[发明专利]同时生成石膏的除去二氧化硫的加镁洗涤法

说明书

本发明涉及从热烟道气中除去二氧化硫的方法，具体涉及从气流中除去二氧化硫的加镁石灰洗涤法，该方法可生产石膏副产物。

使用石灰从气流如从发电厂燃烧系统排出的燃烧气流中除去二氧化硫的方法是一种已经成熟的使用湿洗装置的方法。一般来讲，是将石灰水浆与正在通过湿洗装置的烟道气流呈逆流充入湿洗装置，通过石灰与烟道气中的二氧化硫的反应生成亚硫酸钙和亚硫酸氢钙。这种早期的石灰洗涤法的一个主要的改进是给水性洗涤浆液提供有效量的镁离子，这样便大大地提高了该方法的效率。例如US3,919,393和3,919,394(授予Joseph Selmiezi)所述的加镁石灰洗涤法已在工业上得到应用。在用这样的加镁石灰洗涤洗除去二氧化硫时，湿洗装置中的水性洗涤介质的固体含量通常保持在约3-10％(重量)的范围内。该加镁石灰洗涤法通常产生大量亚硫酸钙，可将亚硫酸钙在淤渣池中处理或者用这样或那样的方法转变成有用的副产生如石膏。例如在Ronald J.Rathi和Lewis B.Benson的US4,976,936(已转让给本发明的受让人)中，将含有亚硫酸钙的来自加镁石灰洗涤法的水性排入物通到增稠器中，并将从增稠器出来的水性淤渣送入混合罐中。向罐中加入硫酸以溶解亚硫酸钙，将所得溶液氧化，得石膏产物，将其从水性介质中分离出来。其中还提到，在必要时，可将一部分来自洗涤器的出料在接送到与增稠器旁通的混合罐中，在氧化之前与硫酸混合。在该方法中，需要很大的增稠器来处理湿洗装置排出的水性浆液，而且必须向混合器中加入硫酸。

本发明是用加镁石灰洗涤法从烟道气中除去二氧化碳同时产生石膏和可选的氢氧化镁副产物的方法。

使加镁石灰洗涤介质的水浆与含有二氧化硫的烟道气在湿洗装置中接触，水浆的固体含量保持在13-20％(重量)范围内。产生的固体主要是亚硫酸钙和其它残留固体，而亚硫酸镁和硫酸镁则存在于溶液中。在浆液与气体接触之后但在送往储罐之前从湿洗装置和相关的储罐中的循环液中移出水浆排放液流，直接送至氧化装置。在氧化装置中排放液流中的亚硫酸钙被氧化成石膏(硫酸钙)。从水浆中除去石膏和存在的残留固体，得到澄清溶液即水溶液，使该澄清的水溶液返回到湿洗装置中并与其中的水浆混合。

通过与烟道气接触之后但在通入储罐之前从湿洗装置中移出一部分水浆或水浆排放液使得这部分水浆的pH值约为4.5-5.6，可在氧化装置中氧化而无需向氧化装置中加入硫酸或其它酸性化合物。

除去石膏和残留固体后的澄清水溶液可任选地加以处理得到畅销的氢氧化镁副产物。含有溶解的硫酸镁的澄清水溶液可以与石灰浆接触反应沉淀出石膏并提供氢氧化镁悬浮液。经分离、澄清和收集以供使用或销售。

从下述优选的实施例方案的描述可以很容易地理解本发明。附图是说明书发明的该优选方法的流程图(仅供举例)。

本发明提供从气流中除去二氧化硫的加镁石灰洗涤法，该方法同时产生副产物石膏并可选地提供副产物氢氧化镁。

本方法所用的加镁水性石灰浆液，如上述US3,919,393、US3,919,394、US-3,914,378和US4,976,936(均作为参考文献引入本文)所述的洗涤浆液。本发明方法中的水性洗涤介质中的镁离子含量约为2500-15000ppm。

现在参看附图1，它是本发明方法的示意图。图中示出了湿洗装置1，含二氧化硫的气体如燃烧烟道气经管线3进入其中。水性洗涤介质以加镁石灰水浆的形式经管线7加到储罐5中，水性洗涤浆液用泵11通过管线9从储罐5送至湿洗装置1的喷嘴13。加镁石灰水浆与烟道气在湿洗装置1中接触。以从中除去二氧化硫，而纯净气体经排气管线15从湿洗装置1中排出。如果需要，可以经管线16将新鲜水加到湿洗装置1中，以清洗位于湿洗装置1上部的除沫装置(未示出)。按照本发明的方法，湿洗装置1中的水性洗涤浆液的固体允许达到13-20％(重量)的水平，所述固体主要包括亚硫酸钙(主要是半水合亚硫酸钙：CaSO₃·1/2 H₂O)，而亚硫酸镁和硫酸镁都在液溶中。湿洗装置中的水性洗涤浆液的pH值保持在4.5-5.6之间，优选5.0-5.5，而储罐5(湿洗装置1的流出物被送入其中)中的介质的pH值则由于经管线7加入了加镁石灰浆而稍高一些，如约在5.5-6.0之间。