鎂基-海水法船用脫硫系統中Mg(OH)₂漿料製備方法

2023-06-24 16:43:51 6

專利名稱：鎂基-海水法船用脫硫系統中Mg(OH)2 漿料製備方法
技術領域：
本發明涉及煙氣脫硫技術領域，尤其涉及到鎂法和海水法脫硫系統中Mg(OH)2漿 料製備工藝。
背景技術：
目前最為成功的達到工業應用的脫硫技術為化學法，相對於幹法和半乾法，溼法 脫硫以其成熟的技術得到廣泛應用。鎂基-海水脫硫法脫硫效率高、無二次汙染、佔用體積 小、不結垢、運行成本低，同時又考慮了船上海水獲取易淡水獲取難，結合了鎂法脫硫和海 水法脫硫的共同優點，是一種新穎且高效的脫硫方法。現有的鎂法脫硫技術大多是吸收石灰石石膏法技術而產生的，雖然有所改進但沒 有最後優化利用氧化鎂的技術。僅以製漿系統來看國內技術仍存在種種問題，不能滿足用 戶長期、穩定的技術要求。為了提高脫硫效率，Mg(OH)2漿料的活性成為了一個主要的工藝參數，即Mg(OH)2 脫硫劑的來源成為了制約M&S煙氣脫硫法技術發展的關鍵因素。中國專利CN1291588A公開 了一種菱鎂礦煅燒生成輕燒氧化鎂，輕燒氧化鎂水解生成氫氧化鎂的新工藝，此工藝生產 的氫氧化鎂脫硫劑時不可避免的產生殘渣。中國專利CN1309087公開了一種氫氧化鎂及其 懸浮液的製造方法，該方法在少量水存在下混合研磨輕燒氧化鎂，然後在一定水分存在下， 在一定溫度下熟化製造粉粒狀氫氧化鎂。實際操作發現氧化鎂水解成氫氧化鎂的條件不易 控制而造成水解不充分，導致氫氧化鎂與酸成分反應速度慢，即脫硫反應活性低，不能滿足 高效率脫硫要求。綜上，本領域缺乏一種反應活性好，脫硫效率高，有效避免脫硫系統中結垢、堵塞 等問題，且沒有二次汙染的Mg(OH)2脫硫劑的製備工藝。

發明內容
為實現鎂基-海水法脫硫技術應用於船舶煙氣高效脫硫，保證脫硫裝置長期可 靠、達標運行，本發明提供一種鎂基-海水法船用脫硫系統中Mg(OH)2漿料製備方法，配製 高活性的Mg(OH)2I料。鎂基-海水法船用脫硫系統主要包括脫硫塔、海水冷卻噴霧單元、漿料罐、多級噴 淋裝置、海水，在所述的脫硫塔下部設有漿料池，漿料池上部為多級噴淋裝置，通過氧化風 機向漿料池中通入氧氣，通過新水泵向漿料池中通入海水，漿料池底部設有排出泵；所述的 漿料罐的設有蒸汽、氧化鎂粉、海水管道，其中蒸汽管道上設有電動蒸汽閥，海水管道上設 有海水流量計，漿料罐中設有攪拌器，漿料罐下端出料管道設有變頻管道泵，出料管道上還 設有漿料流量計並連接到多級噴淋裝置；多級噴淋裝置還通過噴淋泵連接到漿料池；鍋爐 煙氣經過依次設有電動蝶閥、變頻風機、煙氣流量計的排煙管道進入海水冷卻噴霧單元，海 水冷卻噴霧單元順鍋爐煙氣通風方向噴霧，經冷卻的鍋爐煙氣進入脫硫塔；脫硫塔頂部設 有除霧網和新水噴淋裝置，處理後煙氣從脫硫塔的排煙口進入煙 並排出，排煙口側壁設有分析儀探頭；漿料池中還設有pH計，浮子式液位計。通過Mg(OH)2漿料多級噴淋裝置、漿料pH調控、給排水控制，研製而成本鎂基-海 水法船用脫硫系統，並通過濃度測定確定對應的優化運行參數，實現裝置長期可靠、達 標運行。本發明的原理是以氧化鎂水化法製備氫氧化鎂Mg(0H)2。氧化鎂首先吸附周圍的 水，反應形成氫氧化鎂微晶。加入分散劑可有效地降低表面能，通過位阻和靜電排斥效應防 止顆粒團聚和長大，製得粒徑更小，形貌更佳的Mg(OH)2，有效避免了脫硫系統中的結垢、堵 塞等問題，保證持續高效脫硫的可靠性。本發明是通過下述技術方案實現鎂基-海水法船用脫硫系統中Mg(OH)2漿料制 備方法中主要設備包括漿料罐、電動攪拌旋葉、溫度探頭、流量計、電動蒸汽閥、進料口、出 料口、蒸汽加熱管道、冷凝排水管等部分，控制恆定溫度、攪拌速度、熟化時間的常壓最佳水 合條件，以氧化鎂熱水合法製備Mg(OH)2漿料。 流量計配合電動閥控制海水由管道定量引入漿料罐中，經進料口加入氧化鎂粉 (氧化鎂粒度為200目且含雜質少)，投入海水和氧化鎂的質量比為8 2;利用船上熱蒸氣 分別由不同管道加熱漿料罐殼體(夾層結構)和內部，冷凝水由下部排水口排出，以保證循 環加熱。漿料罐內裝有溫度探頭即時監控漿料溫度，通過溫控裝置自動控制料溫保持80 90°C恆溫。電動攪拌旋葉攪拌速度為400r/min。在上述條件下熟化時間池再投放微量分 散劑，其質量佔總質量的3%，繼續攪拌熟化Ih即可由漿料罐底出料口輸出漿料，經變頻管 道泵向脫硫塔各級噴淋管道提供定量漿料進行噴淋。漿料供給量和噴淋量由漿料池中的PH 自動調控和多路自動反饋電器控制系統控制。本發明的效果和益處是，製備Mg(OH)2漿料活性高，產生殘渣少，不堵塞管道。直 接取海水加以利用，解決了海上取淡水難的問題。且充分利用船自產水蒸氣加熱，直接節省 運行費用。通過溫度自動調控系統和漿料供給控制，保證了高脫硫效率，確保船用M&S脫硫 裝置安全、可靠、達標運行。


