白雲石灰煙氣脫硝脫硫製取氫氧化鎂、氧化鎂和石膏方法

2023-05-29 17:42:21 1

白雲石灰煙氣脫硝脫硫製取氫氧化鎂、氧化鎂和石膏方法
【專利摘要】本發明涉及一種白雲石灰用於煙氣脫硝脫硫同時製取氫氧化鎂、氧化鎂和石膏的方法，屬煙氣汙染控制【技術領域】。通過廉價NH4Cl溶液巧妙解決了白雲石灰鈣鎂分離問題。加熱進行鈣鎂分離過程中蒸氨獲得的氨氣(NH3)用於脫硝；鈣鎂分離過程形成的Mg(OH)2沉澱物用於煙氣脫硫；鈣鎂分離後經過固液分離的CaCl2溶液用於沉澱脫硫後生成的MgSO4溶液副產出CaSO4·1／2H2O建築石膏以及MgCl2溶液副產品；系統多餘的Mg(OH)2經過烘乾或者煅燒被製成了Mg(OH)2或者MgO成品，極大降低了脫銷脫硫成本。同時創新了新的氫氧化鎂、氧化鎂產品的生產工藝。實現了廢棄物綜合利用。
【專利說明】白雲石灰煙氣脫硝脫硫製取氫氧化鎂、氧化鎂和石膏方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種煙氣脫硫脫硝並製取氫氧化鎂、氧化鎂和石膏工藝，尤其是以白雲石灰為原料，在脫除煙氣中特別是燃煤煙氣中S0x、N0x同時製取氫氧化鎂、氧化鎂和石膏的工藝方法。
【背景技術】
[0002]S0x、N0x是造成空氣汙染的主要物質之一，對環境、生態、經濟發展和人體健康危害很大。煙氣脫硫、脫硝已經成為世界性技術課題，我國也將so2、so3、no、no2列為主要的法規控制空氣汙染物，有沒有脫硫脫硝手段、有沒有脫硫脫硝裝備、脫硫脫硝達到達不到排放指標，已經成為一個企業能否立足和生存的重要考量。
[0003]從脫硫角度講，「八 五」以來，眾多企業通過引進、消化、吸收取得了一系列比較有效的脫硫成果，並通過不斷地摸索、實踐和創新，獲得了大量諸如石灰法、氧化鎂法、氫氧化鎂法、白雲石灰法等成熟脫硫治理技術手段，基本可以滿足社會生產的需要。
[0004]從脫硝角度講，目前比較成熟的煙氣脫硝技術主要有兩種，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)工藝依據的化學反應原理是同樣的，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)進行選擇性還原反應生成氮氣(N2)和水蒸汽(H2O)。二者不同之處在於SNCR工藝一般在鍋爐爐膛內即燃燒區(800——12500C )進行，SCR工藝則是在靠近鍋爐尾部的煙道部位設置催化劑床層，即SCR脫硝反應器，在280—420°C溫度下，在催化劑條件下進行的煙氣選擇性還原過程。目前SCR脫硝反應器在鍋爐管道中布置是在鍋爐省煤器後，空氣預熱器之前，此處煙氣溫度達到300—500°C，多數催化劑在這個溫度區間具有足夠的活性，煙氣無需再加熱就具有較好的脫硝效果。
[0005]從製取氫氧化鎂、氧化鎂、石膏角度講，這些都是單獨的成熟的化工產品生產單元，現有脫硝、脫硫工藝上尚沒有利用化工原理或者聯合其他化工生產工藝將煙氣中有害物質回收有價產品的成功例證，所以脫硝、脫硫都是圍繞環保排放標準通過現成的脫硝脫硫劑進行的，只有單一投入，沒有治理後的有價回收。正是如此，導致現在排汙企業治理汙染成本高昂，主動治理積極性不高。
