，尤其是以白云石灰為原料，在脫除煙氣中特別是燃煤煙氣中S0x、N0x同時(shí)制取氫氧化鎂、氧化鎂和石膏的工藝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]S0x、N0x是造成空氣污染的主要物質(zhì)之一，對(duì)環(huán)境、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人體健康危害很大。煙氣脫硫、脫硝已經(jīng)成為世界性技術(shù)課題，我國(guó)也將so2、so3、no、no2列為主要的法規(guī)控制空氣污染物，有沒(méi)有脫硫脫硝手段、有沒(méi)有脫硫脫硝裝備、脫硫脫硝達(dá)到達(dá)不到排放指標(biāo)，已經(jīng)成為一個(gè)企業(yè)能否立足和生存的重要考量。
[0003]從脫硫角度講，“八 五”以來(lái)，眾多企業(yè)通過(guò)引進(jìn)、消化、吸收取得了一系列比較有效的脫硫成果，并通過(guò)不斷地摸索、實(shí)踐和創(chuàng)新，獲得了大量諸如石灰法、氧化鎂法、氫氧化鎂法、白云石灰法等成熟脫硫治理技術(shù)手段，基本可以滿(mǎn)足社會(huì)生產(chǎn)的需要。
[0004]從脫硝角度講，目前比較成熟的煙氣脫硝技術(shù)主要有兩種，一種是選擇性催化還原(SCR)工藝，另一種是選擇性非催化還原脫硝(SNCR)工藝。(SCR)和(SNCR)工藝依據(jù)的化學(xué)反應(yīng)原理是同樣的，都是將脫硝劑(如尿素或者氨氣)與煙氣接觸，使脫硝劑與煙氣中的NOx (90%左右的NO及10%左右的NO2)進(jìn)行選擇性還原反應(yīng)生成氮?dú)?N2)和水蒸汽(H2O)。二者不同之處在于SNCR工藝一般在鍋爐爐膛內(nèi)即燃燒區(qū)(800——12500C )進(jìn)行，SCR工藝則是在靠近鍋爐尾部的煙道部位設(shè)置催化劑床層，即SCR脫硝反應(yīng)器，在280—420°C溫度下，在催化劑條件下進(jìn)行的煙氣選擇性還原過(guò)程。目前SCR脫硝反應(yīng)器在鍋爐管道中布置是在鍋爐省煤器后，空氣預(yù)熱器之前，此處煙氣溫度達(dá)到300—500°C，多數(shù)催化劑在這個(gè)溫度區(qū)間具有足夠的活性，煙氣無(wú)需再加熱就具有較好的脫硝效果。
[0005]從制取氫氧化鎂、氧化鎂、石膏角度講，這些都是單獨(dú)的成熟的化工產(chǎn)品生產(chǎn)單元，現(xiàn)有脫硝、脫硫工藝上尚沒(méi)有利用化工原理或者聯(lián)合其他化工生產(chǎn)工藝將煙氣中有害物質(zhì)回收有價(jià)產(chǎn)品的成功例證，所以脫硝、脫硫都是圍繞環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)現(xiàn)成的脫硝脫硫劑進(jìn)行的，只有單一投入，沒(méi)有治理后的有價(jià)回收。正是如此，導(dǎo)致現(xiàn)在排污企業(yè)治理污染成本高昂，主動(dòng)治理積極性不高。
[0006]本發(fā)明人在2011年02月14日向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專(zhuān)利局遞交了“白云石灰用于煙氣脫硫的方法”發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)，申請(qǐng)?zhí)?201110039331.2，公開(kāi)(公告)號(hào):102172472A。該發(fā)明通過(guò)廉價(jià)MgCl2溶液巧妙解決了白云石灰鈣鎂分離問(wèn)題，其過(guò)程中生成的Mg (OH) 2很好地解決了煙氣脫硫重要問(wèn)題，也使得投入的白云石灰和補(bǔ)充的MgCl2溶液最終被制成了Mg (OH) 2或者M(jìn)gO成品以及CaSO4 ? I / 2H20建筑石膏，極大降低了脫硫成本，并使得脫硫行為從純投入變成盈利成為現(xiàn)實(shí)。這對(duì)于引導(dǎo)眾多企業(yè)改變消極對(duì)抗脫硫傾向，向脫硫要效益，增強(qiáng)脫硫積極性具有重要意義，同時(shí)，也為環(huán)保管理部門(mén)提供了具有強(qiáng)制執(zhí)行力的技術(shù)手段，具有深遠(yuǎn)的推廣意義。
