[发明专利]一种综合利用镁法脱硫副产物制取七水硫酸镁和液态二氧化硫的工艺

摘要

一种综合利用镁法脱硫副产物制取七水硫酸镁和液态二氧化硫的工艺，包括浆料配制、加酸反应、气相干燥、加压液化、浆液除杂、结晶、固液分离、干燥、滤渣沉降工序，其特征是：配浆池中注水、加亚硫酸镁，配成浆料打入反应釜内，加浓硫酸反应，生成硫酸镁和亚硫酸，亚硫酸分解成二氧化硫和水，反应过程中，气相二氧化硫从反应体系中溢出，经过浓硫酸干燥后，经隔膜式压缩机压缩液化得到液态二氧化硫成品，加酸反应结束后，液相经除杂、结晶、固液分离、干燥，制得七水硫酸镁成品。本发明的积极效果是，实现镁法脱硫副产物的综合利用。适用于镁法脱硫副产物加酸制取七水硫酸镁和液态二氧化硫的工艺。

主权项

一种综合利用镁法脱硫副产物制取七水硫酸镁和液态二氧化硫的工艺，包括浆料配制、加酸反应、气相干燥、加压液化、浆液除杂、结晶、固液分离、干燥、滤渣沉降工序，其特征是：(1)浆料配制：向配浆池中注入一定量的水，搅拌，投入一定量的亚硫酸镁，配浆池中水注入量与亚硫酸镁投入量的质量比为1∶2.5～1∶3.5，比例要严格控制，浆料要配制均匀；(2)加酸反应：将配制好的亚硫酸镁浆料用泵打入反应釜中，向反应釜中加入浓硫酸，在反应釜中，亚硫酸镁和浓硫酸发生强酸制弱酸的复分解反应，生成硫酸镁和亚硫酸，亚硫酸自身发生分解反应，生成水和二氧化硫；反应过程非常剧烈，会产生大量的二氧化硫气体，所以反应釜内会出现大量气泡，甚至会产生一定的正压，为保证浓硫酸能尽快加入到反应釜中，促进反应的顺利进行，需要在盛浓硫酸的容器中用空气压缩机压入0.1MPa的正压，保证向反应釜中加入浓硫酸的速度，提高生产效率；根据反应釜内的反应情况，控制向反应釜内加入浓硫酸的速度，避免意外的发生；反应温度控制在75℃±5℃，反应釜中加入浓硫酸的量为反应釜中加入亚硫酸镁浆料质量的25％，浓硫酸全部加到反应釜后搅拌20分钟，反应终止；(3)气相干燥：加酸反应过程中产生的湿二氧化硫气体经过冷凝器后，被二氧化硫夹带出来的大部分水被冷凝下来，流到储水罐中而被去除，含少量水的湿二氧化硫再经过硫酸喷淋塔进一步被干燥，最后经过硫酸吸水塔得到干二氧化硫气体，二氧化硫气体必须被彻底干燥，否则会对后续加压液化过程用到的隔膜压缩机造成腐蚀；(4)加压液化：经过硫酸喷淋塔和硫酸吸水塔两级干燥得到的干二氧化硫气体，经过隔膜压缩机，被隔膜压缩机从常压压缩到0.7MPa，被压缩到0.7MPa的二氧化硫气体温度相对较高，经过冷凝器冷凝后被液化为液态二氧化硫成品；(5)浆液除杂：加酸反应结束后，用空气压缩机向反应釜内压入0.3MPa的正压，靠反应釜内压力把反应釜内的液相压到过滤器中进行过滤；反应釜内液相为饱和硫酸镁溶液，比较容易结晶，整个压滤过程要保证物料的温度，所以反应釜、过滤器、反应釜到过滤器之间的管路都要做保温，避免因温度降低造成大量产品结晶析出，造成管路堵塞和过滤器堵塞；过滤过程温度控制在75℃±5℃，以保证过滤步骤的顺利进行；(6)结晶：饱和硫酸镁溶液经过滤器过滤到结晶器中，在结晶器中搅拌、降温，实现硫酸镁的结晶；(7)固液分离：饱和硫酸镁溶液在结晶器中充分结晶后，把结晶器内的液相过滤到滤渣沉降池中，固相湿硫酸镁放到湿产品池中；(8)干燥：湿产品池中的湿硫酸镁经过皮带输送到干燥器中，在干燥器中进行干燥，最后得到干燥的七水硫酸镁成品；(9)滤渣沉降：反应釜内反应完全的液相经过滤器过滤后，过滤器内残余的母液排到滤渣沉降池中，用压缩空气和大量的热水对过滤器进行清洗，清洗后的水和滤渣排到滤渣沉降池中，滤渣在滤渣沉降池中沉降，滤渣沉降池内上清液用泵打回配浆池中配料用，滤渣沉降池内滤渣定期清理。