[0006]本發明人在2011年02月14日向國家知識產權局專利局遞交了「白雲石灰用於煙氣脫硫的方法」發明專利申請，申請號:201110039331.2，公開(公告)號:102172472A。該發明通過廉價MgCl2溶液巧妙解決了白雲石灰鈣鎂分離問題，其過程中生成的Mg (OH) 2很好地解決了煙氣脫硫重要問題，也使得投入的白雲石灰和補充的MgCl2溶液最終被製成了Mg (OH) 2或者MgO成品以及CaSO4 ? I / 2H20建築石膏，極大降低了脫硫成本，並使得脫硫行為從純投入變成盈利成為現實。這對於引導眾多企業改變消極對抗脫硫傾向，向脫硫要效益，增強脫硫積極性具有重要意義，同時，也為環保管理部門提供了具有強制執行力的技術手段，具有深遠的推廣意義。
[0007]雖然該發明很好地解決了煙氣脫硫和副產品的回收利用，但是，卻沒有對脫硝技術問題同時提出解決方案，實際應用上還存在美中不足。

【發明內容】

[0008]本發明的目的，旨在「白雲石灰用於煙氣脫硫的方法」的技術工藝思路基礎上，依靠廉價易得原料和輔助助劑，對原發明進行改進創新，使得脫硫、脫硝在一個工藝體系得以完成，併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築石膏的生產方法和產品，達到排放要求，追求廢棄物零排放的白雲石灰用於煙氣脫硝脫硫並生產氫氧化鎂或者氧化鎂以及建築石膏的方法。
[0009]本發明通過廉價NH4Cl溶液同樣巧妙解決了白雲石灰鈣鎂分離問題。加熱進行鈣鎂分離過程中蒸氨獲得的氨氣(NH3)用於脫硝，鈣鎂分離過程形成的Mg(OH)2沉澱物經過固液分離後的泥漿或者泥膏部分用於煙氣脫硫，鈣鎂分離後經過固液分離的CaCl2溶液用於沉澱脫硫後生成的MgSO4溶液，最終系統多餘的Mg(OH)2經過烘乾或者煅燒被製成了Mg(OH)2或者MgO成品，並副產出CaS04*l / 2H20建築石膏以及MgCl2溶液副產品，極大降低了脫銷脫硫成本。其中MgCl2溶液副產品既可以進一步提取碳酸鎂、氧化鎂，也可以作為鎂鹽初級原料銷售。實現了廢棄物綜合利用。
[0010]在以白雲石灰為主要原料並選擇NH4Cl溶液為鈣鎂分離助劑形成的氨氣(NH3)用於脫硝和形成的Mg(OH)2用於脫硫的同一個發明構思前提下，實現脫硫、脫硝的工藝步驟有兩個。
[0011]本發明脫硝脫硫並製取氫氧化鎂、氧化鎂和石膏方法採取的第一種工藝包括以下步驟:
[0012]①消化精製步驟:將白雲石灰水解消化並精製為白雲石灰乳；
[0013]②鈣鎂分離蒸氨步驟:所述白雲石灰乳加入足量的NH4Cl溶液進行反應，加熱反應生成的 NH4OH(NH3 ? H2O)和 CaCl2 進入液相，Mg(OH)2 進入固相，形成 NH1OH-CaCl2-Mg(OH)2液-液-固三元體系，其中NH4OH不穩定，`在加熱狀態下極易分解變成NH3和H2O, NH3用於脫硝；
[0014]③固液分離步驟:將步驟②所得混合液進行固液分離，過濾分離出部分1%(011)2泥膏或者泥漿用於脫硫工序，部分Mg(OH)2泥膏或者泥漿用於生產氫氧化鎂或者氧化鎂，濾清液為CaCl2溶液用於石膏沉澱反應；
[0015]④脫硝步驟:將氨氣(NH3)輸送至鍋爐燃燒區域，在800-1250°C高溫環境下完成SNCR選擇性非催化還原；
[0016]⑤脫硫步驟:將步驟③所得Mg (OH) 2泥膏或者泥漿調和成漿料，輸送到吸收單元與煙氣中S02、SO3> O2反應進行脫硫，使Mg (OH) 2吸收SO2以及SO3轉化形成MgSO4水溶液；
[0017]⑥石膏沉澱乾燥分解步驟:將步驟⑤所得MgSO4溶液與步驟③所得的CaCl2液體進行反應，形成CaSO4 ? 2H20沉澱和MgCl2溶液，沉澱物經沉降或過濾洗滌並乾燥分解得到CaSO4 ? I / 2H20建築石膏，MgCl2溶液可以作為制鎂鹽的原料；
