專利名稱：一種制備七水硫酸鎂和液態(tài)二氧化硫工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于硫酸鎂的制備方法，特別涉及一種利用脫硫副產(chǎn)物和工業(yè)廢硫酸反應(yīng)生 產(chǎn)七水硫酸鎂和液態(tài)二氧化硫工藝。
背景技術(shù)：
氧化鎂法脫硫是目前較為常用的脫硫方法。傳統(tǒng)工藝中鎂法脫硫的副產(chǎn)品亞硫酸鎂 廢液，以曝氣制成鎂肥直接銷售為主。存在缺點是亞硫酸鎂曝氣氧化后，硫酸鎂含量低， 硫酸鎂的純度低?，F(xiàn)有二氧化硫的制備方法是采用焙燒硫磺或硫鐵礦石，生成二氧化硫， 在焙燒和研磨過程產(chǎn)生粉塵，對環(huán)境污染。
中國專利ZL200510086387. 8 —種氧化鎂煙氣脫硫及產(chǎn)物濃槳法氧化回收工藝， 采用在循環(huán)吸收液脫硫過程中分離和引出濃漿液，再鼓入空氣，并用蒸氣加熱調(diào)溫，將 一次脫硫產(chǎn)物亞硫酸鎂的濃漿氧化為硫酸鎂。其工藝簡練可靠，但仍屬于曝氣方法類型。 對廢液中的二氧化硫氣體未能回收。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，設(shè)計一套用于綜合利用脫硫副產(chǎn)物的工藝，通過向脫硫副產(chǎn)物中 加入工業(yè)廢硫酸，分解亞硫酸鎂，使其生成硫酸鎂和氣態(tài)二氧化硫，反應(yīng)后的漿液經(jīng)過 調(diào)節(jié)pH值，混凝沉淀后，得到高溫下的飽和硫酸鎂溶液，然后冷卻結(jié)晶、千燥得到肥 料級七水硫酸鎂；二氧化硫則經(jīng)過去水壓縮后制取液態(tài)二氧化硫產(chǎn)品。
為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是， 一種制備七水硫酸鎂和液態(tài)二氧化硫工藝， 包括氧化反應(yīng)、酸堿中和、漿液除雜、固液分離、結(jié)晶干燥、成品包裝工序組成，其具 體工序是
氧化反應(yīng)脫硫產(chǎn)生的副產(chǎn)物投入到密封的反應(yīng)釜內(nèi)，注水調(diào)節(jié)漿液濃度，加入廢 硫酸，在反應(yīng)釜內(nèi)副產(chǎn)物中的亞硫酸鎂和廢硫酸反應(yīng)，生產(chǎn)硫酸鎂和氣態(tài)二氧化硫，由 于反應(yīng)有氣體生成，反應(yīng)釜內(nèi)會有大量泡沫產(chǎn)生，因此在二氧化硫取氣進口處需要設(shè)置 除沫器。反應(yīng)釜內(nèi)反應(yīng)物料量要求嚴(yán)格控制，反映溫度控制在60 70度、漿液最終密 度在1.1 1.3，反應(yīng)釜加入廢酸的量由槳液的pH值決定，最終把pH值控制在2。酸堿中和反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)漿液排放到中和池，加入由氧化鎂配制的氫氧化鎂 漿液，加入氫氧化鎂的量由PH控制并調(diào)節(jié)，進而使氧化反應(yīng)中過量的硫酸與氫氧化鎂 漿液反應(yīng)生成硫酸鎂，反應(yīng)終點將pH值控制在7 9。
漿液除雜通過射流混合器加入硫酸鋁絮凝劑到澄清器內(nèi)，使雜質(zhì)迅速沉積，減少 系統(tǒng)的靜置時間，提高了生產(chǎn)產(chǎn)量。
固液分離加入了絮凝劑混濁衆(zhòng)液會在短時間內(nèi)實現(xiàn)固液分離，澄清器底部沉積物 均屬脫硫副產(chǎn)物中的雜質(zhì)對七水硫酸鎂產(chǎn)品的品質(zhì)有極大的影響。澄清器漿液溫度需要 維持在70'C土5'C，以保證冷凝結(jié)晶步驟的順利進行。
結(jié)晶干燥澄清器內(nèi)上清液進入冷卻結(jié)晶器，實現(xiàn)硫酸鎂的降溫結(jié)晶。結(jié)晶后的母 液回流至反應(yīng)釜內(nèi)，濕的七水硫酸鎂經(jīng)過干燥后制成成品。
反應(yīng)釜內(nèi)的氣態(tài)二氧化硫經(jīng)過濃硫酸干燥后，經(jīng)壓縮機壓縮后得到液態(tài)二氧化硫成品。