[0007]雖然該發(fā)明很好地解決了煙氣脫硫和副產(chǎn)品的回收利用，但是，卻沒(méi)有對(duì)脫硝技術(shù)問(wèn)題同時(shí)提出解決方案，實(shí)際應(yīng)用上還存在美中不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的，旨在“白云石灰用于煙氣脫硫的方法”的技術(shù)工藝思路基礎(chǔ)上，依靠廉價(jià)易得原料和輔助助劑，對(duì)原發(fā)明進(jìn)行改進(jìn)創(chuàng)新，使得脫硫、脫硝在一個(gè)工藝體系得以完成，并合理回收利用中間廢物，形成一種新的氫氧化鎂或者氧化鎂以及建筑石膏的生產(chǎn)方法和產(chǎn)品，達(dá)到排放要求，追求廢棄物零排放的白云石灰用于煙氣脫硝脫硫并生產(chǎn)氫氧化鎂或者氧化鎂以及建筑石膏的方法。
[0009]本發(fā)明通過(guò)廉價(jià)NH4Cl溶液同樣巧妙解決了白云石灰鈣鎂分離問(wèn)題。加熱進(jìn)行鈣鎂分離過(guò)程中蒸氨獲得的氨氣(NH3)用于脫硝，鈣鎂分離過(guò)程形成的Mg(OH)2沉淀物經(jīng)過(guò)固液分離后的泥漿或者泥膏部分用于煙氣脫硫，鈣鎂分離后經(jīng)過(guò)固液分離的CaCl2溶液用于沉淀脫硫后生成的MgSO4溶液，最終系統(tǒng)多余的Mg(OH)2經(jīng)過(guò)烘干或者煅燒被制成了Mg(OH)2或者M(jìn)gO成品，并副產(chǎn)出CaS04*l / 2H20建筑石膏以及MgCl2溶液副產(chǎn)品，極大降低了脫銷(xiāo)脫硫成本。其中MgCl2溶液副產(chǎn)品既可以進(jìn)一步提取碳酸鎂、氧化鎂，也可以作為鎂鹽初級(jí)原料銷(xiāo)售。實(shí)現(xiàn)了廢棄物綜合利用。
[0010]在以白云石灰為主要原料并選擇NH4Cl溶液為鈣鎂分離助劑形成的氨氣(NH3)用于脫硝和形成的Mg(OH)2用于脫硫的同一個(gè)發(fā)明構(gòu)思前提下，實(shí)現(xiàn)脫硫、脫硝的工藝步驟有兩個(gè)。
[0011]本發(fā)明脫硝脫硫并制取氫氧化鎂、氧化鎂和石膏方法采取的第一種工藝包括以下步驟:
[0012]①消化精制步驟:將白云石灰水解消化并精制為白云石灰乳；
[0013]②鈣鎂分離蒸氨步驟:所述白云石灰乳加入足量的NH4Cl溶液進(jìn)行反應(yīng)，加熱反應(yīng)生成的 NH4OH(NH3 ? H2O)和 CaCl2 進(jìn)入液相，Mg(OH)2 進(jìn)入固相，形成 NH1OH-CaCl2-Mg(OH)2液-液-固三元體系，其中NH4OH不穩(wěn)定，`在加熱狀態(tài)下極易分解變成NH3和H2O, NH3用于脫硝；
[0014]③固液分離步驟:將步驟②所得混合液進(jìn)行固液分離，過(guò)濾分離出部分1%(011)2泥膏或者泥漿用于脫硫工序，部分Mg(OH)2泥膏或者泥漿用于生產(chǎn)氫氧化鎂或者氧化鎂，濾清液為CaCl2溶液用于石膏沉淀反應(yīng)；
[0015]④脫硝步驟:將氨氣(NH3)輸送至鍋爐燃燒區(qū)域，在800-1250°C高溫環(huán)境下完成SNCR選擇性非催化還原；
[0016]⑤脫硫步驟:將步驟③所得Mg (OH) 2泥膏或者泥漿調(diào)和成漿料，輸送到吸收單元與煙氣中S02、SO3> O2反應(yīng)進(jìn)行脫硫，使Mg (OH) 2吸收SO2以及SO3轉(zhuǎn)化形成MgSO4水溶液；
[0017]⑥石膏沉淀干燥分解步驟:將步驟⑤所得MgSO4溶液與步驟③所得的CaCl2液體進(jìn)行反應(yīng)，形成CaSO4 ? 2H20沉淀和MgCl2溶液，沉淀物經(jīng)沉降或過(guò)濾洗滌并干燥分解得到CaSO4 ? I / 2H20建筑石膏，MgCl2溶液可以作為制鎂鹽的原料；
[0018]⑦干燥脫水和煅燒分解步驟:將步驟③所得部分Mg (OH) 2干燥蒸發(fā)制得Mg (OH) 2成品，或者煅燒分解制得MgO成品。