[0018]⑦乾燥脫水和煅燒分解步驟:將步驟③所得部分Mg (OH) 2乾燥蒸發製得Mg (OH) 2成品，或者煅燒分解製得MgO成品。
[0019]本發明脫硝脫硫並製取氫氧化鎂、氧化鎂和石膏方法採取的第二種工藝包括以下步驟:[0020]①消化精製步驟:將白雲石灰水解消化並精製為白雲石灰乳；
[0021]②鈣鎂分離蒸氨步驟:所述白雲石灰乳加入足量的NH4Cl溶液進行反應，加熱反應生成的 NH4OH(NH3.H2O)和 CaCl2 進入液相，Mg (OH)2 進入固相，形成 NH1OH-CaCl2-Mg (OH) 2 三元液-液-固體系，其中NH4OH不穩定，在加熱狀態下極易分解變成NH3和H20，NH3用於脫硝；
[0022]③固液分離步驟:將步驟②所得混合液進行固液分離，過濾分離出的部分Mg(OH)2泥膏或者泥漿用於脫硫工序，另外部分Mg(OH)2泥膏或者泥漿用於生產氫氧化鎂或者氧化鎂，濾清液為CaCl2溶液用於石膏沉澱反應；
[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程；在條件具備條件下，為了減少溫降，保持脫硝過程較高溫度，可在鍋爐爐尾煙道出口採用高溫旋風除塵之後連接SCR脫硝反應器，這樣既可以減少催化劑汙染和損失、延長壽命，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泥膏或者泥漿調和成漿料，輸送到吸收單元與煙氣中S02、SO3> O2反應進行脫硫，使Mg (OH) 2吸收SO2以及SO3轉化形成MgSO4水溶液；
[0025]⑥石膏沉澱乾燥分解步驟:將步驟⑤所得MgSO4溶液與步驟③所得的CaCl2液體進行反應，形成CaSO4 ? 2H20沉澱和MgCl2溶液，沉澱物經沉降或過濾洗滌並乾燥分解得到CaSO4 ? I / 2H20建築石膏，MgCl2溶液可以作為制鎂鹽的原料；
[0026]⑦乾燥脫水和煅燒分解步驟:將步驟③所得部分Mg (OH) 2乾燥蒸發製得Mg (OH) 2成品，或者煅燒分解製得MgO成品。
[0027]由以上兩種脫硝脫硫並製取氫氧化鎂、氧化鎂和石膏方法不難看出:兩利方法基本工藝思路相同，其不同之處在於依據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和鍋爐尾部煙道的SCR脫硝反應器，依據煙氣溫度條件選擇了兩種脫硝方案。
[0028]本發明方法首先將白雲石灰水解消化並精製為白雲石灰乳；與足量的NH1Cl溶液進行鈣鎂分離反應，使白雲石灰乳中的Ca(OH)2轉變成氨水和CaCl2液體進入液相，使白雲石灰乳中的Mg(OH)2進入固相，利用氨水(NH4OH)的易分解性和易揮發性，通過加熱使氨氣(NH3)在鈣鎂分離過程中被蒸發出來，氨氣輸送至脫硝工序；經過濾洗滌實現了鈣鎂的固液分離，在進行鈣鎂分離反應過程中，加熱有利於反應進行，也有利於氨氣產生。實際過程中，這個反應可以加熱進行，也就是鈣鎂分離與蒸氨是同時進行的。氨氣用於鍋爐燃燒區高溫還原脫硝(SNCR)，或者氨氣用於鍋爐爐尾煙道部分進行選擇性催化還原脫硝(SCR)。將一部分固液分離出的Mg(OH)2濾餅稀釋調和成漿料，輸送到吸收單元對煙氣進行脫硫，使SO2以及SO3轉化形成MgSO4水溶液，達到脫硫目的。