[发明专利]一种加镁石灰石湿法烟气脱硫方法

说明书

为了解决现有石灰石洗涤烟气中二氧化硫的效率低、能耗高，氧化镁烟气脱硫原料成本高，以及加镁石灰脱硫的原料限制、性能单一、能耗较大的问题，本发明提供一种加镁石灰石湿法烟气脱硫方法。所述加镁石灰石湿法烟气脱硫方法为脱硫吸收、氧化、分离脱水、浆液回用四个步骤实现镁循环脱硫产生石膏副产物的方法，本发明综合了镁(MgO)的优良脱硫性能和石灰石(CaCO₃)的低成本的优点，氧化镁的耗量仅为石灰石耗量的(2～5)％，可以达到99.5+％的脱硫效率，其脱硫电耗降低一半，同时生产高品质石膏副产物，是实现脱硫超低排放的先进节能减排技术工艺，特别适合于现有石灰石‑石膏工艺的增效改造。

技术领域

本发明属于烟气净化处理技术领域，具体涉及一种加镁石灰石湿法烟气脱硫方法。

背景技术

为了降低含硫化石燃料燃烧烟气中的二氧化硫(SO₂)的排放，保护大气环境， 采用资源丰富的石灰石(碳酸钙，CaCO₃)为脱硫剂原料的石灰石-强制氧化 (LimeStoneForced Oxization,LSFO)生产石膏副产物的湿法脱硫是应用最广 泛的脱硫工艺。中国的95％以上火电厂采用这一工艺，设计脱硫效率一般为95％， 为满足更严格的环保要求，LSFO装置已历经多次技术升级改造，以进一步提高脱硫 效率。我国要求火力发电厂实现烟气“超低排放”目标，即烟尘、二氧化硫、氮氧 化物排放浓度分别不高于10、35、50mg/m³。按照这一标准，对于含硫1％的低硫煤 的燃烧烟气，要求脱硫效率约98.5％，而对于含硫2％的中硫煤的燃烧烟气，要求脱 硫效率在99.2％以上，显著超过了石灰石脱硫的设计性能。因此，LSFO脱硫系统必 须进行性能的升级改造。

为进一步提高脱硫效率，常规LSFO增效改造的主要措施包括：(1)增加喷淋 液/气比，(2)增强烟气与脱硫剂之间的传质，(3)提高吸收反应pH值，(4)采用 两级脱硫吸收塔，以“串联接力”脱硫提高总脱硫效率。实际上，为了最大限度提 高LSFO工艺的脱硫效率，以上方法往往综合使用。但是，由于石灰石固有的脱硫 反应性的局限，传统的LSFO工艺的所有增效改进措施不仅已趋于性能极限，而且 任何提高其脱硫反应能力，都以显著增加脱硫电耗为代价。为了满足环保排放标准， 往往不得不燃用价格较高的低硫煤，增加了发电成本，降低了燃煤的适应性和灵活 性。因此，寻求脱硫性能更好的脱硫剂原料成为突破LSFO工艺性能极限的方向。

氧化镁(MgO)是极好的脱硫原料，镁在脱硫条件下的化学活性显著优于钙基 脱硫剂，也无危险性，中国的镁资源丰富，易于获得，已经成功应用于大型火电机 组的烟气脱硫。大量业绩证明，达到99.2％脱硫效率的氧化镁脱硫的液/气比仅相当 于同等条件下LSFO的1/3。即在传统的LSFO脱硫装置上改用氧化镁脱硫剂，可以将 脱硫效率提高到99.5％以上，满足烧高硫煤的超低排放要求。所以，采用氧化镁脱 硫，一方面可以降低脱硫电耗，另一方面，可以提高脱硫能力，扩大燃煤的灵活性， 降低燃煤成本，具有节能、环保和经济性的综合效益。然而，氧化镁脱硫的局限是 原料价格比石灰石较高，资源供应也受产地和运输的限制。

为了发挥氧化镁的优良脱硫性能，又利用廉价的石灰石资源，在上世纪90年 代以来，美国曾开发了镁增强石灰(Magnesium Enhanced Lime–MEL)脱硫工 艺技术，使用含3～7％氧化镁的石灰(氧化钙，CaO)作为脱硫剂原料，代替传统的 石灰石，进一步提高了脱硫性能，降低了脱硫液/气比。

文献CN1491738A公开了一种除去二氧化硫并同时生产石膏的加镁石灰/石灰石洗涤系统，该发明在石灰或石灰石中添加氧化镁作为脱硫剂去除烟气中的二氧化硫， 并产生高品质石膏副产物，该发明专利的脱硫塔的喷淋循环是外循环，喷淋浆液从 塔中部流出，经外置循环罐进行喷淋循环；脱硫塔浆池只承担氧化功能；其工艺方 法只限于氧化钙(石灰)，没有明确使用碳酸钙(石灰石)的反应机理和方法。