[0019]本發(fā)明脫硝脫硫并制取氫氧化鎂、氧化鎂和石膏方法采取的第二種工藝包括以下步驟:[0020]①消化精制步驟:將白云石灰水解消化并精制為白云石灰乳；
[0021]②鈣鎂分離蒸氨步驟:所述白云石灰乳加入足量的NH4Cl溶液進(jìn)行反應(yīng)，加熱反應(yīng)生成的 NH4OH(NH3.H2O)和 CaCl2 進(jìn)入液相，Mg (OH)2 進(jìn)入固相，形成 NH1OH-CaCl2-Mg (OH) 2 三元液-液-固體系，其中NH4OH不穩(wěn)定，在加熱狀態(tài)下極易分解變成NH3和H20，NH3用于脫硝；
[0022]③固液分離步驟:將步驟②所得混合液進(jìn)行固液分離，過(guò)濾分離出的部分Mg(OH)2泥膏或者泥漿用于脫硫工序，另外部分Mg(OH)2泥膏或者泥漿用于生產(chǎn)氫氧化鎂或者氧化鎂，濾清液為CaCl2溶液用于石膏沉淀反應(yīng)；
[0023]④脫硝步驟:將氨氣(NH3)輸送至靠近鍋爐尾部煙道上的SCR脫硝反應(yīng)器，在催化床層的催化情況下，在300— 50(TC條件下完成SCR選擇性催化還原工藝過(guò)程；在條件具備條件下，為了減少溫降，保持脫硝過(guò)程較高溫度，可在鍋爐爐尾煙道出口采用高溫旋風(fēng)除塵之后連接SCR脫硝反應(yīng)器，這樣既可以減少催化劑污染和損失、延長(zhǎng)壽命，又可保持脫硝的理想溫度；[0024]⑤脫硫步驟:將步驟③所得Mg (OH) 2泥膏或者泥漿調(diào)和成漿料，輸送到吸收單元與煙氣中S02、SO3> O2反應(yīng)進(jìn)行脫硫，使Mg (OH) 2吸收SO2以及SO3轉(zhuǎn)化形成MgSO4水溶液；
[0025]⑥石膏沉淀干燥分解步驟:將步驟⑤所得MgSO4溶液與步驟③所得的CaCl2液體進(jìn)行反應(yīng)，形成CaSO4 ? 2H20沉淀和MgCl2溶液，沉淀物經(jīng)沉降或過(guò)濾洗滌并干燥分解得到CaSO4 ? I / 2H20建筑石膏，MgCl2溶液可以作為制鎂鹽的原料；
[0026]⑦干燥脫水和煅燒分解步驟:將步驟③所得部分Mg (OH) 2干燥蒸發(fā)制得Mg (OH) 2成品，或者煅燒分解制得MgO成品。
[0027]由以上兩種脫硝脫硫并制取氫氧化鎂、氧化鎂和石膏方法不難看出:兩利方法基本工藝思路相同，其不同之處在于依據(jù)SCR和SNCR兩種不同脫硝工藝要求，分別將氨氣引入鍋爐燃燒區(qū)和鍋爐尾部煙道的SCR脫硝反應(yīng)器，依據(jù)煙氣溫度條件選擇了兩種脫硝方案。
[0028]本發(fā)明方法首先將白云石灰水解消化并精制為白云石灰乳；與足量的NH1Cl溶液進(jìn)行鈣鎂分離反應(yīng)，使白云石灰乳中的Ca(OH)2轉(zhuǎn)變成氨水和CaCl2液體進(jìn)入液相，使白云石灰乳中的Mg(OH)2進(jìn)入固相，利用氨水(NH4OH)的易分解性和易揮發(fā)性，通過(guò)加熱使氨氣(NH3)在鈣鎂分離過(guò)程中被蒸發(fā)出來(lái)，氨氣輸送至脫硝工序；經(jīng)過(guò)濾洗滌實(shí)現(xiàn)了鈣鎂的固液分離，在進(jìn)行鈣鎂分離反應(yīng)過(guò)程中，加熱有利于反應(yīng)進(jìn)行，也有利于氨氣產(chǎn)生。實(shí)際過(guò)程中，這個(gè)反應(yīng)可以加熱進(jìn)行，也就是鈣鎂分離與蒸氨是同時(shí)進(jìn)行的。氨氣用于鍋爐燃燒區(qū)高溫還原脫硝(SNCR)，或者氨氣用于鍋爐爐尾煙道部分進(jìn)行選擇性催化還原脫硝(SCR)。將一部分固液分離出的Mg(OH)2濾餅稀釋調(diào)和成漿料，輸送到吸收單元對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫，使SO2以及SO3轉(zhuǎn)化形成MgSO4水溶液，達(dá)到脫硫目的。將另一部分固液分離出的Mg (OH) 2濾餅干燥蒸發(fā)水分制得高活性Mg(OH)2成品，或者煅燒分解得到高活性的化學(xué)級(jí)MgO成品，這些固液分離出的Mg(OH)2濾餅本身就是效果極佳的脫硫反應(yīng)物，也可以無(wú)需干燥或者煅燒，直接供應(yīng)其他廠(chǎng)家或者鍋爐由于脫硫劑。將脫硫形成的MgSO4溶液與鈣鎂分離中得到的足量的CaCl2液體進(jìn)行石膏沉淀反應(yīng),形成CaSO4 ? 2H20沉淀和MgCl2溶液,經(jīng)過(guò)沉降或者過(guò)濾洗漆分離后，沉淀物或者濾餅經(jīng)干燥分解得到CaSO4* I / 2H20建筑石膏，而MgCl2溶液可以制作氧化鎂或者副產(chǎn)出售。石膏沉淀反應(yīng)形成的CaSO4 ? 2H20沉淀中含有MgCl2成分，可以不經(jīng)過(guò)洗滌直接用于生產(chǎn)建筑石膏。