將另一部分固液分離出的Mg (OH) 2濾餅乾燥蒸發水分製得高活性Mg(OH)2成品，或者煅燒分解得到高活性的化學級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物，也可以無需乾燥或者煅燒，直接供應其他廠家或者鍋爐由於脫硫劑。將脫硫形成的MgSO4溶液與鈣鎂分離中得到的足量的CaCl2液體進行石膏沉澱反應,形成CaSO4 ? 2H20沉澱和MgCl2溶液,經過沉降或者過濾洗漆分離後，沉澱物或者濾餅經乾燥分解得到CaSO4* I / 2H20建築石膏，而MgCl2溶液可以製作氧化鎂或者副產出售。石膏沉澱反應形成的CaSO4 ? 2H20沉澱中含有MgCl2成分，可以不經過洗滌直接用於生產建築石膏。
[0029]使用足量的NH4Cl溶液進行鈣鎂分離反應，可以促進CaO或者Ca (OH) 2徹底轉化為溶解度高的CaCl2溶液實現鈣鎂分離並促進氨氣形成，也可儘量防止Ca (OH) 2進入脫硫工序與煙氣中的SO2以及SO3反應生成不溶性的亞硫酸鈣以及硫酸鈣，避免堵塞管道、吸收塔噴嘴以及結垢，也最大限度防止了影響副產品CaS04*l / 2H20建築石膏和Mg(OH)2的品質。
[0030]過程中洗滌Mg (OH) 2濾餅的洗液含CaCl2成分，該洗液或者與CaCl2液體合併使用於MgSO4水溶液沉澱反應,或者用於白雲石灰的水解消化而得到利用。用於白雲石灰的水解消化時，CaCl2本身並不參與反應，而在接下來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蒸汽或者其他餘熱。
[0032]本發明所述乾燥脫水以及煅燒所需要熱源均可利用熱電廠蒸汽或者其他餘熱，t匕如排汙廢汽、煙道氣、換熱器等。
[0033]CaSO4 *2H20濾餅或者沉澱物也可不經過洗漆直接經乾燥分解得到含少量MgCl2成分的CaSO4 ? I / 2H20建築石膏。
[0034]包括洗滌用水在內進入系統的水，部分在煙氣脫硫中被蒸發掉，部分在濾餅乾燥、煅燒中被蒸發掉；投入的白雲石灰和補充的NH4C1溶液最終被製成了 Mg(OH)2或者MgO成品以及CaSO4* I / 2H20建築石膏，實現了脫硝脫硫過程廢棄物和廢水的零排放。
[0035]從以上陳述中可以 明顯看出，無論採用SCR脫硝還是採用SNCR脫硝與本工藝總體發明構思相結合，過程中產生的氨氣都極大程度的與煙氣中的氮氧化物(NOx)結合還原出氮氣消除汙染。同時，在兩種脫硝方法與脫硫結合過程中，使得煙氣中的硫轉化為硫酸鎂而被過程中氯化鈣沉澱最終變成建築石膏和氯化鎂溶液副產品，完成了一項建築石膏生產新方法和得到建築石膏；使得系統中富餘的氫氧化鎂濾餅經過乾燥脫水完成了一項氫氧化鎂生產新工藝和氫氧化鎂產品；還使得系統中富餘的氫氧化鎂濾餅經過乾燥脫水再煅燒或者直接煅燒完成了一項氧化鎂生產新工藝和氧化鎂產品。所以本工藝方法在白雲石灰用於煙氣脫硝脫硫同時，還發明出了新的石膏、氫氧化鎂以及氧化鎂的生產工藝和產品。這對於煙氣脫硝脫硫無疑定將大幅降低成本甚至盈利，對於鎂鹽生產工藝開闢了一個新的途徑。二者結合，可將諸如電廠鍋爐汙染物變廢為寶，也可充分利用電廠餘熱、裝備等優勢降低鎂鹽化工生產成本，改變主導工藝布局。
[0036]本發明依據的化學反應原理是:
[0037]
【權利要求】
