技术
目前已经商业化运行的湿法脱硫工艺中氧化镁脱硫技术是一种前景较好的脱硫技术，该工艺较为成熟，投资少，结构简单，安全性能好，并且能够减少二次污染，脱硫剂循环利用，降低了脱硫成本，能够带来一定的经济效益。
相对于钙法脱硫而言，避免了简易湿法存在着的一系列的问题，比如管路堵塞、烟温过低、烟气带水和存在二次水污染等等;同时与较为完整的石灰石/石膏法，占地面积小，运行费用低，投资额大幅减小，综合经济效益得到很大的提高.
镁法的整个工艺流程可以分为副产品制硫酸和制七水硫酸镁两种，以下分别将工艺叙述以下：
(一)制硫酸从锅炉出来的烟气烟温大都在140℃以上，里面含有大量的二氧化碳、灰尘和二氧化硫，同时也包括氢氟酸、氢氯酸和三氧化硫等酸性气体。烟气首先进入除尘系统，通过静电除尘器或者布袋除尘器将99%以上的灰尘收集下来作为建筑材料出售给水泥厂等相关企业，既能增加企业收益又能避免因为尘粒而堵塞喷头降低脱硫效率。经除尘后的烟气从脱硫塔底部进入脱硫反应塔，在脱硫塔烟气入口处设有喷水降温的装置，将烟气的温度降到比较适于SO2发生化学反应，在烟气进口上方装有一层旋流板，目的是减缓烟气流速增加反应时间以及达到烟气在塔内均匀分布的效果。在旋流板的上面有三层喷头不断的喷淋脱硫剂浆液，与从下而上的烟气进行逆向接触，充分的进行反应。
为了减少设备的结构堵塞问题以及减小塔内压力损失过大保证烟气畅通，塔体内不设任何支撑或检修架。经洗涤后的烟气湿度比较大，需要对它进行脱水处理，一般是在吸收塔内喷淋层的上方安装两层除雾器。同时在除雾器的上面又安装了自动工艺水冲洗系统以便及时处理运行一段时间后除雾器上面的积灰。从脱硫塔内出来的烟气温度一般在55~60℃左右，并且烟气中仍含有少许水分，直接排放容易造成风机带水腐蚀风机叶片和烟囱。
因此，在风机前面通过加热将烟气温度提高后再进行排放，这样就能避免风机的烟囱的腐蚀。为了保证在脱硫塔内设备检修时不影响锅炉的正常运行，增加一旁路系统，通过挡板门控制烟气的走向，用于保护脱硫系统，同时也不会对锅炉的运行产生任何不利的影响。对于氧化镁来说，在吸收塔内与二氧化硫反应后变成亚硫酸镁，部分被烟气中的氧气氧化变成硫酸镁。混合浆液通过脱水和干燥工序除去固体的表面水分和结晶水。干燥后的亚硫酸镁和硫酸镁经再生工序内对其焙烧，使其分解，可得到氧化镁，同时析出二氧化硫。焙烧的温度对氧化镁的性质影响很大，适合氧化镁再生的焙烧温度为660~870℃。当温度超过1200℃时，氧化镁就会被烧结，不能再作为脱硫剂使用。焙烧炉排气中的二氧化硫浓度为10~16%，经除尘后可以用于制造硫酸，再生后的氧化镁重新循环用于脱硫。
1、烟气系统烟气系统是指包括预除尘器、旁路、烟气升温装置和烟囱在内的若干处理烟气的体系。在该系统内烟气经过除尘降温处理将从锅炉出来的烟气调整到比较适宜的反应条件，同时在设备出现故障或系统运行不正常时烟气可从旁路通过，保证整个电厂系统的正常运行，烟气升温的目的是为了降低烟气的含水率，利于从烟囱排出的烟气能够尽快扩散。
2、浆液制备系统外购氧化镁粒径如果符合脱硫要求，不需要粉碎可以直接进入消化装置制成浓度在15~25%的浆液，然后通过浆液输送泵送至吸收塔内，完成脱硫目的。
3、SO2吸收系统吸收塔是SO2吸收的主要场所，材质大都采用普通钢结构另加防腐层，塔底是浆液池，塔的中间是喷淋层，上面是除雾器。浆液在塔内不断的进行循环，当浆液浓度达到一定的程度时就通过浆液输出泵排到浆液处理系统中去。