如上所述的一種制備七水硫酸鎂和液態(tài)二氧化硫工藝，其氧化反應(yīng)采用的是帶夾套 的專用陶瓷反應(yīng)釜，可以避免反應(yīng)釜被腐蝕頂部設(shè)有上料口，底部設(shè)有出料口，反應(yīng) 釜中部設(shè)置攪拌裝置，加速液體的混合，反應(yīng)釜壁設(shè)有溫度探頭、密度計和pH計等在 線監(jiān)測設(shè)備，對反應(yīng)釜內(nèi)漿液溫度、密度、pH值實時進行監(jiān)測，保障氧化反應(yīng)正常運 行反應(yīng)釜內(nèi)輔助加熱裝置，保障系統(tǒng)反應(yīng)溫度達到設(shè)計要求二氧化硫取氣口設(shè)置除 沫器，反應(yīng)釜外設(shè)置液位裝置。
如上所述的一種制備七水硫酸鎂和液態(tài)二氧化硫工藝，其酸堿中和池采用鋼筋混凝 土加玻璃鱗片的防腐結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的積極效果是，實現(xiàn)氧化鎂法脫硫副產(chǎn)物的綜合利用。避免了亞硫酸鎂曝氣 氧化后硫酸鎂濃度低，含水量大等缺點。因為無蒸發(fā)結(jié)晶環(huán)節(jié)所以節(jié)約了蒸發(fā)結(jié)晶過程 中的能耗大大降低了七水硫酸鎂的生產(chǎn)成本。系統(tǒng)不設(shè)置曝氣氧化裝置，節(jié)約大量的能 耗，避免了氧化曝氣裝置發(fā)生故障系統(tǒng)無法穩(wěn)定運行的麻煩。系統(tǒng)同時產(chǎn)生高附加值的 液態(tài)二氧化硫。適用于氧化鎂法脫硫副產(chǎn)物的制備七水硫酸鎂和液態(tài)二氧化硫工藝。


圖1為本發(fā)明的一種制備七水硫酸鎂和液態(tài)二氧化硫工藝流程圖 圖2為反應(yīng)釜的構(gòu)造示意圖
圖中，l-溫度探頭，2-密度計，3-pH計，4-輔助加熱裝置，5-二氧化硫取氣口， 6-除沬器，7-液位裝置，8-上料口， 9-出料口， 10-攪拌器，
具體實施例方式
如圖1所示， 一種制備七水硫酸鎂和液態(tài)二氧化硫工藝，包括氧化反應(yīng)、酸堿中和、 漿液除雜、固液分離、結(jié)晶干燥、成品包裝工序組成，其具體工序是
氧化反應(yīng)脫硫產(chǎn)生的副產(chǎn)物投入到密封的反應(yīng)釜內(nèi)，注水調(diào)節(jié)漿液濃度，加入廢 硫酸，在反應(yīng)釜內(nèi)副產(chǎn)物中的亞硫酸鎂和廢硫酸反應(yīng)，生產(chǎn)硫酸鎂和氣態(tài)二氧化硫，由 于反應(yīng)有氣體生成，反應(yīng)釜內(nèi)會有大量泡沫產(chǎn)生，因此在二氧化硫取氣進口處需要設(shè)置 除沫器。反應(yīng)釜內(nèi)反應(yīng)物料量要求嚴(yán)格控制，反映溫度控制在60 70度、漿液最終密 度在1.1 1.3,反應(yīng)釜加入廢酸的量由漿液的pH值決定，最終把pH值控制在2。
酸堿中和反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)槳液排放到中和池，加入由氧化鎂配制的氫氧化鎂 漿液，加入氫氧化鎂的量由PH控制并調(diào)節(jié)，進而使氧化反應(yīng)中過量的硫酸與氫氧化鎂 漿液反應(yīng)生成硫酸鎂，反應(yīng)終點將pH值控制在7 9。
漿液除雜通過射流混合器加入硫酸鋁絮凝劑到澄清器內(nèi)，使雜質(zhì)迅速沉積，減少
系統(tǒng)的靜置時間，提高了生產(chǎn)產(chǎn)量。
固液分離加入了絮凝劑混濁漿液會在短時間內(nèi)實現(xiàn)固液分離，澄清器底部沉積物 均屬脫硫副產(chǎn)物中的雜質(zhì)對七水硫酸鎂產(chǎn)品的品質(zhì)有極大的影響。澄清器漿液溫度需要 維持在70X:士5'C,以保證冷凝結(jié)晶步驟的順利進行。
結(jié)晶干燥澄清器內(nèi)上清液進入冷卻結(jié)晶器，實現(xiàn)硫酸鎂的降溫結(jié)晶。結(jié)晶后的母
液回流至反應(yīng)釜內(nèi)，濕的七水硫酸鎂經(jīng)過干燥后制成成品。
反應(yīng)釜內(nèi)的氣態(tài)二氧化硫經(jīng)過濃硫酸干燥后，經(jīng)壓縮機壓縮后得到液態(tài)二氧化硫成品。