[0029]使用足量的NH4Cl溶液進(jìn)行鈣鎂分離反應(yīng)，可以促進(jìn)CaO或者Ca (OH) 2徹底轉(zhuǎn)化為溶解度高的CaCl2溶液實(shí)現(xiàn)鈣鎂分離并促進(jìn)氨氣形成，也可盡量防止Ca (OH) 2進(jìn)入脫硫工序與煙氣中的SO2以及SO3反應(yīng)生成不溶性的亞硫酸鈣以及硫酸鈣，避免堵塞管道、吸收塔噴嘴以及結(jié)垢，也最大限度防止了影響副產(chǎn)品CaS04*l / 2H20建筑石膏和Mg(OH)2的品質(zhì)。
[0030]過(guò)程中洗滌Mg (OH) 2濾餅的洗液含CaCl2成分，該洗液或者與CaCl2液體合并使用于MgSO4水溶液沉淀反應(yīng),或者用于白云石灰的水解消化而得到利用。用于白云石灰的水解消化時(shí)，CaCl2本身并不參與反應(yīng)，而在接下來(lái)的鈣鎂分離步驟富集到新生成的CaCl2溶液中。
[0031 ] 蒸氨熱源可以利用熱電廠(chǎng)蒸汽或者其他余熱。
[0032]本發(fā)明所述干燥脫水以及煅燒所需要熱源均可利用熱電廠(chǎng)蒸汽或者其他余熱，t匕如排污廢汽、煙道氣、換熱器等。
[0033]CaSO4 *2H20濾餅或者沉淀物也可不經(jīng)過(guò)洗漆直接經(jīng)干燥分解得到含少量MgCl2成分的CaSO4 ? I / 2H20建筑石膏。
[0034]包括洗滌用水在內(nèi)進(jìn)入系統(tǒng)的水，部分在煙氣脫硫中被蒸發(fā)掉，部分在濾餅干燥、煅燒中被蒸發(fā)掉；投入的白云石灰和補(bǔ)充的NH4C1溶液最終被制成了 Mg(OH)2或者M(jìn)gO成品以及CaSO4* I / 2H20建筑石膏，實(shí)現(xiàn)了脫硝脫硫過(guò)程廢棄物和廢水的零排放。
[0035]從以上陳述中可以 明顯看出，無(wú)論采用SCR脫硝還是采用SNCR脫硝與本工藝總體發(fā)明構(gòu)思相結(jié)合，過(guò)程中產(chǎn)生的氨氣都極大程度的與煙氣中的氮氧化物(NOx)結(jié)合還原出氮?dú)庀廴尽Ｍ瑫r(shí)，在兩種脫硝方法與脫硫結(jié)合過(guò)程中，使得煙氣中的硫轉(zhuǎn)化為硫酸鎂而被過(guò)程中氯化鈣沉淀最終變成建筑石膏和氯化鎂溶液副產(chǎn)品，完成了一項(xiàng)建筑石膏生產(chǎn)新方法和得到建筑石膏；使得系統(tǒng)中富余的氫氧化鎂濾餅經(jīng)過(guò)干燥脫水完成了一項(xiàng)氫氧化鎂生產(chǎn)新工藝和氫氧化鎂產(chǎn)品；還使得系統(tǒng)中富余的氫氧化鎂濾餅經(jīng)過(guò)干燥脫水再煅燒或者直接煅燒完成了一項(xiàng)氧化鎂生產(chǎn)新工藝和氧化鎂產(chǎn)品。所以本工藝方法在白云石灰用于煙氣脫硝脫硫同時(shí)，還發(fā)明出了新的石膏、氫氧化鎂以及氧化鎂的生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品。這對(duì)于煙氣脫硝脫硫無(wú)疑定將大幅降低成本甚至盈利，對(duì)于鎂鹽生產(chǎn)工藝開(kāi)辟了一個(gè)新的途徑。二者結(jié)合，可將諸如電廠(chǎng)鍋爐污染物變廢為寶，也可充分利用電廠(chǎng)余熱、裝備等優(yōu)勢(shì)降低鎂鹽化工生產(chǎn)成本，改變主導(dǎo)工藝布局。
[0036]本發(fā)明依據(jù)的化學(xué)反應(yīng)原理是:
[0037]
【權(quán)利要求】