1.一種白雲石灰用於煙氣脫硝脫硫並製取氫氧化鎂、氧化鎂和石膏的方法包括以下步驟: ①消化精製步驟:將白雲石灰水解消化並精製為白雲石灰乳； ②鈣鎂分離蒸氨步驟:所述白雲石灰乳加入足量的NH4Cl溶液進行反應，加熱反應生成的 NH4OH (NH3.H2O)和 CaCl2 進入液相，Mg (OH) 2 進入固相，形成 NH4OH-CaCl2-Mg (OH) 2液-液-固三元體系，其中NH4OH不穩定，在加熱狀態下分解變成NH3和H2O, NH3用於脫硝； ③固液分離步驟:將步驟②所得混合液進行固液分離，過濾分離出部分Mg(OH)2泥膏或者泥漿用於脫硫工序，部分Mg(OH)2泥膏或者泥漿用於生產氫氧化鎂或者氧化鎂，濾清液為CaCl2溶液用於石膏沉澱反應； ④脫硝步驟:將氨氣(NH3)輸送至鍋爐燃燒區域，在800-125(TC高溫環境下完成SNCR選擇性非催化還原； ⑤脫硫步驟:將步驟③所得Mg(OH) 2泥膏或者泥漿調和成漿料，輸送到吸收單元與煙氣中S02、SO3> O2反應進行脫硫，使Mg (OH) 2吸收SO2以及SO3轉化形成MgSO4水溶液； ⑥石膏沉澱乾燥分解步驟:將步驟⑤所得MgSO4溶液與步驟③所得的CaCl2液體進行反應，形成CaSO4.2H20沉澱和MgCl2溶液，沉澱物經沉降或過濾洗滌並乾燥分解得到CaSO4.I / 2H20建築石膏，MgCl2溶液可以作為制鎂鹽的原料； ⑦乾燥脫水和煅燒分解步驟:將步驟③所得部分Mg(OH)2乾燥蒸發製得Mg(OH)2成品，或者煅燒分解製得MgO成品。
2.—種白雲石灰用於煙氣脫硝脫硫並製取氫氧化鎂、氧化鎂和石膏的方法包括以下步驟:` ①消化精製步驟:將白雲石灰水解消化並精製為白雲石灰乳； ②鈣鎂分離蒸氨步驟:所述白雲石灰乳加入足量的NH4Cl溶液進行反應，加熱反應生成的 NH4OH(NH3.H2O)和 CaCl2 進入液相，Mg(OH)2 進入固相，形成 NH4OH-CaCl2-Mg(OH)2 三元液-液-固體系，其中NH4OH不穩定，在加熱狀態下分解變成NH3和H20，NH3用於脫硝； ③固液分離步驟:將步驟②所得混合液進行固液分離，過濾分離出的部分18(0!1)2泥膏或者泥漿用於脫硫工序，部分Mg(OH)2泥膏或者泥漿用於生產氫氧化鎂或者氧化鎂，濾清液為CaCl2溶液用於石膏沉澱反應； 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程； ⑤脫硫步驟:將步驟③所得Mg(OH)2泥膏或者泥漿調和成漿料，輸送到吸收單元與煙氣中S02、SO3> O2反應進行脫硫，使Mg (OH) 2吸收SO2以及SO3轉化形成MgSO4水溶液； ⑥石膏沉澱乾燥分解步驟:將步驟⑤所得MgSO4溶液與步驟③所得的CaCl2液體進行反應，形成CaSO4.2H20沉澱和MgCl2溶液，沉澱物經沉降或過濾洗滌並乾燥分解得到CaSO4.I / 2H20建築石膏，MgCl2溶液可以作為制鎂鹽的原料； ⑦乾燥脫水和煅燒分解步驟:將步驟③所得部分Mg(OH)2乾燥蒸發製得Mg(OH)2成品，或者煅燒分解製得MgO成品。
3.根據權利要求1所述的白雲石灰用於煙氣脫硝脫硫並製取氫氧化鎂、氧化鎂和石膏的方法包括以下步驟: ①消化精製步驟:將白雲石灰與水按照1:3 — 8重量比配料，在消化器中邊攪拌邊加料，將白雲石灰水解消化為白雲石灰乳，然後將白雲石灰乳通過篩濾或者旋液分離進行精製，除去灰乳中的砂粒與白雲石生塊等雜質，得到重量百分比濃度10 — 20%的精製白雲石灰乳； ②鈣鎂分離蒸氨步驟:將精製白雲石灰乳與足量的濃度5— 