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1、10申请公布号CN101972595A43申请公布日20110216CN101972595ACN101972595A21申请号201010516724322申请日20101022B01D53/78200601B01D53/50200601B01D53/62200601C01F5/24200601C01C1/24200601C05C3/0020060171申请人上海交通大学地址200240上海市闵行区东川路800号申请人上海致轩环保科技有限公司浙江天蓝环保技术有限公司72发明人晏乃强瞿赞李钢建张来友莫建松吴忠标74专利代理机构上海交达专利事务所31201代理人王锡麟王桂忠54发明名称镁氨组合烟气。
2、脱硫脱碳及副产物回收的实现方法57摘要一种环境技术领域的镁氨组合烟气脱硫脱碳及副产物回收的实现方法。利用脱碳所得到的碳酸氢铵对脱硫产物硫酸镁进行回收再生及硫酸铵提浓的方法，在保证脱硫效率的基础上，对于湿式镁法脱硫的废液进行再生，得到的碱式碳酸镁固体用于脱硫再利用，同时得到副产物硫酸铵固体。本发明利用氨水捕集烟气中的二氧化碳产生碳酸氢铵，再用碳铵对镁法湿式脱硫所产生的硫酸镁进行处理的综合技术，可同时脱除烟气中的二氧化碳，同时得到碱式碳酸镁及硫酸铵肥料。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图1页CN101972596A1/1页21一种镁氨组合烟气。
3、脱硫脱碳及副产物回收的实现方法，其特征在于，包括步骤如下1利用氧化镁或者碱式碳酸镁浆液对烟气进行脱硫，把脱硫后含有亚硫酸镁及亚硫酸氢镁的脱硫液导入氧化池中，加入MGOH2水溶液将PH中和至7，然后进一步鼓入空气并搅拌液体，将曝气氧化后的溶液用分离设备进行机械除杂，除去烟气中的固体烟尘，得到硫酸镁溶液；2把纯净的硫酸镁溶液打入再生池中，补充水或者稀硫酸铵溶液稀释硫酸镁溶液，加入少量的絮凝剂后，在4070温度下密闭搅拌脱碳反应2H6H；3当溶液中硫酸铵浓度超过40时，经过固液分离后，得到固体的碱式碳酸镁，液相为硫酸铵溶液；4用离心机设备分离，滤液静置析出硫酸铵晶体，收集，清液打入氧化池循环利用，同。
4、时提浓硫酸铵；得到的碱式碳酸镁固体沉淀物溶解于水中制备成脱硫浆液，循环用于脱硫。2根据权利要求1所述的镁氨组合烟气脱硫脱碳及副产物回收的实现方法，其特征是，步骤2中所述的脱碳，其吸收剂为225的氨水溶液。3根据权利要求1所述的镁氨组合烟气脱硫脱碳及副产物回收的实现方法，其特征是，步骤2中所述的稀释硫酸镁溶液，硫酸镁溶液的浓度小于等于15。4根据权利要求1所述的镁氨组合烟气脱硫脱碳及副产物回收的实现方法，其特征是，步骤2中所述的絮凝剂为聚丙烯酰胺、聚乙烯醇中的一种或多种，每一立方米反应溶液加入50G，以与镁离子摩尔比为2025的比例逐步加入碳酸氢铵溶液。5根据权利要求1所述的镁氨组合烟气脱硫脱碳。
5、及副产物回收的实现方法，其特征是，步骤3中所述的碱式碳酸镁固体用于循环再脱硫使用，或干燥后制成工业级碱式碳酸镁产品。6根据权利要求1所述的镁氨组合烟气脱硫脱碳及副产物回收的实现方法，其特征是，步骤3中所述的硫酸铵溶液则用来稀释待再生的高浓度脱硫原液，在硫酸镁的再生过程中浓缩硫酸铵，通过结晶回收硫酸铵晶体。权利要求书CN101972595ACN101972596A1/4页3镁氨组合烟气脱硫脱碳及副产物回收的实现方法技术领域0001本发明涉及的是一种环境技术领域的脱硫脱碳耦合的方法，特别是一种镁氨组合烟气脱硫脱碳及副产物回收的实现方法。背景技术0002我国是世界上煤炭年消耗量最大的国家，燃煤是我国。
