1.氧化鎂工藝系統(tǒng)配置簡(jiǎn)單，設(shè)備數(shù)量少，初期投資低。
2.維護(hù)簡(jiǎn)易，從系統(tǒng)中排出的MgSO4在水中有較高的可溶解性，因此不會(huì)出現(xiàn)結(jié)垢問(wèn)題。
3.由于設(shè)備數(shù)量少，所以電能耗低。
4.化鎂作為反應(yīng)吸收劑操作起來(lái)簡(jiǎn)易且安全。
5.氫氧化鎂法不會(huì)產(chǎn)生結(jié)冰現(xiàn)象，操作比較簡(jiǎn)單。而且，藥品單價(jià)便宜，當(dāng)量反應(yīng)，使用量少，運(yùn)行成本低。

氧化鎂法系統(tǒng)工藝流程流程圖大唐魯北發(fā)電有限責(zé)任公司劉祥坤:

二氧化硫排放是造成大氣污染及酸雨不斷加劇的主要原因，我國(guó)一直高度重視對(duì)二氧化硫排放的控制?！秶?guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十一個(gè)五年規(guī)劃綱要》中提出，到2010年我國(guó)二氧化硫排放總量要削減10%。在關(guān)注脫硫的同時(shí)，國(guó)家制定了推動(dòng)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等策略，并加強(qiáng)了對(duì)二次污染的控制。國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家原環(huán)?？偩致?lián)合發(fā)布的《現(xiàn)有燃煤電廠二氧化硫治理“十一五”規(guī)劃》中提出，“加快煙氣脫硫新技術(shù)、新工藝的研發(fā)和示范試點(diǎn)，推動(dòng)煙氣脫硫副產(chǎn)品綜合利用”，“對(duì)脫硫關(guān)鍵設(shè)備和脫硫副產(chǎn)品綜合利用繼續(xù)給予減免稅優(yōu)惠”等政策。2011年是我國(guó)“十二五”的開局之年， “十二五”期間國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)和節(jié)能減排也提出了更高、更嚴(yán)的要求。
1 氧化鎂法煙氣脫硫基本原理
氧化鎂濕法脫硫工藝是以氧化鎂（MgO）為原料，經(jīng)熟化生成具有一定濃度的氫氧化鎂（Mg(OH)2）漿液，作為脫硫劑的一種濕法脫硫工藝，是一種先進(jìn)、高效、經(jīng)濟(jì)的脫硫技術(shù)。
氧化鎂的脫硫原理如下：
1）熟化反應(yīng)：MgO + H2O → Mg(OH)2
在熟化罐中進(jìn)行熟化，制成氫氧化鎂漿液為脫硫劑。
2）吸收反應(yīng)：噴淋吸收塔內(nèi)二氧化硫（SO2）氣體和少量SO3氣體與（Mg(OH)2）： SO2 + Mg(OH)2 + 2H2O → MgSO3·3H2O SO2 + Mg(OH)2 + 5H2O → MgSO3·6H2O SO2 + Mg(OH)2 + 6H2O → MgSO4·7H2O
循環(huán)漿液中的MgSO3 在酸性條件下與SO2進(jìn)一步反應(yīng)：
SO2+ MgSO3·3H2O → Mg(HSO3)2+2H2O SO2+ MgSO3·6H2O → Mg(HSO3)2+5H2O 漿液中的Mg(OH)2又與Mg(HSO3)2反應(yīng)：
Mg(OH)2 + Mg(HSO3)2+4H2O →2MgSO3·6H2O Mg(OH)2 + Mg(HSO3)2+H2O →2MgSO3·3H2O 生成以亞硫酸鎂（MgSO3）為主的副產(chǎn)品。 3）氧化反應(yīng)：
在煙氣中氧氣作用下，部分MgSO3被氧化： 2MgSO3 + O2 → 2MgSO4
因此，脫硫反應(yīng)的直接副產(chǎn)物是三水和六水的亞硫酸鎂，而由于煙氣中存在氧氣（O2），在一定條件先將MgSO3氧化成MgSO4。MgSO4主要以七水結(jié)晶水形態(tài)，溶解度約為30%。
