一種回收利用燃煤鍋爐尾氣制備輕質碳酸鈣的方法及裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及一種回收利用燃煤鍋爐尾氣制備輕質碳酸鈣的方法，包括以下步驟：將煤炭與脫硫劑混合制成脫硫煤投入鍋爐燃燒；對尾氣進行余熱回收處理；對尾氣進行除塵處理；對尾氣進行聚集壓縮；將壓縮后的尾氣通入反應罐進行化學反應；制得輕質碳酸鈣。該方法不僅能夠對燃煤鍋爐尾氣進行處理，減少對環境的污染，而且能夠以尾氣中的二氧化碳為原料制備輕質碳酸鈣，具有較好的推廣應用價值和商業價值。本發明專利技術的裝置包括依次連接的余熱回收裝置、除塵裝置、壓縮機、反應罐、輕質碳酸鈣回收系統，所述余熱回收裝置與燃煤鍋爐的排氣口連接，在鍋爐的進氣口設置有膜過濾裝置，其結構簡單、燃料燃燒效率高，環境污染少，有利于環境的保護，實用性強。

【技術實現步驟摘要】
一種回收利用燃煤鍋爐尾氣制備輕質碳酸鈣的方法及裝置
本專利技術屬于煙道廢氣回收再利用
，尤其涉及一種回收利用燃煤鍋爐尾氣制備輕質碳酸鈣的方法及裝置。
技術介紹
隨著全球工業的迅速發展，人類對煤炭資源的過度開發利用，煤炭在燃燒的過程中產生的大量粉塵、硫化物、二氧化碳等對環境造成了極大的污染，對人類的生存環境及身體健康產生了嚴重的影響。我國85%的煤炭是通過燃煤鍋爐直接燃燒使用的，主要包括火力發電、工業鍋（窯）爐、民用取暖和家庭爐灶等，這種高耗低效的煤炭燃燒方式向空氣中排放出大量的二氧化硫、和煙塵對環境造成的污染尤其嚴重，大量的二氧化碳排放成為了全球溫室效應的主要因素，燃煤鍋爐的尾氣排放已經成為我國大氣污染的最主要因素。為了保護人類賴以生存的環境，我國投入了大量的人力物力對燃煤鍋爐的尾氣進行整治，但是現有的控制和減少二氧化硫、二氧化碳和粉塵的主要方法是通過干法或濕法脫硫技術對尾氣中的二氧化硫進行處理，通過改進鍋爐的燃燒方式、提高鍋爐的燃燒效率等方式減少二氧化碳排放，但是上述方式仍然會產生大量的二氧化碳，無法從根本上解決二氧化碳的大量排放以及對環境的污染的問題。
技術實現思路
本專利技術的目的在于針對現有技術的不足而提供一種能夠有效減少二氧化碳的排放的回收利用燃煤鍋爐尾氣制備輕質碳酸鈣的方法。本專利技術的另一目的是針對現有技術的不足而提供一種回收利用燃煤鍋爐尾氣制備輕質碳酸鈣的裝置，其結構簡單、燃燒效率高。為了實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案。一種回收利用燃煤鍋爐尾氣制備輕質碳酸鈣的方法，包括以下方法步驟：步驟（一）：將燃煤鍋爐使用的煤塊粉碎之后添加脫硫劑，制得脫硫煤并投入鍋爐進行燃燒。步驟（二）：將燃煤鍋爐燃燒之后的尾氣引入余熱回收裝置，使得尾氣降溫并對尾氣中的熱能進行回收。其中，所述步驟（二）中，經過降溫后的尾氣的溫度為80～100℃。步驟（三）：將進行余熱回收之后的尾氣引入除塵裝置，對尾氣中的粉塵進行回收；粉塵也是鍋爐尾氣中的一種嚴重的空氣污染物，其中顆粒直徑小于或等于2.5微米的顆粒物，也稱為可入肺顆粒物對人體的危害極大，PM2.5指數已經成為對空氣污染程度進行衡量的重要指標，對鍋爐尾氣中的粉塵進行除塵處理，能夠有效避免尾氣粉塵直接排向大氣，減少粉塵對環境的污染。優選的，除塵裝置可采用布袋除塵器，布袋除塵器也稱為過濾式除塵器，是一種干式高效除塵器，能夠利用纖維編織物制作的袋式過濾元件來捕集含塵氣體中的固體顆粒物，將鍋爐尾氣中的顆粒狀污染物截留下來，進行回收從而避免將尾氣粉塵直接排向大氣，能夠有效減少鍋爐尾氣中的粉塵對環境的污染，減少直徑低于PM2.5的微細顆粒的排放。步驟（四）：將進行余熱回收之后的尾氣引入壓縮機，對尾氣進行聚集并壓縮。