一種以硫漿和氧化鎂為原料生產硫酸鎂的裝置製造方法
2023-05-27 03:04:46
一種以硫漿和氧化鎂為原料生產硫酸鎂的裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及無機化學製品製造領域，特別涉及一種以硫漿和氧化鎂為原料生產硫酸鎂的裝置，其特徵是，包括燃燒爐、廢熱鍋爐、脫硫塔、脫硫液中間槽、氧化槽、漿液槽和閃蒸槽，燃燒爐的煙氣出口經管路與廢熱鍋爐的煙氣入口相連，廢熱鍋爐的煙氣出口與脫硫塔的冷卻段入口相連，脫硫塔頂的煙氣出口與風機相連；脫硫塔的脫硫段的噴淋裝置入口與循環泵出口相連，脫硫塔的脫硫段底部與脫硫液中間槽之間設有自流管路，循環泵的入口與脫硫液中間槽相通，脫硫塔的冷卻段噴淋裝置入口與母液泵的出口相連，脫硫塔底的母液出口經塔底母液泵與閃蒸槽的進口相連。與現有技術相比，本實用新型的優點是：硫酸鎂是重要化工原料和化肥，有廣闊的市場，經濟效益好。
【專利說明】一種以硫漿和氧化鎂為原料生產硫酸鎂的裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及無機化學製品製造領域，特別涉及焦爐煤氣溼式氧化脫硫工藝(氨法)產生的硫漿和氧化鎂為原料生產硫酸鎂的裝置。
【背景技術】
[0002]焦爐在煉焦過程產生的粗焦爐煤氣中含有NH3、H2S和HCN等雜質，粗焦爐煤氣經淨化處理得到淨焦爐煤氣。脫除NH3、H2S和HCN等雜質的淨焦爐煤氣作為工業燃料或化工原料使用。煤氣脫硫工藝技術是焦爐煤氣淨化工藝的重要組成部分，目前焦爐煤氣淨化工藝中，有多種脫硫工藝技術被應用。其中溼式氧化脫硫(氨法)工藝應用廣泛，該工藝的優點是脫硫效率高，無需外加鹼，操作費用低；缺點是煤氣中H2S、HCN通過脫硫液的吸收、氧化再生轉化為含有硫磺、硫代硫酸銨和硫氰酸銨的硫漿，硫漿中的含水量達到重量百分比35飛0%，硫漿處理工藝普遍採用融硫法和濃縮提鹽工藝，該工藝的產品是低純度硫磺和混合鹽，存在生產成本高，生產操作環境汙染嚴重的不足，而且產品市場銷售困難。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的是提供一種以硫漿和氧化鎂為原料生產硫酸鎂的裝置，用焦爐煤氣溼式氧化脫硫(氨法)工藝產生的硫漿生產用途廣泛的化肥和化工原料產品——硫酸鎂，解決硫漿進一步分離加工的問題，產品市場需求量大，使硫漿得到資源化綜合利用。
[0004]為實現上述目的，本實用新型通過以下技術方案實現，
[0005]一種以硫漿和氧化鎂為原料生產硫酸鎂的裝置，包括燃燒爐、廢熱鍋爐、脫硫塔、脫硫液中間槽、氧化槽、漿液槽和閃蒸槽，燃燒爐的煙氣出口經管路與廢熱鍋爐的煙氣入口相連，廢熱鍋爐的煙氣出口與脫硫塔的冷卻段入口相連，脫硫塔頂的煙氣出口與風機相連；
[0006]脫硫塔的脫硫段的噴淋裝置入口與循環泵出口相連，脫硫塔的脫硫段底部與脫硫液中間槽之間設有自流管路，循環泵的入口與脫硫液中間槽相通，脫硫塔的冷卻段噴淋裝置入口與母液泵的出口相連；
[0007]脫硫塔底的母液出口經塔底母液泵與閃蒸槽的進口相連，閃蒸槽的蒸汽出口與真空系統相連，閃蒸槽的底部出口與氧化槽相連，氧化槽上設有空氣通入管路，氧化槽底通過母液泵與結晶裝置相連，脫硫液中間槽與氧化槽之間設有自流管路；