1.一種白云石灰用于煙氣脫硝脫硫并制取氫氧化鎂、氧化鎂和石膏的方法包括以下步驟: ①消化精制步驟:將白云石灰水解消化并精制為白云石灰乳； ②鈣鎂分離蒸氨步驟:所述白云石灰乳加入足量的NH4Cl溶液進(jìn)行反應(yīng)，加熱反應(yīng)生成的 NH4OH (NH3.H2O)和 CaCl2 進(jìn)入液相，Mg (OH) 2 進(jìn)入固相，形成 NH4OH-CaCl2-Mg (OH) 2液-液-固三元體系，其中NH4OH不穩(wěn)定，在加熱狀態(tài)下分解變成NH3和H2O, NH3用于脫硝； ③固液分離步驟:將步驟②所得混合液進(jìn)行固液分離，過(guò)濾分離出部分Mg(OH)2泥膏或者泥漿用于脫硫工序，部分Mg(OH)2泥膏或者泥漿用于生產(chǎn)氫氧化鎂或者氧化鎂，濾清液為CaCl2溶液用于石膏沉淀反應(yīng)； ④脫硝步驟:將氨氣(NH3)輸送至鍋爐燃燒區(qū)域，在800-125(TC高溫環(huán)境下完成SNCR選擇性非催化還原； ⑤脫硫步驟:將步驟③所得Mg(OH) 2泥膏或者泥漿調(diào)和成漿料，輸送到吸收單元與煙氣中S02、SO3> O2反應(yīng)進(jìn)行脫硫，使Mg (OH) 2吸收SO2以及SO3轉(zhuǎn)化形成MgSO4水溶液； ⑥石膏沉淀干燥分解步驟:將步驟⑤所得MgSO4溶液與步驟③所得的CaCl2液體進(jìn)行反應(yīng)，形成CaSO4.2H20沉淀和MgCl2溶液，沉淀物經(jīng)沉降或過(guò)濾洗滌并干燥分解得到CaSO4.I / 2H20建筑石膏，MgCl2溶液可以作為制鎂鹽的原料； ⑦干燥脫水和煅燒分解步驟:將步驟③所得部分Mg(OH)2干燥蒸發(fā)制得Mg(OH)2成品，或者煅燒分解制得MgO成品。
2.—種白云石灰用于煙氣脫硝脫硫并制取氫氧化鎂、氧化鎂和石膏的方法包括以下步驟:` ①消化精制步驟:將白云石灰水解消化并精制為白云石灰乳； ②鈣鎂分離蒸氨步驟:所述白云石灰乳加入足量的NH4Cl溶液進(jìn)行反應(yīng)，加熱反應(yīng)生成的 NH4OH(NH3.H2O)和 CaCl2 進(jìn)入液相，Mg(OH)2 進(jìn)入固相，形成 NH4OH-CaCl2-Mg(OH)2 三元液-液-固體系，其中NH4OH不穩(wěn)定，在加熱狀態(tài)下分解變成NH3和H20，NH3用于脫硝； ③固液分離步驟:將步驟②所得混合液進(jìn)行固液分離，過(guò)濾分離出的部分18(0!1)2泥膏或者泥漿用于脫硫工序，部分Mg(OH)2泥膏或者泥漿用于生產(chǎn)氫氧化鎂或者氧化鎂，濾清液為CaCl2溶液用于石膏沉淀反應(yīng)； ④脫硝步驟:將氨氣(NH3)輸送至靠近鍋爐尾部煙道上的SCR脫硝反應(yīng)器，在催化床層的催化情況下，在300— 500°C條件下完成SCR選擇性催化還原工藝過(guò)程； ⑤脫硫步驟:將步驟③所得Mg(OH)2泥膏或者泥漿調(diào)和成漿料，輸送到吸收單元與煙氣中S02、SO3> O2反應(yīng)進(jìn)行脫硫，使Mg (OH) 2吸收SO2以及SO3轉(zhuǎn)化形成MgSO4水溶液； ⑥石膏沉淀干燥分解步驟:將步驟⑤所得MgSO4溶液與步驟③所得的CaCl2液體進(jìn)行反應(yīng)，形成CaSO4.2H20沉淀和MgCl2溶液，沉淀物經(jīng)沉降或過(guò)濾洗滌并干燥分解得到CaSO4.I / 2H20建筑石膏，MgCl2溶液可以作為制鎂鹽的原料； ⑦干燥脫水和煅燒分解步驟:將步驟③所得部分Mg(OH)2干燥蒸發(fā)制得Mg(OH)2成品，或者煅燒分解制得MgO成品。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白云石灰用于煙氣脫硝脫硫并制取氫氧化鎂、氧化鎂和石膏的方法包括以下步驟: ①消化精制步驟:將白云石灰與水按照1:3 — 8重量比配料，在消化器中邊攪拌邊加料，將白云石灰水解消化為白云石灰乳，然后將白云石灰乳通過(guò)篩濾或者旋液分離進(jìn)行精制，除去灰乳中的砂粒與白云石生塊等雜質(zhì)，得到重量百分比濃度10 — 20%的精制白云石灰乳； ②鈣鎂分離蒸氨步驟:將精制白云石灰乳與足量的濃度5— 