步驟（五）：將經壓縮后的尾氣通入盛放有氫氧化鈣的反應罐。步驟（六）：將反應罐中的輕質碳酸鈣漿液送入輕質碳酸鈣回收系統，制得輕質碳酸鈣。其中，所述步驟（一）中，在鍋爐的進氣口設置有膜過濾裝置，所述膜過濾裝置為富氧膜過濾裝置，所述富氧膜過濾裝置的膜分離層能夠使得氧氣通過，阻止氮氣通過，因此，能夠提高進入鍋爐內的氧氣的濃度，進而有效的提高煤炭的燃燒效率，提高原料利用率。本專利技術所述的氧氣是膜過濾裝置的膜分離層的低壓側出口的滲透氣，氮氣是膜分離層高壓側出口的滲余氣。氧氣、氮氣的分離過程是在壓力差作為驅動力的情況下，氧氣和氮氣等通過溶解—解析過程從膜分離層的高壓側滲透到低壓側，由于滲透速度不同，滲透速度快的氣體，如氧氣容易通過，二滲透速度慢的氣體，如氮氣則被截留下來，從而達到將氧氣與氮氣分離的目的。通過溶解—解析過程速度的差異分離不同種類的混合氣體的過程模式是氣體膜分離行業眾所周知并廣泛應用的模式。其中，所述步驟（一）中，脫硫劑由以下重量份的原料混合而成：堿式碳酸鹽50～90份二氧化硅5～20份助劑5～30份,其中，所述堿式碳酸鹽為堿式碳酸銅或堿式碳酸鋅中的至少一種，所述助劑為氧化鋁或凹凸棒粘土粉中的至少一種。其中，所述脫硫劑由以下重量份的原料混合而成：堿式碳酸鹽60～80份二氧化硅10～15份助劑10～20份。其中，所述脫硫劑由以下重量份的原料混合而成：堿式碳酸鹽70份二氧化硅12份助劑18份。本專利技術的化學反應原理為：1.通過在反應罐中添加生石灰與水反應制備氫氧化鈣溶液，具體反應如下：CaO+H2O=Ca(OH)2（1）2.尾氣中的二氧化碳與氫氧化鈣溶液在反應罐中反應制備輕質碳酸鈣，具體反應如下：Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O（2）其中，所述步驟（四）中，經壓縮后的尾氣的壓力值為1～2個標準大氣壓。對收集的鍋爐尾氣進行加壓之后，提高單位體積內的空氣濃度，在通入反應罐之后有利于提高反應速度，提高尾氣處理的效率。為了實現上述另一目的，本專利技術采用如下技術方案。一種回收利用燃煤鍋爐尾氣制備輕質碳酸鈣的裝置，包括依次連接的余熱回收裝置、除塵裝置、壓縮機、反應罐、輕質碳酸鈣回收系統，所述余熱回收裝置與燃煤鍋爐的排氣口連接。其中，所述反應罐包括兩個間歇運轉的第一反應罐、第二反應罐，所述第一反應罐、第二反應罐并列設置。第一反應罐、第二反應罐并列設置，在工作過程中，兩個反應罐交替輪流開啟，第一反應罐內的氫氧化鈣吸收飽和二氧化碳之后通過輕質碳酸鈣回收系統進行后續的操作的同時，開啟第二反應罐對尾氣中的二氧化碳進行吸收處理，兩個反應罐交替輪流反應，能夠保證對鍋爐尾氣的不間斷連續進行，提高效率。其中，在所述反應罐中設置有攪拌器。在吸收二氧化碳的過程中，不斷進行攪拌，能夠提高反應速度，提高效率。與現有技術相比，本專利技術具有如下有益效果：（1）本專利技術的回收利用燃煤鍋爐尾氣制備輕質碳酸鈣的方法，在煤炭燃燒之前利用脫硫劑進行處理，代替普通煤炭進行燃燒，使得煤炭中含有的硫沉淀在燃燒后的煤渣中，減少鍋爐尾氣中二氧化硫等有害氣體的含量，有效減少酸雨等的產生，降低了對環境的危害。（2）本專利技術的回收利用燃煤鍋爐尾氣制備輕質碳酸鈣的方法，余熱回收裝置能夠將燃煤鍋爐尾氣中大量的余熱回收利用，有效避免尾氣中余熱的浪費，減少對煤炭等燃料資源的消耗。（3）本專利技術的回收利用燃煤鍋爐尾氣制備輕質碳酸鈣的方法，利用先進的膜法富氧技術在鍋爐的燃燒過程中通入富氧空氣，能夠顯著改善燃料的燃燒條件，提高煤炭等燃料的燃燒效率，確保煤炭等燃料的完全燃燒，減少二氧化碳、粉塵等的產生量，大大降低廢氣排放量和空氣污染，節能效果顯著。