浅议链条炉中氧化镁法脱硫除尘工艺

张凤娟

（辽宁瑞尔工程咨询有限公司辽宁大连116600）

浅议链条炉中氧化镁法脱硫除尘工艺

张凤娟

（辽宁瑞尔工程咨询有限公司辽宁大连116600）

锅炉脱硫除尘整治工作是大气环境治理的重点课题，也是社会关注的热点话题。近年来，氧化镁法烟气脱硫技术发展较快，本文主要介绍了链条炉中氧化镁脱硫除尘的工艺原理及达到预期治理效果。

链条炉；氧化镁法；脱硫；除尘

链条炉是机械化程度较高的一种层燃炉。因其炉排类似于链条式履带而得名.是工业锅炉中使用较广泛的一种炉型燃烧设备，为链条炉排的为链条炉，是层燃炉的一种，属机械燃烧的炉排。工作原理：通过减速机带动链条炉排转动，使煤从前方着火，到锅炉尾部燃尽，较固定炉排能够提高燃烧效率，同时链条转到下方时，风冷降温，能够保护炉排片不烧损。是层燃炉中较好的一种燃烧设备。

1　氧化镁法工艺介绍

某锅炉房改造后的整个烟气净化流程为：锅炉→脉冲袋式除尘器→引风机→脱硫塔→排放，本文以此为例来介绍该方法在案例中的应用。

锅炉烟气被引入布袋除尘器后，沿连接烟道，经引风机鼓入脱硫塔，烟气在塔内上升时，与从脱硫喷淋装置喷出的循环液逆向接触，雾化后的碱性液滴与烟气中的SO2发生反应，脱除烟气中的SO2。

在脱硫塔内设置三层喷淋装置，确保烟气中的SO2得到充分的净化，净化后的烟气，继续上升进入脱硫塔的除雾系统。除雾系统采用两级折流板结构，脱硫烟气中夹带的大颗粒雾滴，在一级折流板中脱除，小颗粒雾滴在次级折流板中脱除。除雾系统设置有自动冲洗系统，定时冲洗除雾器，防止结垢和堵塞。除雾后的净烟气进入烟囱排放。

由于在烟气脱硫过程中，循环液中有部分水分蒸发及部分循环液的外排造成水分损失，为维持循环池的水平衡，一方面通过除雾器冲洗水补充水量，另一方面通过加药系统补充水量，水位过低时开启工艺水泵向脱硫塔补水，维持系统水平衡。

脱硫塔下循环池内的脱硫液与从脱硫剂制备罐输送过来的氧化镁浆液进行中和反应，调节pH值后，经循环泵打入脱硫塔内重复下一脱硫循环周期。

该锅炉房改造过程拟建循环池一座，沉淀池一座，经塔内喷淋下来的脱硫液经地沟流入循环池，达到浓度的浆液由浆液排出泵打入沉淀池中，经沉淀结晶后的硫酸镁晶体清掏后出售，沉淀池多余浆液排往渣场降尘。

氧化镁法脱硫工艺的基本原理如下：

第一步，SO2的溶解和电离：

烟气中的SO2在水中具有良好的溶解性，遇水时分解为H+和SO3-

第二步，脱硫剂的制备过程：

符合要求的MgO粉为白色细粉，用专用粉体罐装车供至脱硫剂储仓内。MgO经螺旋给料机送至制备罐（熟化罐），用温水消化处理。再由脱硫剂输送泵打入脱硫剂浆液储备罐，产生Mg(OH)2乳浊液经脱硫剂供给泵送入脱硫吸收塔。

MgO消化反应的效果与水温及熟化罐的搅拌强度和搅拌时间有关。

第三步，SO2的吸收反应：

泵入塔内经充分气液接触、传质反应的脱硫浆液中含Mg－SO3、Mg(HSO3)2、MgSO4及未反应完全的Mg(OH)2等物质。这些未完全反应的脱硫剂浆液经循环泵再次循环喷淋，与烟气多次反应，使整个反应的当量比接近于1。此时若增加喷淋量，可以进一步提高脱硫效率。经多次循环的脱硫浆液，pH值下降，MgSO3、MgSO4含量逐渐增加，脱硫能力逐渐降低。最终当pH值下降到某一特定数值时，脱硫剂浆液阀将打开，开始补充脱硫剂。而脱硫能力逐渐降低的混合浆液将在其浓度达到设定数值后外排。

