一般说来,在发电站和取暖工厂等一些工厂所排放的废气中,含有硫元素,为了保护环境,达到排放标准,在废气排放之前必须进行脱硫处理,目前脱硫市场上应用较为成熟的烟气脱硫技术有20多种,各种不同的脱硫方式都有其独特的优点,因此在选择脱硫工艺时应结合当地的实际情况来统筹考虑。其中氧化镁法湿式烟气脱硫技术就是比较经济实用并且具有良好市场前景的一种脱硫方式。
氧化镁的脱硫机理与氧化钙的脱硫机理相似,都是碱性氧化物与水反应生成氢氧化物,再与二氧化硫溶于水生成的亚硫酸溶液进行酸碱中和反应,氧化镁反应生成的亚硫酸镁和硫酸镁再经过回收SO2后进行重复利用或者将其强制氧化全部转化成硫酸盐制成七水硫酸镁。
脱硫过程中发生的主要化学反应有
MgO+H2O=Mg(OH)2
Mg(OH)2+SO2=MgSO3+H2O
MgSO3+H2O+SO2=Mg(HSO3)2
MgSO3+1/2O2=MgSO4
氧化镁再生阶段发生的主要反应有
MgSO3→MgO+SO2
MgSO4→MgO+SO3
Mg(HSO3)2→MgO+H2O+2SO2
SO2+1/2O2→SO3
SO3+H2O→H2SO4
当对副产物进行强制氧化制MgSO4·7H2O出售时
MgSO3+1/2O2→MgSO4
MgSO4+7H2O→MgSO4·7H2O
脱硫用氧化镁脱硫效率比其它脱硫剂更高,生产成本更节省。且脱硫用氧化镁技术成熟,氧化镁湿法脱硫技术是一种成熟度较高的脱硫工艺,该工艺在世界各地都有成功的应用业绩,其中在日本已经应用了100多个项目,台湾的电站95%是用氧化镁法,另外在美国、德国等地都已经应用。目前主要在中小型火力发电厂及工业锅炉进行应用,并正在300MW机组上进行测试,不久也将应用于大型机组的脱硫项目。脱硫剂来源充足,氧化镁在我国已探明的储藏量约为160亿吨,占全世界的80%左右。在化学反应活性方面氧化镁要远远大于钙基脱硫剂,氧化镁的脱硫效率达到98%以上。投资费用少、运行费用低,副产物经济价值高、应用前景广阔、运行安全有效,更无二次污染。
通过上述分析,脱硫用氧化镁是在理论上可行在实际应用中得到充分验证的一种比较适合新老锅炉改造的脱硫剂,在部分地区特别是富产氧化镁的地区有着很好的市场前景。由于用氧化镁脱硫能对脱硫剂循环使用并且副产物也能够带来一定的经济效益,同时又避免了大型湿法的诸多缺点,因此氧化镁脱硫技术将会逐步得到更广泛的应用