氧化鎂在脫硫脫硫中的應用
金屬氧化物如MgO、MnO2和ZnO等都有吸收SO2的能力,可利用其漿液或水溶液作為脫硫劑洗滌煙氣脫硫。吸收了SO2的亞硫酸鹽和亞硫酸在一定溫度下分解產生SO2氣體,可以用于制造硫酸,而分解形成的金屬氧化物得到了再生,可循環使用。我國氧化鎂資源豐富,可考慮此法要求必須對煙氣進行預先的除塵和除氯,而且該過程中會有8%的AgO流失,造成二次污染。
氧化鎂法是用氧化鎂的漿液[Mg(OH)2]吸收煙氣中SO2,得到含結晶水的亞硫酸鎂和硫酸鎂的固體吸收產物,經脫水、干燥和煅燒還原后,再生出氧化鎂循環脫硫。
工藝原理
氧化鎂脫硫技術是一種成熟度僅次于鈣法的脫硫工藝，氧化鎂脫硫工藝在世界各地都有非常多的應用業績，其中在日本已經應用了多個項目，臺灣的電站95%是用氧化鎂法，另外在美國、德國等地都已經應用，并且目前在我國部分地區已經有了應用的業績。
鎂法脫硫工藝是鎂的堿性氧化物與水反應生成氫氧化物，再與二氧化硫溶于水生成的亞硫酸溶液進行酸堿中和反應，氧化鎂反應生成的亞硫酸鎂和硫酸鎂，亞硫酸鎂氧化后生成硫酸鎂。脫硫過程中發生的主要化學反應有
MgO+H2O=Mg(OH)2
Mg(OH)2+SO2=MgSO3+H2O
MgSO3＋ H2O+SO2=Mg(HSO3)2
MgSO3 +1/2O2 =MgSO4
氧化鎂法脫硫是一種前景較好的脫硫工藝，該工藝較為成熟，原料來源充足，在我國氧化鎂的儲量十分可觀，目前已探明的氧化鎂儲藏量約為160億噸,占全世界的80%左右。其資源主要分布在遼寧、山東、四川、河北等省，其中遼寧占總量的84.7%，其次是山東萊州，占總量的10%，其它主要是在河北邢臺大河，四川干洛巖岱、漢源，甘肅肅北、別蓋等地。因此氧化鎂完全能夠作為脫硫劑應用于各單位的脫硫系統中去。
鎂法投資少，運行費用低，脫硫效率高，結構簡單，并且能夠減少二次污染。鎂法脫硫相對于鈣法的優勢是不會系統發生設備結垢堵塞問題，能保證整個脫硫系統能夠安全有效的運行，同時鎂法pH值控制在6.0～6.5之間，在這種條件下設備腐蝕問題也得到了一定程度的解決。同時與較為完整的石灰石/石膏法相比，占地面積小，運行性方面費用低，投資額大幅減小，綜合經濟效益得到很大的提高。總的來說，鎂法脫硫在實際工程中的安全性能擁有非常有力的保證。
由于鎂法脫硫的反應產物是亞硫酸鎂和硫酸鎂，既可以拋棄，也可進行綜合利用。一方面我們可以進行強制氧化全部生成硫酸鎂，然后再經過濃縮、提純生成七水硫酸鎂進行出售，另一方面也可以直接煅燒生成純度較高二氧化硫氣體來制硫酸。
孔斌
2023.10.28