第四步，脱硫产物氧化：

从脱硫塔内排出的失去脱硫能力的料浆中，脱硫副产物为含有MgSO3、少量MgSO4及其它杂质（主要来源于烟气中的烟尘及氧化镁脱硫剂中的杂质）的物料体系。

MgO脱硫初级反应生成物中，以MgSO3为主，占约60%~ 80%，MgSO3微溶于水，常温下，在水中溶解度约0.8g/100gH2O，而且不如MgSO4稳定。对于供暖企业，MgSO3及MgSO4进行全部回收意义不大，且回收成本较高，因此本项目不增设专门的副产品回收系统，仅设氧化沉淀系统收集MgSO4。通过鼓风机在循环池中曝气，使产物中的MgSO3氧化为MgSO4。MgSO4是一种稳定的化学物质，有很高的可溶性，其溶解度约为MgSO3的100倍。

我国现行污水排放标准体系中，对MgSO4、MgSO3、SO42-、SO32-、Mg2+排放浓度和总量均未作明确规定。因此脱硫后的副产物浆液从循环池底部抽取进入沉淀池，沉淀析出后收集外卖，沉淀池上层多余浆液全部排往灰场，不会对环境造成污染，其排放是安全的。该锅炉房实施氧化镁法脱硫除尘改造后生产工艺流程见图1。

图1　氧化镁法脱硫除尘改造后生产工艺流程

2　氧化镁法工艺特点

工艺成熟：氧化镁湿法烟气脱硫技术是一种成熟的脱硫工艺，在世界各地都有非常多的应用。近年来，随着烟气脱硫事业的发展，氧化镁湿法脱硫在我国的研究与应用发展很快。

氧化镁来源充足：我国氧化镁目前已探明的储藏量约为160× 108t，占全世界的80%左右，其中辽宁占全国储量的84.7%。

脱硫效率高：氧化镁法在化学反应活性方面要远大于钙基脱硫剂，并且由于氧化镁的分子量较碳酸钙和氧化钙都比较小。因此其它条件相同的情况下氧化镁的脱硫效率要高于钙法的脱硫效率。设计脱硫效率为90%。

投资费用少：由于氧化镁作为脱硫本身有其独特的优越性，因此在吸收塔的结构设计、循环浆液量的大小、系统的整体规模、设备的功率都可以相应较小，这样一来，整个脱硫系统的投资费用可以降低20%以上。

运行费用低：氧化镁法脱除同样的SO2用量是碳酸钙的40%；在水电汽等动力消耗方面，尤其是液气比（关系到脱硫效率及系统运行费用）。石灰石石膏液气比一般都在10L/m3以上，而氧化镁在5 L/m3以下，可知其运行成本低。

运行可靠：镁法脱硫相对于钙法的最大优势是系统不会发生设备结垢堵塞问题，能保证整个脱硫系统安全有效的运行，同时镁法pH值控制在6.0～6.5之间，在这种条件下设备、烟囱的腐蚀问题也得到了一定程度的解决。

3　结语

通过采用氧化镁法脱硫除尘改造后，该系统的除尘效果可达99%，脱硫效果高于90%，处理效率明显增大。因此，在我国发展氧化镁烟气脱硫技术是完全可行可靠的。

[1]张燕.氧化镁湿法烟气脱硫工艺在锅炉上的应用[J].河北化工, 2010（10）：41-42.

[2]候开利.陶瓷多管旋风除尘器及氧化镁法脱硫工艺设计[J].山东工业技术,2014（22）：30.

张凤娟（1982—），女，山东莱芜，硕士研究生，工程师，环境影响评价。