20%的NH4Cl溶液通過(guò)蒸汽加熱完成鈣鎂分離，白云石灰乳中的Mg(OH)JX淀物保持固相，而Ca(OH)2則反應(yīng)形成CaCl2液體進(jìn)入液相，同時(shí)氨氣被蒸出送入脫硝工序； ③固液分離步驟:將鈣鎂分離或者蒸氨后的含Mg(OH)2沉淀的混合漿料進(jìn)行過(guò)濾洗滌，使固液分離分別得到Mg(OH)2濾餅和CaCl2溶液，部分Mg(OH)2濾餅用于脫硫工序，部分Mg(OH)2濾餅用于生產(chǎn)氫氧化鎂或者氧化鎂；此過(guò)程中洗滌Mg(OH)2濾餅的洗液含CaCl2液體成分，該洗液或者與CaCl2液體合并使用于MgSO4水溶液沉淀反應(yīng)，或者用于白云石灰的水解消化； ④NOx的脫硝步驟:將氨氣直接加壓噴入鍋爐燃燒區(qū)，實(shí)施高溫?zé)o催化脫硝還原反應(yīng)； ⑤S02、SO3脫除步驟:將Mg(OH)2濾餅與水按照1:2-8重量比稀釋調(diào)和成漿料，輸送到吸收單元與煙氣中SO2及其SO3以及煙氣中的O2反應(yīng)進(jìn)行脫硫，使SO2以及SO3轉(zhuǎn)化形成高溶解度的MgSO4溶液；將MgSO4溶液與脫硫吸收塔底部匯集的部分沒(méi)有反應(yīng)完全的Mg(OH)2沉淀物通過(guò)沉降分離、過(guò)濾分離等分離手段進(jìn)行分離，得到的上清液或者濾液為MgSO4溶液，輸送到下步石膏沉淀過(guò)程，得到的未反應(yīng)的Mg (OH) 2漿狀物或者濾餅返回本步驟并調(diào)和成料漿供重復(fù)脫硫使用； ⑥石膏沉淀干燥分解步驟:將脫硫后形成的MgSO4溶液與鈣鎂分離步驟得到的足量的CaCl2溶液進(jìn)行二水石膏的沉淀反應(yīng)，形成CaSO4 ? 2H20沉淀和MgCl2溶液的上清液；CaSO4 *2H20沉淀經(jīng)過(guò)水洗或者過(guò)濾洗滌后，濾餅再經(jīng)150— 250°C干燥粉碎得到CaSO4 *1 /2H20建筑石膏，該步驟生成的MgCl2溶液用于制取氧化鎂或者作為副產(chǎn)品出售； ⑦干燥脫水和煅燒分解步驟:將鈣鎂分離步驟得到的經(jīng)過(guò)洗滌的Mg(OH)2濾餅在400— 600°C進(jìn)行干燥粉碎得到具有高活性的Mg(OH)2成品，將該濾餅經(jīng)過(guò)800— 1000°C煅燒得到高活性的化學(xué)級(jí)MgO成品。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的白云石灰用于煙氣脫硝脫硫并制取氫氧化鎂、氧化鎂和石膏的方法包括以下步驟: ①消化精制步驟:將白云石灰與水按照1:3 — 8重量比配料，在消化器中邊攪拌邊加料，將白云石灰水解消化為白云石灰乳，然后將白云石灰乳通過(guò)篩濾或者旋液分離進(jìn)行精制，除去灰乳中的砂粒與白云石生塊等雜質(zhì)，得到重量百分比濃度10-20 %的精制白云石灰乳； ②鈣鎂分離蒸氨步驟:將精制白云石灰乳與足量的濃度5— 20%的NH1Cl溶液通過(guò)蒸汽加熱完成鈣鎂分離，白云石灰乳中的Mg(OH)JX淀物保持固相，而Ca(OH)2則反應(yīng)形成CaCl2液體進(jìn)入液相，同時(shí)氨氣被蒸出送入脫硝工序，經(jīng)過(guò)過(guò)濾洗滌使固液分離分別得到Mg (OH) 2濾餅和CaCl2溶液；此過(guò)程中洗滌Mg (OH) 2濾餅的洗液含CaCl2液體成分，該洗液或者與CaCl2液體合并使用于MgSO4水溶液沉淀反應(yīng)，或者用于白云石灰的水解消化； ③固液分離步驟:將鈣鎂分離或者蒸氨后的含Mg(OH)2沉淀的混合漿料進(jìn)行過(guò)濾洗滌，使固液分離分別得到Mg(OH)2濾餅和CaCl2溶液，部分Mg(OH)2濾餅用于脫硫工序，部分Mg(OH)2濾餅用于生產(chǎn)氫氧化鎂或者氧化鎂；此過(guò)程中洗滌Mg(OH)2濾餅的洗液含CaCl2液體成分，該洗液或者與CaCl2液體合并使用于MgSO4水溶液沉淀反應(yīng)，或者用于白云石灰的水解消化； ④NOx的脫硝步驟:將氨氣直接加壓噴入鍋爐尾部煙道部位的催化反應(yīng)器中，在催化劑條件下的床層實(shí)施催化還原反應(yīng)，反應(yīng)溫度滿(mǎn)足300— 500°C ； ⑤S02、S0JA除步驟:將Mg(OH)2濾餅與水按照1:2—8重量比稀釋調(diào)和成漿料，輸送到吸收單元與煙氣中SO2及其SO3以及煙氣中的O2反應(yīng)進(jìn)行脫硫，使SO2以及SO3轉(zhuǎn)化形成高溶解度的MgSO4溶液；將MgSO4溶液與脫硫吸收塔底部匯集的部分沒(méi)有反應(yīng)完全的Mg(OH)2沉淀物通過(guò)沉降分離、過(guò)濾分離等分離手段進(jìn)行分離，得到的上清液或者濾液為MgSO4溶液，輸送到下步石膏沉淀過(guò)程，得到的未反應(yīng)的Mg (OH) 2漿狀物或者濾餅返回本步驟并調(diào)和成料漿供重復(fù)脫硫使用； ⑥石膏沉淀干燥分解步驟:將脫硫后形成的MgSO4溶液與鈣鎂分離步驟得到的足量的CaCl2溶液進(jìn)行二水石膏的沉淀反應(yīng)，形成CaSO4 ? 2H20沉淀和MgCl2溶液的上清液；CaSO4 *2H20沉淀經(jīng)過(guò)水洗或者過(guò)濾洗滌后，濾餅再經(jīng)150— 250°C干燥粉碎得到CaSO4 ? I /2H20建筑石膏，該步驟生成的MgCl2溶液用于制取氧化鎂或者作為副產(chǎn)品出售； ⑦干燥脫水和煅燒分解步驟:將鈣鎂分離步驟得到的經(jīng)過(guò)洗滌的Mg(OH)2濾餅在400-600°C進(jìn)行干燥粉碎得到具有高活性的Mg(OH)2成品，將該濾餅經(jīng)過(guò)800— 1000°C煅燒得到高活性的化學(xué)級(jí)MgO成品。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的白云石灰用于脫硝脫硫并制取氫氧化鎂、氧化鎂、石膏的方法包括如下步驟: ①消化精制步驟:將含有5%砂粒和白云石生塊等雜質(zhì)的白云石灰與水按照1:6重量比在消化反應(yīng)器中邊加·料邊攪拌消化為白云石灰乳，使MgO ? CaO(白云石灰)與水生成Mg(OH)2 ? Ca(OH)2A混合物，通過(guò)濾篩去除灰乳中的砂粒和白云石生塊等雜質(zhì)，得到濃度·10 — 20%精制灰乳； ②鈣鎂分離蒸氨步驟:將精制白云石灰乳注入鈣鎂分離蒸氨反應(yīng)器中，加入足量的濃度10%的NH4Cl溶液，關(guān)閉加料口，開(kāi)動(dòng)攪拌器，通入蒸汽直接加熱進(jìn)行鈣鎂分離反應(yīng)，啟動(dòng)空氣排放口的引鳳風(fēng)機(jī)，將蒸發(fā)出的氨氣沿風(fēng)管輸送至脫硝工序，這時(shí)白云石灰乳中的Mg (OH) 2沉淀物保持固相不變，而Ca (OH) 2則反應(yīng)形成CaCl2液體進(jìn)入液相，同時(shí)氨氣被陸續(xù)蒸出； ③固液分離步驟:將鈣鎂分離蒸氨結(jié)束后的混合液，送壓濾機(jī)過(guò)濾并洗滌完成固液分離分別得到Mg (OH)2濾餅和CaCl2溶液，Mg (OH) 2濾餅的一半用于脫硫工序，另一半Mg (OH) 2濾餅用于生產(chǎn)氫氧化鎂或者氧化鎂；此過(guò)程中洗滌Mg(OH)2濾餅的洗液含CaCl2液體成分，該洗液一半與CaCl2液體合并使用于MgSO4水溶液沉淀反應(yīng)，另一半用于白云石灰的水解消化； ④NOx的脫硝步驟:將蒸氨工序獲得的氨氣直接用引風(fēng)機(jī)輸送至脫硝工序，加壓噴入鍋爐燃燒區(qū)，實(shí)施無(wú)催化還原反應(yīng)，反應(yīng)溫度1200°C ； ⑤S02、SO3脫除步驟:將Mg(OH)2濾餅與水按照1:8重量比稀釋調(diào)和成漿料，泵送到吸收塔篩板上與煙氣中SO2及其SO3以及煙氣中的O2反應(yīng)進(jìn)行脫硫，使SO2以及SO3轉(zhuǎn)化形成高溶解度的MgSO4溶液匯集至塔底；將MgSO4溶液與脫硫吸收塔底部匯集的部分沒(méi)有反應(yīng)完全的Mg(OH)2沉淀物通過(guò)沉降分離，得到的上清液為MgSO4溶液，管道輸送到下步石膏沉淀過(guò)程，沉降分離后底部得到的未反應(yīng)完全的Mg(OH)2漿狀物返回本步驟并調(diào)和成料漿供重復(fù)脫硫使用； ⑥石膏沉淀干燥分解步驟:將脫硫后形成的MgSO4溶液泵入沉淀反應(yīng)器，攪拌作用下注入足量的鈣鎂分離步驟得到的CaCl2溶液進(jìn)行二水石膏的沉淀反應(yīng)，形成CaSO4 ? 2H20沉淀和MgCl2溶液；將沉淀完成的反應(yīng)物放入沉淀池，上清液為MgCl2溶液用于制取氧化鎂或者作為副產(chǎn)品出售，沉淀物為CaSO4 ? 