[0008]漿液泵的入口與漿液槽底部相連，漿液槽的頂部與氧化鎂、蒸汽和水的供應管路相連，漿液泵的出口與脫硫液中間槽相連。
[0009]所述脫硫塔的結構為上下兩段，下段為冷卻段，上段為脫硫段，脫硫塔頂部排氣口的下方設有撲霧層。
[0010]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:
[0011]該裝置用於以焦爐煤氣溼式氧化脫硫(氨法)工藝產生的硫漿和氧化鎂為原料生產硫酸鎂產品，解決了低品質硫漿進一步分離加工的問題，使硫漿中的硫磺、鹽類中的硫最終轉化為S04=，硫酸鎂作為重要化工原料和化肥具有廣闊的市場，經濟效益顯著，使硫漿資源得到綜合利用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型實施例結構示意圖。
[0013]圖中:1_燃燒爐2-廢熱鍋爐3-脫硫塔4-風機5-循環泵6_塔底母液泵7-脫硫液中間槽8-氧化槽 9-母液泵10-漿液泵11-漿液槽12-閃蒸槽13-撲
霧層
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步說明:
[0015]見圖1，是本實用新型一種以硫漿和氧化鎂為原料生產硫酸鎂的裝置實施例結構示意圖，包括燃燒爐1、廢熱鍋爐2、脫硫塔3、脫硫液中間槽7、氧化槽8、漿液槽11和閃蒸槽12，燃燒爐I的煙氣出口經 管路與廢熱鍋爐2的煙氣入口相連，廢熱鍋爐2的煙氣出口與脫硫塔3的冷卻段入口相連，脫硫塔3頂的煙氣出口與風機4相連；
[0016]脫硫塔3的脫硫段的噴淋裝置入口與循環泵5出口相連，脫硫塔3的脫硫段底部與脫硫液中間槽7之間設有自流管路，循環泵5的入口與脫硫液中間槽7相通，脫硫塔3的冷卻段噴淋裝置入口與母液泵9的出口相連；
[0017]脫硫塔3底的母液出口經塔底母液泵6與閃蒸槽12的進口相連，閃蒸槽12的蒸汽出口與真空系統相連，閃蒸槽12的底部出口與氧化槽8相連，氧化槽8上設有空氣通入管路，氧化槽8底通過母液泵9與結晶裝置相連，脫硫液中間槽7與氧化槽8之間設有自流管路；
[0018]漿液泵10的入口與漿液槽11底部相連，漿液槽11的頂部與氧化鎂、蒸汽和水的供應管路相連，漿液泵10的出口與脫硫液中間槽7相連。
[0019]本實用新型裝置用於以焦爐煤氣溼式氧化脫硫(氨法)工藝產生的硫漿和氧化鎂為原料生產硫酸鎂的工藝中，通過焚燒，將焦爐煤氣溼式氧化脫硫(氨法)工藝產生的硫漿中的硫原子轉化為SO2，再與氧化鎂進行反應生成硫酸鎂，本實用新型硫漿中的主要成分是硫磺、硫代硫酸銨鹽、硫氰酸鹽和水，其中含水量(wt%)為30飛0%，其具體過程描述如下:
[0020]將硫漿、煤氣和空氣通入燃燒爐I進行燃燒，硫漿中硫原子轉化為SO2，燃燒爐中的空氣過剩係數為1.2^1.5，燃燒爐內溫度為110(Tl200°C，燃燒爐I產生的高溫煙氣通過廢熱鍋爐2換熱後送至脫硫塔3，廢熱鍋爐換熱後高溫煙氣溫度為28(T350°C ;高溫煙氣進入脫硫塔冷卻段經MgSO4母液噴淋冷卻，此時煙氣中的SO2濃度為5~8%，冷卻後煙氣上行至脫硫塔脫硫段與脫硫液逆流接觸，煙氣中的SO2被脫硫液吸收，SO2與脫硫液中Mg (OH) 2反應生成MgSO3,脫硫塔3排出的脫硫液自流至脫硫液中間槽7，脫硫塔3頂部出口與風機4相連，脫硫液中間槽7內的脫硫液經循環泵5送至脫硫塔3循環噴灑，脫硫液中間槽7內的部分脫硫液自流至氧化槽8,向氧化槽8內鼓入空氣,脫硫液中的MgSO3被氧化生成MgSO4 ;氧化槽8中的一部分MgSO4母液被送回脫硫塔3冷卻段噴淋冷卻煙氣，一部分MgSO4母液送真空結晶裝置提取MgSO4結晶；脫硫塔3底的MgSO4母液由塔底母液泵6送至閃蒸槽12真空閃蒸冷卻後返回氧化槽8，閃蒸槽12產生的閃蒸蒸汽接至真空系統，閃蒸槽12 —方面使脫硫塔底升溫的MgSO4母液得到冷卻，同時還使MgSO4母液蒸發濃縮；氧化鎂與水在漿液槽11中混合，通入蒸汽加熱熟化得到Mg(OH)2漿液，經漿液泵10送至脫硫液中間槽7。
[0021]脫硫塔3的結構為上下兩段，下段為冷卻段，上段為脫硫段，脫硫塔頂部排氣口的下方設有撲霧層13，煙氣脫除SO2後經脫硫塔頂撲霧層撲霧，除霧後煙氣由塔頂排至風機4，經加壓排至大氣。
[0022]該工藝中，硫漿在燃燒爐I中燃燒的主要化學反應式如下:
[0023]S+02=S02
[0024]NH4SCN+302=N2+C02+S02+2H20
[0025]2 (NH4) 2S203+502=2N2+4S02+8H20
[0026]2H2+02=2H20
[0027]2C0+02=2C02
[0028]漿液槽11中的主要化學反應為:
[0029]MgCHH2O=Mg (OH) 2
[0030]脫硫塔3中的主要化學反應:
[0031]Mg (OH) 2+S02=MgS03+H20
[0032]氧化槽8內的主要化學反應為:
[0033]2MgS03+02=2Mg SO4。
【權利要求】
1.一種以硫漿和氧化鎂為原料生產硫酸鎂的裝置，其特徵在於，包括燃燒爐、廢熱鍋爐、脫硫塔、脫硫液中間槽、氧化槽、漿液槽和閃蒸槽，燃燒爐的煙氣出口經管路與廢熱鍋爐的煙氣入口相連，廢熱鍋爐的煙氣出口與脫硫塔的冷卻段入口相連，脫硫塔頂的煙氣出口與風機相連； 脫硫塔的脫硫段的噴淋裝置入口與循環泵出口相連，脫硫塔的脫硫段底部與脫硫液中間槽之間設有自流管路，循環泵的入口與脫硫液中間槽相通，脫硫塔的冷卻段噴淋裝置入口與母液泵的出口相連； 脫硫塔底的母液出口經塔底母液泵與閃蒸槽的進口相連，閃蒸槽的蒸汽出口與真空系統相連，閃蒸槽的底部出口與氧化槽相連，氧化槽上設有空氣通入管路，氧化槽底通過母液泵與結晶裝置相連，脫硫液中間槽與氧化槽之間設有自流管路； 漿液泵的入口與漿液槽底部相連，漿液槽的頂部與氧化鎂、蒸汽和水的供應管路相連，漿液泵的出口與脫硫液中間槽相連。
2.根據權利要求1所述的一種以硫漿和氧化鎂為原料生產硫酸鎂的裝置，其特徵在於，所述脫硫塔的結構為上下兩段，下段為冷卻段，上段為脫硫段，脫硫塔頂部排氣口的下方設有撲霧層。
【文檔編號】C01F5/40GK203411347SQ201320463996
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年7月31日 優先權日:2013年7月31日
【發明者】張衛東 申請人:張衛東