20%的NH4Cl溶液通過蒸汽加熱完成鈣鎂分離，白雲石灰乳中的Mg(OH)JX澱物保持固相，而Ca(OH)2則反應形成CaCl2液體進入液相，同時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後的含Mg(OH)2沉澱的混合漿料進行過濾洗滌，使固液分離分別得到Mg(OH)2濾餅和CaCl2溶液，部分Mg(OH)2濾餅用於脫硫工序，部分Mg(OH)2濾餅用於生產氫氧化鎂或者氧化鎂；此過程中洗滌Mg(OH)2濾餅的洗液含CaCl2液體成分，該洗液或者與CaCl2液體合併使用於MgSO4水溶液沉澱反應，或者用於白雲石灰的水解消化； ④NOx的脫硝步驟:將氨氣直接加壓噴入鍋爐燃燒區，實施高溫無催化脫硝還原反應； 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反應進行脫硫，使SO2以及SO3轉化形成高溶解度的MgSO4溶液；將MgSO4溶液與脫硫吸收塔底部匯集的部分沒有反應完全的Mg(OH)2沉澱物通過沉降分離、過濾分離等分離手段進行分離，得到的上清液或者濾液為MgSO4溶液，輸送到下步石膏沉澱過程，得到的未反應的Mg (OH) 2漿狀物或者濾餅返回本步驟並調和成料漿供重複脫硫使用； ⑥石膏沉澱乾燥分解步驟:將脫硫後形成的MgSO4溶液與鈣鎂分離步驟得到的足量的CaCl2溶液進行二水石膏的沉澱反應，形成CaSO4 ? 2H20沉澱和MgCl2溶液的上清液；CaSO4 *2H20沉澱經過水洗或者過濾洗滌後，濾餅再經150— 250°C乾燥粉碎得到CaSO4 *1 /2H20建築石膏，該步驟生成的MgCl2溶液用於製取氧化鎂或者作為副產品出售； ⑦乾燥脫水和煅燒分解步驟:將鈣鎂分離步驟得到的經過洗滌的Mg(OH)2濾餅在400— 600°C進行乾燥粉碎得到具有高活性的Mg(OH)2成品，將該濾餅經過800— 1000°C煅燒得到高活性的化學級MgO成品。
4.根據權利要求2所述的白雲石灰用於煙氣脫硝脫硫並製取氫氧化鎂、氧化鎂和石膏的方法包括以下步驟: ①消化精製步驟:將白雲石灰與水按照1:3 — 8重量比配料，在消化器中邊攪拌邊加料，將白雲石灰水解消化為白雲石灰乳，然後將白雲石灰乳通過篩濾或者旋液分離進行精製，除去灰乳中的砂粒與白雲石生塊等雜質，得到重量百分比濃度10-20 %的精製白雲石灰乳； ②鈣鎂分離蒸氨步驟:將精製白雲石灰乳與足量的濃度5— 20%的NH1Cl溶液通過蒸汽加熱完成鈣鎂分離，白雲石灰乳中的Mg(OH)JX澱物保持固相，而Ca(OH)2則反應形成CaCl2液體進入液相，同時氨氣被蒸出送入脫硝工序，經過過濾洗滌使固液分離分別得到Mg (OH) 2濾餅和CaCl2溶液；此過程中洗滌Mg (OH) 2濾餅的洗液含CaCl2液體成分，該洗液或者與CaCl2液體合併使用於MgSO4水溶液沉澱反應，或者用於白雲石灰的水解消化； ③固液分離步驟:將鈣鎂分離或者蒸氨後的含Mg(OH)2沉澱的混合漿料進行過濾洗滌，使固液分離分別得到Mg(OH)2濾餅和CaCl2溶液，部分Mg(OH)2濾餅用於脫硫工序，部分Mg(OH)2濾餅用於生產氫氧化鎂或者氧化鎂；此過程中洗滌Mg(OH)2濾餅的洗液含CaCl2液體成分，該洗液或者與CaCl2液體合併使用於MgSO4水溶液沉澱反應，或者用於白雲石灰的水解消化； 