6、主要的能源。燃煤所产生的二氧化硫十分巨大，造成酸雨污染。国家已经明确要求工业和电厂燃煤锅炉必须进行烟气脱硫处理。0003燃煤烟气脱硫处理的方法有多种。其中以石灰石湿法最为常用，但是该方法需要消耗大量的石灰石和水，同时产生大量的副产物硫酸钙难以处理，所以基本上应用于大型电厂的燃煤锅炉。氨法脱硫和海水脱硫在我国也有应用，不过各有局限性。氨法脱硫对设备要求较高，同时氨的逃逸损失会造成二次环境污染；海水脱硫则主要局限于沿海地区应用，同时伴随需要大量的海水处理。00041975年以来，镁法脱硫在日本、美国等国家开始推广应用，而且逐步成熟并扩展到全世界。镁法脱硫技术具有脱硫效率高、不容易结垢、场地占用小等。
7、优点。我国是世界上最重要的氧化镁生产国之一，镁法脱硫技术有着广泛应用的先天优势。尤其是中小型锅炉或者脱硫设施场地比较小的情况下，该方法最适合应用。但是，该方法也有缺点。近年来，随着全世界范围内的原材料涨价，镁法脱硫技术的成本逐渐升高。脱硫过程需要持续补充镁基原料主要是轻烧氧化镁粉，使脱硫成本增加很多。为此，开发可经济回收的镁法脱硫工艺并考虑到二氧化碳捕集及利用的方法具有较大的技术优势。发明内容0005本发明针对现有镁法脱硫技术的不足，提供一种镁氨组合烟气脱硫脱碳及副产物回收的实现方法。本发明在保证烟气脱硫效率前提下，可同时脱除烟气中的二氧化碳，还能得到碱式碳酸镁及硫酸铵肥料。0006本发明是通。
8、过以下技术方案实现的0007本发明包括步骤如下00081利用氧化镁或者碱式碳酸镁浆液对烟气进行脱硫，把脱硫后含有亚硫酸镁及亚硫酸氢镁的脱硫液导入氧化池中，加入MGOH2水溶液将PH中和至7，然后进一步鼓入空气并搅拌液体；将曝气氧化后的溶液用分离设备进行机械除杂，除去烟气中的固体烟尘，得到硫酸镁溶液；00092把纯净的硫酸镁溶液打入再生池中，补充水或者稀硫酸铵溶液稀释硫酸镁溶液，加入少量的絮凝剂后，在4070温度下密闭搅拌脱碳反应2H6H；00103当溶液中硫酸铵浓度超过40时，经过固液分离后，得到固体的碱式碳酸镁，液相为硫酸铵溶液；00114用离心机设备分离，滤液静置析出硫酸铵晶体，收集，清液。
9、打入氧化池循环利说明书CN101972595ACN101972596A2/4页4用，同时提浓硫酸铵；得到的碱式碳酸镁固体沉淀物溶解于水中制备成脱硫浆液，循环用于脱硫。0012步骤1中所述的脱硫，脱硫后废液的中和过程化学反应式为0013MGOH2OMGOH2，0014MGOH2MGHSO322MGSO3H2O。0015步骤1中所述的曝气氧化，曝气氧化过程化学反应式为00162MGSO3O22MGSO4。0017步骤2中所述的脱碳过程化学反应式为0018NH3H2OCO2NH4HCO3。0019步骤2中所述的脱碳，其吸收剂为525的氨水溶液。0020步骤2中所述的稀释硫酸镁溶液，硫酸镁溶液的浓度小。
10、于等于15，否则反应过程会出现固体板结现象。0021步骤2中所述的絮凝剂为聚丙烯酰胺、聚乙烯醇中的一种或多种，每一立方米反应溶液加入50G，以与镁离子摩尔比为2025的比例逐步加入碳酸氢铵溶液。0022步骤3中所述的再生过程化学反应式为0023MGSO42NH4HCO3MGHCO32NH42SO4，00244MGHCO323MGCO3MGOH2XH2O5CO2。0025步骤3中所述的碱式碳酸镁固体用于循环再脱硫使用，或干燥后制成工业级碱式碳酸镁产品。0026步骤3中所述的硫酸铵溶液则用来稀释待再生的高浓度脱硫原液，在硫酸镁的再生过程中浓缩硫酸铵，通过结晶回收硫酸铵晶体。0027本发明这样烟气脱。