（4）本專利技術的回收利用燃煤鍋爐尾氣制備輕質碳酸鈣的方法，利用膜過濾裝置可將氧氣富集并供給鍋爐使用，能夠提高煤炭的燃燒效率，降低煤炭的消耗量，降低生產成本低，具有較好的推廣應用價值和巨大的商業價值。（5）本專利技術的回收利用燃煤鍋爐尾氣制備輕質碳酸鈣的裝置，結構簡單，操作簡便，生產成本低，經濟效益明顯，煤炭的燃燒效率高，廢氣排放少，環境污染少，有利于環境的保護。（6）本專利技術在減少廢氣排放的基礎上，能夠對廢氣中的二氧化碳進行回收再利用，并制得具有可觀經濟效益的副產物輕質碳酸鈣，變廢為寶，具有較好的經濟效益和社會效益，實用性強。（7）本專利技術的回收利用燃煤鍋爐尾氣制備輕質碳酸鈣的裝置，體積小、占地面積小、安裝簡便、施工周期短、投資省、運行費用成本低。附圖說明：圖1為本專利技術的回收利用燃煤鍋爐尾氣制備輕質碳酸鈣的裝置的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種回收利用燃煤鍋爐尾氣制備輕質碳酸鈣的方法，其特征在于，包括以下方法步驟：步驟（一）：將燃煤鍋爐使用的煤塊粉碎之后添加脫硫劑，制得脫硫煤并投入鍋爐進行燃燒；步驟（二）：將燃煤鍋爐燃燒之后的尾氣引入余熱回收裝置，使得尾氣降溫并對尾氣中的熱能進行回收；步驟（三）：將尾氣引入除塵裝置，對尾氣中的粉塵進行回收；步驟（四）：將尾氣引入壓縮機，對尾氣進行聚集并壓縮；步驟（五）：將經壓縮后的尾氣通入盛放有氫氧化鈣的反應罐；步驟（六）：將反應罐中的輕質碳酸鈣漿液送入輕質碳酸鈣回收系統，制得輕質碳酸鈣。

【技術特征摘要】
1.一種回收利用燃煤鍋爐尾氣制備輕質碳酸鈣的方法，其特征在于，包括以下方法步驟：步驟（一）：將燃煤鍋爐使用的煤塊粉碎之后添加脫硫劑，制得脫硫煤并投入鍋爐進行燃燒；在燃燒之前對煤炭進行處理，使得經鍋爐燃燒之后的含硫物質滯留在灰渣中；在鍋爐的進氣口設置有膜過濾裝置，所述膜過濾裝置為富氧膜過濾裝置，所述富氧膜過濾裝置的膜分離層能夠使得氧氣通過，阻止氮氣通過；該脫硫劑由以下重量份的原料混合而成：堿式碳酸銅50份二氧化硅20份氧化鋁30份；步驟（二）：將燃煤鍋爐燃燒之后的尾氣引入余熱回收裝置，使得尾氣降溫并對尾氣中的熱能進行回收，利用余熱回收裝置對鍋爐尾氣中的熱量進行回收，使得熱量回收后的尾氣的溫度降低為100℃；步驟（三）：將進行余熱回收之后的尾氣引入除塵裝置，對尾氣中的粉塵進行回收，除塵裝置采用布袋除塵器；步驟（四）：將進行余熱回收之后的尾氣引入壓縮機，對尾氣進行聚集并壓縮；壓縮機一是能夠將大量的鍋爐尾氣聚集起來，提高單位體積內的氣體濃度，為后續的再利用提供條件；二是對收集后的尾氣進行壓縮，便于后續將尾氣通入反應罐，完成向輕質碳酸鈣的轉化，經壓縮后的尾氣的壓力值為1個標準大氣壓；步驟（五）：將經壓縮后的尾氣通入盛放有氫氧化鈣的反應罐；所述反應罐中盛放有氫氧化鈣溶液；步驟（六）：將反應罐中的輕質碳酸鈣漿液送入輕質碳酸鈣回收系統，制得輕質碳酸鈣；其中，步驟（五）中所述反應罐包括兩個間歇運轉的第一反應罐、第二反應罐，所述第一反應罐、第二反應罐并列設置，在工作過程中，兩個反應罐交替輪流開啟，第一反應罐內的氫氧化鈣吸收飽和二氧化碳之后通過輕質碳酸鈣回收系統進行后續的操作的同時，開啟第二反應罐繼續對尾氣中的二氧化碳進行吸收處理，兩個反應罐交替輪流反應，能夠保證對鍋爐的尾氣的不間斷連續進行，提高效率。2.一種回收利用燃煤鍋...

【專利技術屬性】
技術研發人員：林小明，
申請(專利權)人：廣東大眾農業科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：