[发明专利]一种镁法烟气脱硫渣浆的强制氧化处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种环境保护领域的装置，特别是对镁法烟气脱硫渣浆进行强制氧化处理的装置。

背景技术

我国是世界上最大的煤炭生产和使用国家，每年煤炭燃烧所排放的二氧化硫量巨大，严重危害人类健康和自然环境。因此，我国政府正逐步实行严格的燃煤烟气排放标准，推行电站锅炉、工业锅炉及窑炉的烟气脱硫。

烟气脱硫方法多种多样，一般分为湿法脱硫技术，半干法脱硫技术和干法脱硫技术，湿法脱硫技术因其效率高而广泛应用。其中湿法烟气脱硫技术主要有石灰石-石膏法、双碱法、氧化镁法和铵法脱硫等。目前，各火电厂相继建立起以石灰石-石膏法为主流的烟气脱硫装置，使酸雨问题在一定程度上得到了控制。但是由于石灰石法脱硫技术对系统的自动化水平要求较高，且工艺复杂，因而在规模较小的工业锅炉及窑炉上应用时存在较大困难。相比而言，镁法脱硫有着脱硫活性高、工艺流程简单、占地小、投资和能耗小、不易结垢等特点，近年来在工业锅炉烟气治理方面得到了越来越广泛的应用。

然而，目前该方法所存在的主要问题有：1)一般镁法脱硫的直接产物为亚硫酸镁，由于亚硫酸镁的溶解度较高，导致脱硫液中的亚硫酸根难以有效氧化；2)许多镁法脱硫设备一般不在脱硫塔底部设立氧化塔釜，需要另外设立强制氧化单元；3)由于缺少脱硫副产物回收技术，许多简易镁法脱硫工艺直接将脱硫所产生的废水及含亚硫酸镁废渣进行直接抛弃，不仅会造成镁资源的浪费，而且还会造成了废水或废渣中亚硫酸根排放不达标。因此，镁法脱硫工艺中无论是回收型还是抛弃型，对亚硫酸镁进行氧化是必不可少的环节。

经对现有技术文献的检索发现：专利申请号：CN201110193051.7，公开号：CN102350197A，记载了“基于氧化镁的烟气脱硫脱硝装置和方法”，该发明的技术特征是在脱硫脱硝塔的下部用氧化镁浆料脱除SO₂，在循环吸收液中加入金属催化剂，并鼓入空气，使脱硫产物MgSO₃快速氧化为MgSO₄。这种方法具有工艺简单、投资低的特点，但是只通过鼓入空气不能使浆液充分搅动起来，且催化剂成本也高。

专利申请号：CN200820135962.8，公开号：CN201280436，记载了“一种制备硫酸镁的曝气搅拌反应釜”，该装置的曝气装置设置在反应釜本体中部，采用微孔曝气，搅拌装置设置在曝气装置的上方，其有利方面在于，微孔曝气增大了浆液中的含氧量，搅拌器避免亚硫酸镁直接沉淀，使反应充分进行。但是由于此反应釜运行时搅拌和曝气都需要启动，能耗较高。

齐笑言《提高镁法烟气脱硫副产物氧化速率的实验研究》(环境工程，2011，29增：409-411)通过有机玻璃柱小试及放大实验，对影响镁法脱硫产物亚硫酸镁氧化制备硫酸镁过程中的因素进行了实验研究。以金属硫酸盐制成的复合物为催化剂，在室温条件下，可以有效提高该过程的氧化效率。但总体氧化效率仍有待提高。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构设计合理，操作简便，便于长期稳定运行的镁法烟气脱硫渣浆的强制氧化处理装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种镁法烟气脱硫渣浆的强制氧化处理装置，其特征在于，该装置包括反应器、曝气分布管、曝气管、鼓风机、渣浆旋流导向罩和渣浆泵，所述的反应器为由内筒和外筒组成的同心双筒结构，反应器底部设有排渣口、反应器侧壁设有渣浆进口和浆液出口，所述的曝气分布管设置在反应器底部，通过曝气管连接鼓风机，所述的渣浆旋流导向罩设置在内筒上方，起到改变浆液的旋流作用。

所述的曝气分布管设置在内筒正下方，曝气管一端连接曝气分布管，另一端穿过内筒连接鼓风机。

所述的曝气分布管设置在内筒下方50-200mm位置，由多个支管构成，各支管上开曝气孔，开孔直径为2-10mm。

所述的曝气分布管带有3-12个支管。

所述的外筒为圆柱体，其底部设有倒锥形，所述的排渣口设置在带锥形底部上，所述的圆柱体直径D的取值范围在300-3000mm；外筒高度为1-10D。

所述的内筒直径是外筒直径的0.3-0.7倍，即0.3-0.7D。

所述的渣浆旋流导向罩的直径为内筒直径的1.0-1.2倍，高20-50cm，并装有切向导流叶片。

所述的鼓风机的流量每小时为强制氧化处理装置有效容积的5-100倍，风压为20-80kPa。