影響氧化速率的因素主要有含O2量，SO2濃度，pH值，溫度，停留時(shí)間等。對(duì)于氧化鎂來(lái)說(shuō)，在吸收塔內(nèi)與二氧化硫反應(yīng)后變成亞硫酸鎂，部分被煙氣中的氧氣氧化變成硫酸鎂。混合漿液通過(guò)脫水和干燥工序除去固體的表面水分和結(jié)晶水。干燥后的亞硫酸鎂和硫酸鎂經(jīng)再生工序內(nèi)對(duì)其焙燒，使其分解，可得到氧化鎂，同時(shí)析出二氧化硫。焙燒的溫度對(duì)氧化鎂的性質(zhì)影響很大，適合氧化鎂再生的焙燒溫度為660~870℃。當(dāng)溫度超過(guò)1200℃時(shí)，氧化鎂就會(huì)被燒結(jié)，不能再作為脫硫劑使用。焙燒爐排氣中的二氧化硫濃度為10~16%，經(jīng)除塵后可以用于制造硫酸，再生后的氧化鎂重新循環(huán)用于脫硫。
2 魯北公司氧化鎂法煙氣脫硫系統(tǒng)構(gòu)成及工藝流程簡(jiǎn)介
FGD系統(tǒng)主要由脫硫劑氫氧化鎂漿液制備系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、SO2吸收系統(tǒng)、吸收塔排空系統(tǒng)、脫硫副產(chǎn)品漿液輸送和脫水系統(tǒng)、工業(yè)水系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)、熱控系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)及雜用和儀用壓縮空氣系統(tǒng)等組成。其它還有檢修、起吊、消防等設(shè)備。
煙氣中SOx的去除和亞硫酸鎂的生成在吸收塔內(nèi)完成。吸收塔由4個(gè)區(qū)域組成，從上到下依次為：除霧器區(qū)、噴淋區(qū)、氣液接觸區(qū)和漿液池區(qū)。在除霧器區(qū)，布置有兩層除霧器，通過(guò)吸收后的凈煙氣經(jīng)位于吸收塔上部的兩級(jí)除霧器排出。布置除霧器的主要目的是去除煙氣中的微小霧滴。煙氣中的小霧滴具有酸性，能腐蝕煙道和煙囪，所以需要去除。在噴淋區(qū)布置有3層噴淋層，每層有噴淋母管、噴淋支管和噴嘴組成。漿液通過(guò)噴嘴成霧狀噴出，使?jié){液充分與煙氣接觸，產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。循環(huán)泵把吸收塔漿池中的漿液輸送至噴淋層上面的噴淋層只布置與煙氣逆流的噴嘴，其余噴淋層均布置有順流和逆流兩層噴嘴。SOx進(jìn)入噴淋漿液，并與之反應(yīng)。煙氣中的硫化物溶解于漿液中，生成亞硫酸鹽和硫酸鹽。部分新鮮的脫硫劑漿液由漿液泵管道直接加入塔中，在噴淋過(guò)程中進(jìn)行充分的脫硫反應(yīng)，增加了脫硫效率。
從噴淋母管中心到漿液池液面，這個(gè)區(qū)域是氣液接觸區(qū)。煙氣往上走，漿液往下噴淋，完成工藝轉(zhuǎn)換反應(yīng)。
結(jié)晶區(qū)位于吸收塔漿池下部。在結(jié)晶區(qū)，逐漸形成大的易于濃縮池分離的亞硫酸鎂晶體。結(jié)晶過(guò)程要求漿液中固體含量在可大到150g/L，同時(shí)在漿池中要有足夠的停留時(shí)間。新的漿液，通過(guò)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)加入的漿液量在此區(qū)域加入，以保持吸收劑的活性。亞硫酸鎂漿液通過(guò)漿液排漿泵輸送至脫硫副產(chǎn)品處理區(qū)的濃縮池進(jìn)行副產(chǎn)品處理，漿液排漿泵的吸入口位于吸收塔漿液池區(qū)下部。噴淋漿液在吸收塔中更新，通過(guò)吸收塔循環(huán)泵輸送至噴淋層。通常情況下，2臺(tái)循環(huán)泵同時(shí)運(yùn)行1臺(tái)備用，這取決于未處理煙氣量及煙氣中SO2的含量。
3 氧化鎂法煙氣脫硫技術(shù)的應(yīng)用與特點(diǎn)
