[發明專利]碳酸鹽熱分解生產二氧化碳方法和裝置

有效

• 申請號: 200810079443.9
• 申請日: 2008-09-25
• 公開（公告）號: CN101372333A
• 公開（公告）日: 2009-02-25
• 發明（設計）人: 賈會平
• 申請（專利權）人: 賈會平
• 主分類號: C01B31/20
• 分類號: C01B31/20
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司
• 代理人: 張貳群

技術領域

本發明涉及一種生產二氧化碳方法和裝置，具體說是一種利用碳酸鹽石料熱分解生產二氧化碳的方法和裝置。

背景技術

CO₂是重要的原料，廣泛用于石油、化工、醫藥、農業，焊接、制冷、超臨界萃取和食品工業等，隨著科技和社會的發展，CO₂的用途越來越廣。目前常見的生產CO₂的方法是從富含CO₂的氣源中變換獲得，這些氣源主要有油田伴生氣、食品發酵氣、石灰窯氣、高爐氣、轉爐氣、煙道氣和甲醇裂解氣等。工業上分離提純CO₂的方法有低溫蒸餾法、膜分離法、溶劑吸收法和變壓吸附法等。這些方法生產CO₂成本較高，流程復雜而且受主業生產的限制，不能大規模生產。

利用碳酸鹽石料熱分解可以同時生產CO₂和金屬氧化物，如石灰石加熱分解生成氧化鈣和CO₂，菱鎂石加熱分解生成氧化鎂和CO₂，是生產CO₂的有效途徑。但是煅燒過程中分解氣體伴隨著燃料燃燒的煙氣一起從窯體內出來，使得氣體中的CO₂濃度降低，回收困難，并且燃料中的雜質如硫、磷等在燃燒過程中產生大量有害氣體需要分離去除。授權公告號為CN1008807B的中國專利公開了一種“電加熱菱鎂石生產二氧化碳氣體的方法和設備”，用天然菱鎂石、白云石作為原料，在特殊設計的密封電爐中，用電加熱分解法生產CO₂，產生的氣體經冷卻、壓縮、干燥，生產出高純度CO₂。用此方法和設備生產CO₂成本低、不污染環境。但是此方法生產CO₂仍需要消耗電力，設備規模較小，間歇操作，控制系統復雜，生產過程繁瑣，無法實現大規模連續生產。

發明內容

為了克服現有技術不足，使CO₂生產過程簡單、節省能源，又可實現連續大規模生產，同時生產石灰，本發明提供一種對碳酸鹽石料加熱分解生產CO₂的方法和裝置。

本發明提供的生產CO₂的方法，包括將碳酸鹽石料加熱分解，生成石灰和CO₂，利用CO₂作熱載體，在窯體外加熱后，高溫CO₂進入密閉的石灰窯加熱分解石料。

所述分解產生的CO₂一部分循環作熱載體，維持石灰窯加熱石料的正常量，CO₂循環量視裝置生產需要確定。

為實現所述生產CO₂的方法，本發明提供的裝置包括有密閉的石灰窯，石灰窯設有冷卻除塵設備，石灰窯上部的氣體線和冷卻除塵設備連接。石灰窯氣體出口或冷卻除塵設備與窯體外加熱設備連接，窯體外加熱設備的出口連接到石灰窯的中部進氣口。

為使裝置密封，所述石灰窯的原料入口和成品灰出口設有隔離罐。所述CO₂進氣口為進氣梁式結構，進氣梁梁體的下部或/和側面設有進氣孔。石灰窯中部設有1～2排進氣梁，每排設1～5根。

所述窯體外加熱設備為至少兩組蓄熱器，每組1～5臺，蓄熱器設有燃燒器，兩組蓄熱器交替運行。石灰窯設有密閉的出料通道，助燃風機通過出料通道連接到蓄熱器的燃燒器，與燃料線會合。所述蓄熱器中蓄熱體使用的材料為耐火材料、陶瓷或鋼制材料。蓄熱體的形狀為球狀、塊狀、峰窩狀或者其混合，不排除其它材質或形狀的蓄熱體。

與現有技術相比，本發明的優點是：生產過程簡單，節省能源，利用熱分解所產生的CO₂產品作熱載體，在窯體外加熱后再返回窯體中煅燒碳酸鹽石料，既經濟方便，又不會影響產品CO₂的組成。裝置投資小，無需特殊專用設備，操作簡單靈活，適用的原料廣泛，適宜大規模連續生產CO₂，同時生產高質量的石灰產品。

附圖說明

圖1為本發明生產CO₂裝置的流程示意圖；

圖2石灰窯進料口和石灰產品出料口隔離罐示意圖。

具體實施方式