4、浆液处理系统从吸收塔内出来的浆液主要是亚硫酸镁和硫酸镁溶液，在要求对氧化镁再生时首先应该将溶液提纯，然后进行浓缩、干燥，干燥后的亚硫酸镁在850℃下，存在碳的情况下煅烧重新生成氧化镁和二氧化硫，煅烧生成的氧化镁再返回吸收系统，收集到纯度较高的二氧化硫气体被送入硫酸装置制硫酸。(二)制七水硫酸镁该工艺与上述工艺相差不大，只是在脱硫剂浆液的处理方式上有所不同。在脱硫塔内二氧化硫和氢氧化镁反应之后生成的亚硫酸镁进入吸收塔底浆液池，由鼓风机往浆液池强制送风，氧化成硫酸镁。含硫酸镁的水连续循环使用于脱硫过程，当循环水中硫酸镁浓度达到一定条件后由泵打入集水池内，接着送至硫酸镁脱杂系统。脱硫污水经脱杂设备去除杂质之后，硫酸镁溶液经浓缩设备结晶出七水硫酸镁。回收的七水硫酸镁经干燥后包装贮仓，水从七水硫酸镁( MgSO4∙7H2O)分离回收后输送到脱硫塔循环使用。与上一过程相比，
所不同的地方主要是
1、吸收系统为了提高硫酸镁的纯度在吸收塔的浆液槽内需要加强制氧化，因此吸收塔的结构与再生氧化镁的塔体结构就有所不同，氧化的同时需要不停的搅拌，动力消耗也会相应提高。
2、增加了除杂系统在吸收塔出来的浆液含有很多杂质，会影响硫酸镁的品质，因此需要增加除杂系统对硫酸镁溶液进行提纯。
3、浓缩系统提纯后的硫酸镁溶液需要进行浓缩，将溶液制成高浓度的浓溶液，然后再除去多余的水分将硫酸镁溶液转化成带七个结晶水的硫酸镁，最后可以根据用户的不同要求选择不同的包装方式进行成品处理就可以了。
(三)抛弃法很多情况下，用户企业自身的实际情况不允许对脱硫副产物进行处理，尤其是中小型锅炉的脱硫，由于规模小，副产品发生量也小，大多采用抛弃法。抛弃法的烟气系统、吸收剂制备系统、SO2吸收系统和烟气再热装置与上面两种方式基本相同，所不同的是将反应后的浆液经过固液分离后回收大部分水并将固体抛弃。抛弃法可以大大减少系统的投资费用，工序也简单了很多，同时也可以避免设备结垢、管路堵塞等一系列问题，后序部分的动力消耗也可以省去，只是脱硫剂的消耗费用较高，废弃固体处理起来较麻烦，但集中处理后不会造成二次污染。
四、结论通过上述分析，氧化镁脱硫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方式，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。由于该方式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
整个烟气脱硫系统主要分为六个子系统：吸收剂制备系统，烟气系统，SO2吸收系统，工艺水系统，电气仪表控制系统，副产品回收系统1.氢氧化镁浆液制备系统
将氧化镁粉末运到氧化镁仓库储藏，使用时投入到稀释罐，稀释后的浆液泵到熟成罐进行熟化，同时用工艺水将其调整为一定浓度后输送到设置有搅拌装置的浆液储藏罐。根据烟气中二氧化硫浓度变化、脱硫指标及氧化池和集水池的pH变化，自动调节吸收剂注入量，通过浆液输送泵输送到集水池和氧化池。
2.烟气系统
从引风机后端引入的烟气，在脱硫设备的文丘里塔中进行预处理后进入吸收塔。脱硫设备入口烟道设置两个双百叶挡板门，有效适应各个锅炉的启动。从脱硫设备排出的烟气通过烟囱排放。在引风机出口烟道上设置旁路双百叶挡板门，当锅炉启动和烟气脱硫装置发生故障，脱硫设备停运时，烟气由旁路挡板经烟囱排放。
3.SO2吸收系统
高温烟气向下流入到文丘里塔进行降温、除尘等预处理，与同方向喷淋的水在小面积内气/液充分接触反应。烟气再进入吸收塔，与喷淋出的浆液充分反应，吸收烟气中的二氧化硫，脱硫废水进入集水池。氧化风机向集水池强制送风，在进行氧化的同时，使吸收剂充分混合，防止固体物质沉积。循环泵将集水池中的脱硫浆液打入吸收塔进行喷淋，脱硫浆液回流入集水池。电除雾器进一步去除剩余的水分、二氧化硫、微细粉尘、少量HCl和HF、SO3等其它有害物质。
4.工艺水系统
工艺水的用途：
蒸发用水；
吸收剂制备用水；
设备及管路冲洗水；
其他补充用水。
5.电气仪表控制系统
脱硫控制系统采用DCS系统，并上传至火电厂中控室。整个系统实现完全自动控制6.副产品回收系统
副产品分为七水硫酸镁回收工艺和亚硫酸镁副产品工艺。每种工艺又可按业主现场情况的不同，因地制宜地选择不同的成熟工艺制得副产品。
6.1七水硫酸镁回收工艺流程