鎂法脫硫工藝在日本和美國(guó)已分別有多臺(tái)機(jī)組運(yùn)行業(yè)績(jī)。該工藝適用于各種硫量煤種的煙氣脫硫，脫硫效率可達(dá)到95%以上。氧化鎂粉作為吸收劑能更有效地去除煙氣中的SO2，無(wú)結(jié)垢問(wèn)題，并且氧化鎂法脫硫工藝對(duì)脫硫劑的質(zhì)量要求沒有石灰石/石膏法高，液氣比相對(duì)石灰石可減少2/3左右。循環(huán)泵的電能消耗可大大降低。華能辛店電廠鎂法脫硫工程如期竣工并一次性順利通過(guò)168小時(shí)試運(yùn)行。脫硫效率大于95%，可高達(dá)99%。脫硫系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，廠用電率小于1%。同時(shí)脫硫副產(chǎn)品的品質(zhì)合格，受到華能集團(tuán)、辛店電廠及監(jiān)理單位的好評(píng)。
3.1技術(shù)成熟

氧化鎂脫硫技術(shù)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(yīng)用業(yè)績(jī)，其中在日本已經(jīng)應(yīng)用了100多個(gè)項(xiàng)目，臺(tái)灣的電站95%是用氧化鎂法，另外在美國(guó)、德國(guó)等地都已經(jīng)應(yīng)用，并且目前在我國(guó)部分地區(qū)已經(jīng)有了應(yīng)用的業(yè)績(jī)。
3.2原料來(lái)源充足
在我國(guó)氧化鎂的儲(chǔ)量十分可觀，目前已探明的氧化鎂儲(chǔ)藏量約為160億噸,占全世界的80%左右。其資源主要在遼寧，氧化鎂完全能夠作為脫硫劑應(yīng)用于電廠的脫硫系統(tǒng)中去。魯北電廠脫硫所用的氧化鎂就是遼寧營(yíng)口大石橋地區(qū)所產(chǎn)。
3.3 脫硫效率高
在化學(xué)反應(yīng)活性方面氧化鎂要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鈣基脫硫劑，并且由于氧化鎂的分子量較碳酸鈣和氧化鈣都比較小。因此其它條件相同的情況下氧化鎂的脫硫效率要高于鈣法的脫硫效率。一般情況下氧化鎂的脫硫效率可達(dá)到95~98%以上，而石灰石/石膏法的脫硫效率僅達(dá)到90~95%左右。
3.4投資費(fèi)用少
由于氧化鎂作為脫硫本身有其DuTe的優(yōu)越性，因此在吸收塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、循環(huán)漿液量的大小、系統(tǒng)的整體規(guī)模、設(shè)備的功率都可以相應(yīng)較小，這樣一來(lái)，整個(gè)脫硫系統(tǒng)的投資費(fèi)用可以降低20%以上。
3.5運(yùn)行費(fèi)用低
決定脫硫系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用的主要因素是脫硫劑的消耗費(fèi)用和水電汽的消耗費(fèi)用。氧化鎂的價(jià)格比氧化鈣的價(jià)格高一些，但是脫除同樣的SO2氧化鎂的用量是碳酸鈣的40%；水電汽等動(dòng)力消耗方面，液氣比是一個(gè)十分重要的因素，它直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的脫硫效率以及系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用。對(duì)石灰石石膏系統(tǒng)而言，液氣比一般都在15L/m3以上，而氧化鎂在5 L/m3以下，這樣氧化鎂法脫硫工藝就能節(jié)省很大一部分費(fèi)用。同時(shí)氧化鎂法副產(chǎn)物的出售又能抵消很大一部分費(fèi)用。
3.6運(yùn)行可靠
