[发明专利]一种脱硫副产物硫酸镁溶液连续浓缩纯化的方法

说明书

技术领域

本发明涉及环境保护技术领域，尤其涉及一种基于氧化脱硫副产物-硫酸镁溶液的连续浓缩纯化方法。

背景技术

我国是燃煤大国，煤炭占一次能源消费总量的75％。能源的大量消耗造成了严重的大气环境污染，其中最突出的是SO₂ 和NO_x 排放造成的酸雨危害，以及NO_x造成的臭氧层破坏和光化学烟雾。根据国家环保部2010年2月6日公布的《第一次全国污染源普查公报》显示，2007年度，我国二氧化硫排放量为2320.00万吨，烟尘1166.64万吨，氮氧化物1797.70万吨，大气污染治理任务十分艰巨。目前，我国二氧化硫排放总量居世界首位，酸雨和二氧化硫污染造成的经济损失每年在1000亿元以上。近年来，国家先后出台多项旨在强力推进SO₂减排的措施，缓解二氧化硫排放增长势头的政策法规，火电厂积极行动，或兴建FGD装置，或更换洁净燃料，或采用清洁燃烧技术，或关、停老、小机组，使多年来扶摇直上的SO₂排放总量初步有所遏制。

石灰石/石膏法（WFGD）是目前烟气脱硫的主流工艺，推行此工艺虽符合循环经济思想，但我国富产石膏，工艺回收产品难以销售，经济性差。而且石灰/石膏法基本上没有脱硝效果，为了达到脱硝效果，采用了WFGD+SCR技术，即湿法脱硫工艺和选择性催化还原工艺相组合，完成烟气中SO₂和NOx的脱除。现有工艺有许多优点，能够满足环境保护的要求，但不足之处是投资和运行成本高，脱硫副产物如硫酸钙等价值低，甚至还带来二次污染问题。因此，开发低投资、低成本的脱硫技术，实现脱硫副产物资源化是燃煤污染物控制新技术的发展方向。

氧化镁湿法烟气脱硫，具有脱硫效率高，操作简单，不易结垢等优点。从1972年开始美国建立第一套工业装置至今，全世界采用不同形式镁法烟气脱硫的电厂规模在10－340 MW的工业装置已超过100套。经过近40年的实践考验，镁法烟气脱硫技术已日趋成熟，是目前成熟度仅次于钙法的脱硫技术。随着该技术基础研究和应用开发的不断深入，势必为该工艺工程问题的进一步改进和创新完善提供依据。国内外运行实践表明，只要能提供来源充足、质量可靠的镁质资源，又因地制宜地采用经济合理的处理回收工艺，镁法烟气脱硫技术必将得到进一步的发展和更加广泛的应用。然而，由于氧化镁脱硫技术中形成的副产物是亚硫酸镁，其在水溶液中的溶解度很小，在35℃时，只有0.846%(wt)。亚硫酸镁固体的存在，不但使得脱硫管线易堵，同时也容易包裹在氧化镁晶体的外面，降低了脱硫剂氧化镁的使用效率，造成脱硫成本提高。因此，需要将亚硫酸镁氧化成硫酸镁，对于脱硫产物亚硫酸镁转化为硫酸镁的方式，除CN102078750A用浓硫酸和亚硫酸镁反应得到硫酸镁和SO₂外，大部分技术采用鼓入空气等强制氧化手段将其氧化为硫酸镁。由于国家对硫酸镁溶液的排放还没有强制性标准，因此，很多企业用氧化镁脱硫后形成2%左右的硫酸镁溶液就直接外排了。

随着国家环保政策的日趋严格，硫酸镁溶液将不能直接排放。因此，需要将脱硫后的稀硫酸镁溶液中硫酸镁以晶体方式脱除出来，生成七水硫酸镁产品。如CN100335154C公开了一种氧化镁烟气脱硫及产物浓浆法回收工艺，将循环吸收液中的亚硫酸镁浓浆液引出一部分到调温氧化槽中，用蒸汽直接加热调节氧化槽中亚硫酸镁溶液温度和保温，然后鼓入空气进行氧化，氧化液经过滤后，滤液进入结晶槽中通过冷却结晶析出七水硫酸镁。

因此，常规的氧化镁脱硫工艺中，具有亚硫酸镁氧化为硫酸镁的时间长、功耗高，硫酸镁溶液浓度低、提浓能耗高等缺点。

发明内容

本发明目的在于，克服现有技术存在的缺陷，提供一种氧化镁脱硫副产物-硫酸镁溶液的连续浓缩纯化方法，能够经济地获得高纯硫酸镁结晶，使得脱硫运行费用降低，从而经济有效地解决已有工艺存在的问题。

实现本发明目的的技术方案：