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器中，在催化劑條件下的床層實施催化還原反應，反應溫度滿足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反應進行脫硫，使SO2以及SO3轉化形成高溶解度的MgSO4溶液；將MgSO4溶液與脫硫吸收塔底部匯集的部分沒有反應完全的Mg(OH)2沉澱物通過沉降分離、過濾分離等分離手段進行分離，得到的上清液或者濾液為MgSO4溶液，輸送到下步石膏沉澱過程，得到的未反應的Mg (OH) 2漿狀物或者濾餅返回本步驟並調和成料漿供重複脫硫使用； ⑥石膏沉澱乾燥分解步驟:將脫硫後形成的MgSO4溶液與鈣鎂分離步驟得到的足量的CaCl2溶液進行二水石膏的沉澱反應，形成CaSO4 ? 2H20沉澱和MgCl2溶液的上清液；CaSO4 *2H20沉澱經過水洗或者過濾洗滌後，濾餅再經150— 250°C乾燥粉碎得到CaSO4 ? I /2H20建築石膏，該步驟生成的MgCl2溶液用於製取氧化鎂或者作為副產品出售； ⑦乾燥脫水和煅燒分解步驟:將鈣鎂分離步驟得到的經過洗滌的Mg(OH)2濾餅在400-600°C進行乾燥粉碎得到具有高活性的Mg(OH)2成品，將該濾餅經過800— 1000°C煅燒得到高活性的化學級MgO成品。
5.根據權利要求1或3所述的白雲石灰用於脫硝脫硫並製取氫氧化鎂、氧化鎂、石膏的方法包括如下步驟: ①消化精製步驟:將含有5%砂粒和白雲石生塊等雜質的白雲石灰與水按照1:6重量比在消化反應器中邊加·料邊攪拌消化為白雲石灰乳，使MgO ? CaO(白雲石灰)與水生成Mg(OH)2 ? Ca(OH)2A混合物，通過濾篩去除灰乳中的砂粒和白雲石生塊等雜質，得到濃度·10 — 20%精製灰乳； ②鈣鎂分離蒸氨步驟:將精製白雲石灰乳注入鈣鎂分離蒸氨反應器中，加入足量的濃度10%的NH4Cl溶液，關閉加料口，開動攪拌器，通入蒸汽直接加熱進行鈣鎂分離反應，啟動空氣排放口的引鳳風機，將蒸發出的氨氣沿風管輸送至脫硝工序，這時白雲石灰乳中的Mg (OH) 2沉澱物保持固相不變，而Ca (OH) 2則反應形成CaCl2液體進入液相，同時氨氣被陸續蒸出； ③固液分離步驟:將鈣鎂分離蒸氨結束後的混合液，送壓濾機過濾並洗滌完成固液分離分別得到Mg (OH)2濾餅和CaCl2溶液，Mg (OH) 2濾餅的一半用於脫硫工序，另一半Mg (OH) 2濾餅用於生產氫氧化鎂或者氧化鎂；此過程中洗滌Mg(OH)2濾餅的洗液含CaCl2液體成分，該洗液一半與CaCl2液體合併使用於MgSO4水溶液沉澱反應，另一半用於白雲石灰的水解消化； ④NOx的脫硝步驟:將蒸氨工序獲得的氨氣直接用引風機輸送至脫硝工序，加壓噴入鍋爐燃燒區，實施無催化還原反應，反應溫度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反應進行脫硫，使SO2以及SO3轉化形成高溶解度的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有反應完全的Mg(OH)2沉澱物通過沉降分離，得到的上清液為MgSO4溶液，管道輸送到下步石膏沉澱過程，沉降分離後底部得到的未反應完全的Mg(OH)2漿狀物返回本步驟並調和成料漿供重複脫硫使用； ⑥石膏沉澱乾燥分解步驟:將脫硫後形成的MgSO4溶液泵入沉澱反應器，攪拌作用下注入足量的鈣鎂分離步驟得到的CaCl2溶液進行二水石膏的沉澱反應，形成CaSO4 ? 2H20沉澱和MgCl2溶液；將沉澱完成的反應物放入沉澱池，上清液為MgCl2溶液用於製取氧化鎂或者作為副產品出售，沉澱物為CaSO4 ? 2H20沉澱，將該沉澱取出再經200°C乾燥粉碎得到CaSO4 ? I / 2H20 建築石膏； ⑦乾燥脫水和煅燒分解步驟:將鈣鎂分離步驟得到的經過洗滌的Mg(OH)2濾餅置於480°C的乾燥床上進行乾燥粉碎得到具有高活性的Mg(OH)2成品，將該濾餅置於950°C煅燒爐煅燒得到高活性的化學級MgO成品。