鎂法脫硫相對(duì)于鈣法的優(yōu)勢(shì)是系統(tǒng)不會(huì)發(fā)生設(shè)備結(jié)垢堵塞問(wèn)題，能保證整個(gè)脫硫系統(tǒng)能夠安全有效的運(yùn)行，同時(shí)鎂法pH值控制在5.5~6.5之間，密度控制在1.1~1.3，液位控制在3.3~3.8米之間，在這種條件下設(shè)備腐蝕問(wèn)題也得到了一定程度的解決。總的來(lái)說(shuō)，鎂法脫硫在實(shí)際工程中的安全性能擁有非常有力的保證。
3.7綜合效益高
由于鎂法脫硫的反應(yīng)產(chǎn)物是亞硫酸鎂和硫酸鎂，綜合利用價(jià)值很高。一方面我們可以進(jìn)行強(qiáng)制氧化全部生成硫酸鎂，然后再經(jīng)過(guò)濃縮、提純生成七水硫酸鎂進(jìn)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(lái)制硫酸。魯北公司脫硫后產(chǎn)生的副產(chǎn)品亞硫酸鎂共附近魯北集團(tuán)使用，進(jìn)行焙燒產(chǎn)生S02（液體），同時(shí)回收1/3氧化鎂，達(dá)到了副產(chǎn)品循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟(jì)。

3.8副產(chǎn)物利用前景廣闊
硫酸被稱為“化學(xué)工業(yè)之母”，二氧化硫是生產(chǎn)硫酸的原料。我國(guó)是一個(gè)硫資源相對(duì)缺乏的國(guó)家，硫磺的年進(jìn)口量超過(guò)500萬(wàn)噸，折合二氧化硫750萬(wàn)噸。另外硫酸鎂在食品、化工、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等很多方面應(yīng)用都比較廣，市場(chǎng)需求量也比較大。鎂法脫硫充分利用了現(xiàn)有資源，推動(dòng)了循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。無(wú)二次污染常見的濕法脫硫工藝?yán)锩妫豢杀苊獾拇嬖谥挝廴镜膯?wèn)題。對(duì)于氧化鎂脫硫技術(shù)而言，對(duì)于后續(xù)處理較為完善，對(duì)SO2進(jìn)行再生，解決了二次污染的問(wèn)題。
5 結(jié)束語(yǔ)
2011年是我國(guó)“十一五”的結(jié)束年，也是“十二五”的開局之年。國(guó)家也相繼出臺(tái)了更高、更嚴(yán)格的環(huán)保政策，對(duì)火電廠煙氣治理的要求也日益嚴(yán)格。鎂法脫硫技術(shù)以其投資小、運(yùn)行費(fèi)用低、環(huán)保效益好、可回收副產(chǎn)品和產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益等特點(diǎn)，正越來(lái)越受到人們的關(guān)注，也將占據(jù)越來(lái)越大的脫硫市場(chǎng)。在國(guó)家大力倡導(dǎo)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的今天，只有做到真正的副產(chǎn)品綜合循環(huán)利用，才能真正的做到保護(hù)和關(guān)愛環(huán)境，從而為國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展作出環(huán)保人的貢獻(xiàn)。氧化鎂脫硫是在理論上可行在實(shí)際應(yīng)用中得到充分驗(yàn)證的一種比較適合新老鍋爐改造的脫硫方式，在部分地區(qū)特別是富產(chǎn)氧化鎂的地區(qū)有著很好的市場(chǎng)前景。由于該方式對(duì)脫硫劑循環(huán)使用并且副產(chǎn)物也能夠帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)又避免了大型濕法的諸多缺點(diǎn)，因此氧化鎂脫硫技術(shù)將會(huì)逐步得到更廣泛的應(yīng)用。