11、硫与烟气脱碳工艺耦合组成一个同时达到脱硫与减碳的要求新的工艺，选用氨水或者铵盐与硫酸镁反应，来进行镁回收。反之，氨水成本太高，反应过程会有氨逃逸，造成新污染；选用其它铵盐会引入杂质离子或者成本太高；在镁回收的反应过程中，加入絮凝剂，能够使反应后的固液分离过程更顺利，同时有助于提高镁回收效果。经过实验室验证，由于与碳酸氢铵化学反应的特征，用于镁回收的硫酸镁溶液的浓度不能太高。0028本发明把硫酸镁溶液打入再生池中，加入絮凝剂和碳酸氢铵溶液，对镁基脱硫剂进行再生反应。充分反应以后，得到碱式碳酸镁固体及硫酸铵、硫酸镁的混合溶液。碱式碳酸镁输送到脱硫溶液制备系统，用于循环脱硫再利用。滤液冷却后，可以析。
12、出比较纯净的硫酸铵晶体。清液部分打入曝气池，循环再处理，收集硫酸铵晶体用于肥料使用。0029本发明利用脱碳所得到的碳酸氢铵对脱硫产物硫酸镁进行回收再生及硫酸铵提浓的方法，在保证脱硫效率的基础上，对于湿式镁法脱硫的废液进行再生，得到的碱式碳酸镁固体用于脱硫再利用，同时得到副产物硫酸铵固体。本发明利用氨水捕集烟气中的二氧化碳产生碳酸氢铵，再用碳铵对镁法湿式脱硫所产生的硫酸镁进行处理的综合技术，可同时脱除烟气中的二氧化碳，同时得到碱式碳酸镁及硫酸铵肥料。附图说明0030图1为本发明实施过程流程示意图。说明书CN101972595ACN101972596A3/4页5具体实施方式0031以下结合附图对本。
13、发明的实施例作详细说明以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。0032如图1所示，以下实施例首先，用氧化镁或者碱式碳酸镁浆液进行烟气脱硫，向脱硫后的废液加入氧化镁固体，调节溶液PH到70，然后曝气氧化，溶液中的亚硫酸镁转化为硫酸镁。用机械分离设备压滤机进行固液分离，除去烟气中的固体烟尘，滤液是比较纯净的硫酸镁溶液。然后，在再生池中，加入水或者稀硫酸铵溶液稀释硫酸镁溶液，使硫酸镁浓度不超过15，加入少量聚乙烯醇每一立方米反应溶液加入50G，以与镁离子摩尔比为2025的比例逐步加入碳酸氢铵溶液，在4070温度下密闭搅拌反应2H。
14、6H；用离心机分离，得到的碱式碳酸镁固体输送到制浆池用于循环脱硫使用；滤液冷却后析出硫酸铵晶体，收集，上清液打入氧化池循环利用。0033实施例10034本实施例称取2620G七水硫酸镁固体含镁元素量为1347，溶解于1500ML水中，配置含有硫酸镁10的溶液1500ML，PH7。在60温度下，计量分五次加入2320G碳酸氢铵固体，在60温度下密闭搅拌反应3个小时。用离心机分离，得到碱式碳酸镁固体约280G湿，120干燥后约为80G和滤液1300ML。用EDTA法GB/T1545295检测滤液中的镁离子含量，经过计算确定再生反应中有80的镁离子转化为碱式碳酸镁沉淀。0035本实施例收集上述反应的。
15、滤液1500ML作为溶剂，加入2620G七水硫酸镁固体含镁元素量为1347，在60温度下，计量分五次加入2320G碳酸氢铵固体，在60温度下密闭搅拌反应3个小时。用离心机分离，得到碱式碳酸镁固体约330G湿，120干燥后约为95G和滤液1300ML。用EDTA法GB/T1545295检测滤液中的镁离子含量，经过计算确定再生反应中有80的镁离子转化为碱式碳酸镁沉淀。0036本实施例两次反应后，滤液经过冷却析出少量硫酸铵晶体，收集后在75温度下干燥，得到52G固体。0037实施例20038本实施例称取2620G七水硫酸镁固体含镁元素量为1347，溶解于1500ML水中，配置含有硫酸镁10的溶液15。
16、00ML，PH7。在60温度下，加入05G聚乙烯醇，计量分五次加入2320G碳酸氢铵固体，在60温度下密闭搅拌反应3个小时。用离心机分离，得到碱式碳酸镁固体约315G湿，120干燥后约为90G和滤液1300ML。用EDTA法GB/T1545295检测滤液中的镁离子含量，经过计算确定再生反应中有90的镁离子转化为碱式碳酸镁沉淀。0039本实施例收集上述反应的滤液1500ML作为溶剂，加入2620G七水硫酸镁固体含镁元素量为1347，在60温度下，加入05G聚乙烯醇，计量分五次加入2320G碳酸氢铵固体，在60温度下密闭搅拌反应3个小时。用离心机分离，得到碱式碳酸镁固体约340G湿，120干燥后约。