6.根據權利要求2或4所述的白雲石灰用於脫硝脫硫並製取氫氧化鎂、氧化鎂、石膏的方法包括如下步驟: ①消化精製步驟:將含有10%砂粒和白雲石生塊等雜質的白雲石灰與水按照1:8重量比在消化反應器中邊加料邊攪拌消化為白雲石灰乳，使MgO ? CaO(白雲石灰)與水生成Mg(OH)2 ? Ca(OH)2A混合物，通過濾篩去除灰乳中的砂粒和白雲石生塊等雜質，得到濃度10 — 20%精製灰乳； ②鈣鎂分離蒸氨步驟:將精製白雲石灰乳注入鈣鎂分離蒸氨反應器中，加入足量的濃度8 %的NH4Cl溶液，關閉加料口，開動攪拌器，通入蒸汽間接加熱進行鈣鎂分離反應，啟動空氣排放口的引鳳風機，將蒸發出的氨氣沿風管輸送至脫硝工序，這時白雲石灰乳中的Mg (OH) 2沉澱物保持固相不變，而Ca (OH) 2則反應形成CaCl2液體進入液相，同時氨氣被陸續蒸出； ③固液分離步驟:將鈣鎂分離蒸氨結束後的混合液，送壓濾機過濾並洗滌完成固液分離分別得到Mg(OH)2濾餅和CaCl2溶液，Mg (OH)2濾餅的一半用於脫硫工序，Mg (OH)2濾餅的另一半用於生產氫氧化鎂或者氧化鎂；此過程中洗滌Mg(OH)2濾餅的洗液含CaCl2液體成分，該洗液一半與CaCl2液體合併使用於MgSO4水溶液沉澱反應，另一半用於白雲石灰的水解消化； ④NOx的脫硝步驟:將蒸氨工序獲得的氨氣直接用引風機輸送至脫硝工序，加壓噴入鍋爐尾部煙道部位的催化反應器中，在催化劑條件下的床層實施催化還原反應，反應溫度滿足 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反應進行脫硫，使SO2以及SO3轉化形成高溶解度的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有反應完全的Mg(OH)2沉澱物通過沉降分離，得到的上清液為MgSO4溶液，管道輸送到下步石膏沉澱過程，沉降分離後底部得到的未反應完全的Mg(OH)2漿狀物返回本步驟並調和成料漿供重複脫硫使用； ⑥石膏沉澱乾燥分解步驟:將脫硫後形成的MgSO4溶液泵入沉澱反應器，攪拌作用下注入足量的鈣鎂分離步驟得到的CaCl2溶液進行二水石膏的沉澱反應，形成CaSO4 ? 2H20沉澱和MgCl2溶液；將沉澱完成的反應物放入沉澱池，上清液為MgCl2溶液用於製取氧化鎂或者作為副產品出售，沉澱物為CaSO4 ? 2H20沉澱，將該沉澱取出再經250°C乾燥粉碎得到CaSO4 ? I / 2H20 建築石膏； ⑦乾燥脫水和煅燒分解步驟:將鈣鎂分離步驟得到的經過洗滌的Mg(OH)2濾餅置於.500 0C的乾燥床上進行乾燥粉碎得到具有高活性的Mg (OH) 2成品，將該濾餅置於1000°C煅燒爐煅燒得到高活性的化學級MgO成品。
【文檔編號】B01D53/75GK103566726SQ201310553784
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月5日 優先權日:2013年11月5日
【發明者】彭振超, 韓默先 申請人:彭振超, 韓默先