如圖2所示， 一種制備七水硫酸鎂和液態(tài)二氧化硫工藝的反應(yīng)釜采用的是帶夾套的 專用陶瓷反應(yīng)釜，可以避免反應(yīng)釜被腐蝕頂部設(shè)有上料口 8，底部設(shè)有出料口 9，反 應(yīng)釜中部設(shè)置攪拌裝置10,加速液體的混合，反應(yīng)釜壁設(shè)有溫度探頭1、密度計2和 pH計3等在線監(jiān)測設(shè)備，對反應(yīng)釜內(nèi)漿液溫度、密度、pH值實時進行監(jiān)測，保障氧 化反應(yīng)正常運行反應(yīng)釜內(nèi)輔助加熱裝置4，保障系統(tǒng)反應(yīng)溫度達到設(shè)計要求二氧化 硫取氣口 5設(shè)置除沫器6，反應(yīng)釜外設(shè)置液位裝置7。
權(quán)利要求
1、一種制備七水硫酸鎂和液態(tài)二氧化硫工藝，包括氧化反應(yīng)、酸堿中和、漿液除雜、固液分離、結(jié)晶干燥、成品包裝工序組成，其特征是氧化反應(yīng)脫硫產(chǎn)生的副產(chǎn)物投入到密封的反應(yīng)釜內(nèi)，注水調(diào)節(jié)漿液濃度，加入廢硫酸，在反應(yīng)釜內(nèi)副產(chǎn)物中的亞硫酸鎂和廢硫酸反應(yīng)，生產(chǎn)硫酸鎂和氣態(tài)二氧化硫，在二氧化硫取氣進口處設(shè)置除沫器除沫。反應(yīng)釜內(nèi)反映溫度控制在60～70度、漿液最終密度在1.1～1.3，反應(yīng)釜加入廢酸的量由漿液的pH值決定，最終把pH值控制在2。酸堿中和反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)漿液排放到中和池，加入由氧化鎂配制的氫氧化鎂漿液，加入氫氧化鎂的量由pH控制并調(diào)節(jié)，進而使氧化反應(yīng)中過量的硫酸與氫氧化鎂漿液反應(yīng)生成硫酸鎂，反應(yīng)終點將pH值控制在7～9。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種制備七水硫酸鎂和液態(tài)二氧化硫工藝，其特征是，反 應(yīng)釜為帶夾套的專用陶瓷反應(yīng)釜，頂部設(shè)有上料口，底部設(shè)有出料口，反應(yīng)釜中部設(shè)置 攪拌裝置，反應(yīng)釜壁設(shè)有溫度探頭、密度計和pH計等在線監(jiān)測設(shè)備，反應(yīng)釜內(nèi)設(shè)有輔 助加熱裝置，二氧化硫取氣口設(shè)置除沫器，反應(yīng)釜外設(shè)置液位裝置。
3、 如權(quán)利要求1所述的一種制備七水硫酸鎂和液態(tài)二氧化硫工藝，其特征是，酸 堿中和池采用鋼筋混凝土加玻璃鱗片的防腐結(jié)構(gòu)。
全文摘要
一種制備七水硫酸鎂和液態(tài)二氧化硫工藝，包括氧化反應(yīng)、酸堿中和、漿液除雜、固液分離、結(jié)晶干燥、成品包裝工序組成，其特征是脫硫產(chǎn)生的副產(chǎn)物投入到密封的反應(yīng)釜內(nèi)，注水調(diào)節(jié)漿液濃度，加入廢硫酸，在反應(yīng)釜內(nèi)副產(chǎn)物中的亞硫酸鎂和廢硫酸反應(yīng)，生產(chǎn)硫酸鎂和氣態(tài)二氧化硫，漿液pH值控制在1～2，氧化反應(yīng)結(jié)束后，排放到中和池，加入由氧化鎂配制的堿性中和液，調(diào)節(jié)pH值達7～9，再經(jīng)漿液除雜、固液分離、結(jié)晶干燥，制成七水硫酸鎂成品，氣態(tài)二氧化硫經(jīng)過濃硫酸干燥后，經(jīng)壓縮機壓縮后得到液態(tài)二氧化硫成品。本發(fā)明的積極效果是，實現(xiàn)氧化鎂法脫硫副產(chǎn)物的綜合利用。適用于氧化鎂法脫硫副產(chǎn)物制備七水硫酸鎂和液態(tài)二氧化硫工藝。
文檔編號C01F5/00GK101423234SQ200810180890
公開日2009年5月6日 申請日期2008年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月27日
發(fā)明者劉延令, 葉正光, 宋寶華, 彤 朱, 鍵 王, 王中原 申請人:六合天融(北京)環(huán)保科技有限公司