脱硫后产生的混合液经氧化池曝气增加混合液中硫酸镁的含量。再进入沉淀池，在沉淀池前端加入少量絮凝剂，以增进沉淀效率，减少混合液中的悬浮物(氢氧化镁、亚硫酸镁、氧化镁和杂质)，去除杂质。之后经过蒸发使得溶液得到浓缩，经保温过滤后进行冷却结晶，得到七水硫酸镁，后继的干燥系统可以得到纯度99%的七水硫酸镁，给电厂带来可观的经济效益。蒸发使用电厂自产蒸汽，干燥介质使用电厂加热后的纯净压缩空气。
6.2亚硫酸镁副产品工艺
循环浆液在经一定时间运行后会含有亚硫酸镁和硫酸镁，泵入脱硫废液供给系统后，经离心机浓缩可以得到一定含固量的亚硫酸镁混合物，含硫酸镁的清液返回到脱硫系统中，之后再经干燥可以得到少量水份的亚硫酸镁粉体。将亚硫酸镁粉体进行煅烧，产出氧化镁和二氧化硫气体。氧化镁可以作为脱硫吸收剂回用到脱硫系统中，节省原料的消耗和成本。二氧化硫气体可以富集制酸。整套工艺可靠性高，不产生废料，通过先进的循环工艺可以得到可观的经济效益，是我国循环经济发展的新亮点。
7.工程建设和项目管理
根据滨化项目的特点，充分利用我公司的项目管理和人力资源优势，组建了由中外方人员共同参加的高效、团结的项目经理部，遵循公司的项目管理制度，采用矩阵式组织结构对项目进行计划、组织、协调与控制。
项目经理部制定了严格的工程质量、技术、成本、进度、安全等目标，完善了分包管理制度、绩效考核制度等各项管理制度，工程实施过程中，采用Project项目管理软件进行计划与控制管理，合理配置人、机、料、法、环等各种资源。施工过程中克服了进口设备延迟交货造成的交叉施工等不利因素，整个安装工程于2005年9月全部完成，并顺利进入调试阶段。2005年底，脱硫系统顺利通过性能验收，系统运行稳定可靠，各项性能指标达到和超出合同和技术协议的要求，SO2脱除率最高可达99.6%，平均为99.3％，FGD出口SO2浓度平均值为19.2mg/Nm3，粉尘浓度＜20mg/Nm3。
8.脱硫工艺对比及本公司技术特点
与石灰石-石膏法烟气脱硫工艺相比，湿式镁法烟气脱硫工艺有以下特点：
（1）氧化镁是碳酸镁煅烧后的产物，价格相对低廉，用氧化镁制成的产物是仅次于石灰的廉价碱；
（2）氢氧化镁比碳酸钙与二氧化硫反应速度快，吸收率较高；
（3）氧化镁法脱硫工艺的系统(包括吸收塔、循环浆量、工艺系统等)比石灰石/石膏法规模小，吸收剂用量少，设备占地面积小，投资费用相对较低；
（4）镁法脱硫工艺具有运行稳定可靠，不易堵塞的特点；
（5）在抛弃法中，其废水主要含MgSO3和MgSO4，经处理后可排放。若采用回收法，副产品可回收利用，产生可观的经济效益。石灰石/石膏法与氧化镁法脱硫工艺比较的相关数据见下表。
表1 石灰石/石膏法与氧化镁法脱硫工艺的比较
针对国内各种类型锅炉烟道工况的深入调研，并结合国际脱硫设备方面的先进经验，与国外具有丰富经验的镁法脱硫公司合作，推出针对国内工况设计的尖端脱硫设备，有效解决了国内急需的大型脱硫设备供应问题，该设备与传统设备相比具有以下优点：
(1)脱硫主体设备投资费用减少10%以上；
(2)脱硫剂资源丰富、耗量低；
(3)运行费用低，脱除单位重量SO2费用低；
(4)不产生二次污染，脱硫副产品实现循环使用或生成高效益肥料；
(5)脱硫效率高于95%；
(6)系统占地面积小；
(7)适用性强，适用范围大；
(8)优化了PH值、液/气比、镁/硫比、氧化空气量、浆液浓度、烟气流速等性能参数，保证FGD系统连续、稳定、经济运行。
9.结语
随着国家相应环保政策的出台，对火电厂烟气治理的要求日益严格，随之而来的是多种多样的脱硫工艺。镁法脱硫技术以其投资小、运行费用低、环保效益好、可回收副产品和产生一定的经济效益等特点，正越来越受到人们的关注，也将占据越来越大的脱硫市场。在国家大力倡导循环经济的今天，只有做到真正的副产品综合循环利用，才能真正的做到保护和关爱环境，从而为国家的可持续发展作出环保人的贡献。
镁法脱硫工艺流程图