17、为100G和滤液1300ML。用EDTA法GB/T1545295检测滤液中的镁离子含量，经过计算确定再生反应中有90的镁离子转化为碱式碳酸镁沉淀。0040本实施例两次反应后，滤液经过冷却析出少量硫酸铵晶体，收集后在75温度下说明书CN101972595ACN101972596A4/4页6干燥，得到65G固体。0041实施例30042本实施例称取35KG的工业级轻烧氧化镁氧化镁含量为95，溶液于300L水中，制备成配置含有10氧化镁的浆液。液气比25L/M3，脱硫塔直径480MM，高度3000MM，塔内设置双两层喷淋系统和单层旋流板。脱硫浆液从塔顶部喷洒下来，逆向与烟气接触，在旋流板上充分气液相。
18、接触发生反应，脱硫浆液吸收烟气中的二氧化硫有害气体。烟气中的二氧化硫脱除效率为96。0043本实施例脱硫净化后的烟气经过除雾器后直接烟囱排放入大气中，部分净化后的烟气通过一个直径80MM的管道进入脱碳塔。脱碳塔直径250MM，高度2500MM，塔内设置两层填料层和两层喷淋系统。脱碳塔底部直径480MM，盛放有50L的浓度10的氨水溶液。通过泵循环把氨水打入塔顶部喷洒到填料层，烟气与氨水在填料层充分气液相接触发生反应，烟气中的二氧化碳与氨水反应生成碳酸氢铵。0044本实施例脱硫浆液中液相的PH小于65时，停止脱硫，曝气氧化脱硫后的溶液，曝气氧化时间为4小时。抽出30L曝气后的溶液，离心过滤后打入。
19、到反应罐中，PH7。在60温度下搅拌加入45G聚乙烯醇，然后分五次间隔15分钟，加入50L的碳酸氢铵溶液。密闭反应3小时。0045本实施例反应后的溶液用离心机过滤，得到178KG的固体烘干后质量为59KG和80L滤液PH85。用EDTA法GB/T1545295检测滤液中的镁离子含量，镁离子浓度是010MOL/L。滤液经过自然冷却，析出硫酸铵晶体08KG。滤液加入脱硫浆液中循环浓缩使用。0046实施例40047本实施例称取30KG的工业级轻烧氧化镁氧化镁含量为95，与上次反应得到的59KG碱式碳酸镁混合，溶液于300L水中，制备成脱硫浆液。液气比25L/M3，脱硫塔直径480MM，高度3000M。
20、M，塔内设置双两层喷淋系统和单层旋流板。脱硫浆液从塔顶部喷洒下来，逆向与烟气接触，在旋流板上充分气液相接触发生反应，脱硫浆液吸收烟气中的二氧化硫有害气体。烟气中的二氧化硫脱除效率为94。0048本实施例脱硫净化后的烟气经过除雾器后直接烟囱排放入大气中，部分净化后的烟气通过一个直径80MM的管道进入脱碳塔。脱碳塔直径250MM，高度2500MM，塔内设置两层填料层和两层喷淋系统。脱碳塔底部直径480MM，盛放有50L的浓度10的氨水溶液。通过泵循环把氨水打入塔顶部喷洒到填料层，烟气与氨水在填料层充分气液相接触发生反应，烟气中的二氧化碳与氨水反应生成碳酸氢铵。0049本实施例脱硫浆液中液相的PH小于65时，停止脱硫，曝气氧化脱硫后的溶液，曝气氧化时间为4小时。把50L的碳酸氢铵溶液打入到反应罐中，在70温度下搅拌加入7G聚丙烯酰胺，然后分五次间隔15分钟，加入离心过滤后的30L曝气后的溶液，密闭反应2小时。0050本实施例反应后的溶液用离心机过滤，得到180KG的固体烘干后质量为61KG和80L滤液PH85。用EDTA法GB/T1545295检测滤液中的镁离子含量，镁离子浓度是012MOL/L。滤液经过自然冷却，析出硫酸铵晶体11KG。滤液加入脱硫浆液中循环浓缩使用。说明书CN101972595ACN101972596A1/1页7图1说明书附图CN101972595A。