下面結合附圖和具體的實施方式對本發明做進一步的描述。圖1為鎂基-海水法船用脫硫系統原理圖。圖2本方法涉及的漿料罐的結構原理圖。圖中，1、脫硫塔，2、漿料罐，3、煙囪，4、漿料池，5、海水，6、蒸汽，7、氧化鎂粉，8、新 水泵，9、海水流量計，10、電動閥，11、電動蒸汽閥，12、變頻管道泵，13、漿料流量計，14、噴淋 泵，15、排出泵，16、廢液，17、氧化風機，18、鍋爐煙氣，19、電動蝶閥，20、變頻風機，21、煙氣
流量計，22、處理後氣體。
具體實施例方式下面結合實施例具體說明本發明。在某貨櫃船上實船應用本方法後對製備的Mg(OH)2百分比進行測試。控制液固 比即海水與氧化鎂質量比、水合溫度、熟化時間、攪拌速度4個影響因素，根據所用MgO礦粉 成分配比(參考表1)得出製備的Mg(OH)2百分比並進行比較，確定最佳水合條件。測試結果如表2 表IMgO礦粉各成分含量
NaOHSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO8. 49%4. 27%0. 25%0. 75%1. 24%85%表2製備Mg (OH)2實驗正交表(下一頁)
因素項ABCDMg(OH)2 百@液固比/%水合溫度/°c熟化時間/h攪拌速度/rmin-1分比/%18:27012008828:28023009638:290340098水47:37024009057:38032009367:39013008576:470330081平86:48014008396:490220085KX282259256266Kl268272271262KZ249268272271KX94868589Kl89909087Z383899090R11463 由測試結果可以看出對Mg(OH)2活性影響重要程度為A > C > B > D。固液比對Mg(OH)2活性影響遠大於其他三個因素。實驗最佳方案為A1B2C2D3，即固液比8 2、水合 溫度80°C、熟化時間2h、攪拌速度400r · mirT1。 本發明不局限於上述實施例，任何在本發明披露的技術範圍內的等同構思或者改 變，均列為本發明的保護範圍。
權利要求
1. 一種鎂基-海水法船用脫硫系統中Mg(OH)2漿料製備方法，其特徵在於流量計配 合電動閥控制海水由管道定量引入漿料罐中，經進料口加入氧化鎂粉，投入海水和氧化鎂 的質量比為8 2;利用船上熱蒸氣分別由不同管道加熱漿料罐殼體和內部，冷凝水由下部 排水口排出；漿料罐內裝有溫度探頭即時監控漿料溫度，通過溫控裝置自動控制料溫保持 80 90°C恆溫；電動攪拌旋葉攪拌速度為400r/min ；在上述條件下熟化時間池再投放微 量分散劑，其質量佔總質量的3%，繼續攪拌熟化Ih即可由漿料罐底出料口輸出漿料，經變 頻管道泵向脫硫塔各級噴淋管道提供定量漿料進行噴淋。
全文摘要
一種鎂基-海水法船用脫硫系統中Mg(OH)2漿料製備的方法，該方法中主要涉及的裝置包括漿料罐、電動攪拌旋葉、溫度探頭、流量計、電動蒸汽閥、進料口、出料口、蒸汽加熱管道、冷凝排水管等。發明根據氧化鎂粉、海水、分散劑定量配比，恆溫加熱並攪拌均勻製成濃度為10～25％的漿料，然後通過變頻管道泵送至脫硫塔內，達到脫硫目的。本發明具有可以直接取海水加以利用，工藝簡便，製得粒徑更小，形貌更佳的Mg(OH)2，有效避免了脫硫系統中的結垢、堵塞等問題，保證持續高效脫硫的可靠性。
文檔編號B01D53/80GK102120126SQ20111003959
公開日2011年7月13日 申請日期2011年2月17日 優先權日2011年2月17日
發明者張路, 朱益民, 郝陽 申請人:大連海事大學