2H20沉淀，將該沉淀取出再經(jīng)200°C干燥粉碎得到CaSO4 ? I / 2H20 建筑石膏； ⑦干燥脫水和煅燒分解步驟:將鈣鎂分離步驟得到的經(jīng)過(guò)洗滌的Mg(OH)2濾餅置于480°C的干燥床上進(jìn)行干燥粉碎得到具有高活性的Mg(OH)2成品，將該濾餅置于950°C煅燒爐煅燒得到高活性的化學(xué)級(jí)MgO成品。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的白云石灰用于脫硝脫硫并制取氫氧化鎂、氧化鎂、石膏的方法包括如下步驟: ①消化精制步驟:將含有10%砂粒和白云石生塊等雜質(zhì)的白云石灰與水按照1:8重量比在消化反應(yīng)器中邊加料邊攪拌消化為白云石灰乳，使MgO ? CaO(白云石灰)與水生成Mg(OH)2 ? Ca(OH)2A混合物，通過(guò)濾篩去除灰乳中的砂粒和白云石生塊等雜質(zhì)，得到濃度10 — 20%精制灰乳； ②鈣鎂分離蒸氨步驟:將精制白云石灰乳注入鈣鎂分離蒸氨反應(yīng)器中，加入足量的濃度8 %的NH4Cl溶液，關(guān)閉加料口，開(kāi)動(dòng)攪拌器，通入蒸汽間接加熱進(jìn)行鈣鎂分離反應(yīng)，啟動(dòng)空氣排放口的引鳳風(fēng)機(jī)，將蒸發(fā)出的氨氣沿風(fēng)管輸送至脫硝工序，這時(shí)白云石灰乳中的Mg (OH) 2沉淀物保持固相不變，而Ca (OH) 2則反應(yīng)形成CaCl2液體進(jìn)入液相，同時(shí)氨氣被陸續(xù)蒸出； ③固液分離步驟:將鈣鎂分離蒸氨結(jié)束后的混合液，送壓濾機(jī)過(guò)濾并洗滌完成固液分離分別得到Mg(OH)2濾餅和CaCl2溶液，Mg (OH)2濾餅的一半用于脫硫工序，Mg (OH)2濾餅的另一半用于生產(chǎn)氫氧化鎂或者氧化鎂；此過(guò)程中洗滌Mg(OH)2濾餅的洗液含CaCl2液體成分，該洗液一半與CaCl2液體合并使用于MgSO4水溶液沉淀反應(yīng)，另一半用于白云石灰的水解消化； ④NOx的脫硝步驟:將蒸氨工序獲得的氨氣直接用引風(fēng)機(jī)輸送至脫硝工序，加壓噴入鍋爐尾部煙道部位的催化反應(yīng)器中，在催化劑條件下的床層實(shí)施催化還原反應(yīng)，反應(yīng)溫度滿(mǎn)足 300-500。。； ⑤S02、SO3脫除步驟:將Mg(OH)2濾餅與水按照1:8重量比稀釋調(diào)和成漿料，泵送到吸收塔篩板上與煙氣中SO2及其SO3以及煙氣中的O2反應(yīng)進(jìn)行脫硫，使SO2以及SO3轉(zhuǎn)化形成高溶解度的MgSO4溶液匯集至塔底；將MgSO4溶液與脫硫吸收塔底部匯集的部分沒(méi)有反應(yīng)完全的Mg(OH)2沉淀物通過(guò)沉降分離，得到的上清液為MgSO4溶液，管道輸送到下步石膏沉淀過(guò)程，沉降分離后底部得到的未反應(yīng)完全的Mg(OH)2漿狀物返回本步驟并調(diào)和成料漿供重復(fù)脫硫使用； ⑥石膏沉淀干燥分解步驟:將脫硫后形成的MgSO4溶液泵入沉淀反應(yīng)器，攪拌作用下注入足量的鈣鎂分離步驟得到的CaCl2溶液進(jìn)行二水石膏的沉淀反應(yīng)，形成CaSO4 ? 2H20沉淀和MgCl2溶液；將沉淀完成的反應(yīng)物放入沉淀池，上清液為MgCl2溶液用于制取氧化鎂或者作為副產(chǎn)品出售，沉淀物為CaSO4 ? 2H20沉淀，將該沉淀取出再經(jīng)250°C干燥粉碎得到CaSO4 ? I / 2H20 建筑石膏； ⑦干燥脫水和煅燒分解步驟:將鈣鎂分離步驟得到的經(jīng)過(guò)洗滌的Mg(OH)2濾餅置于.500 0C的干燥床上進(jìn)行干燥粉碎得到具有高活性的Mg (OH) 2成品，將該濾餅置于1000°C煅燒爐煅燒得到高活性的化學(xué)級(jí)MgO成品。
【文檔編號(hào)】B01D53/75GK103566726SQ201310553784
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月5日
【發(fā)明者】彭振超, 韓默先 申請(qǐng)人:彭振超, 韓默先