[發(fā)明專利]煙氣CO2與磷石膏漿膜三相流化礦化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410124933.1
• 申請日: 2014-03-31
• 公開（公告）號: CN103861446A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱家驊;曹耀峰;王子寧;王壽平;夏素蘭;商劍鋒;程遠貴;于艷秋;曹麗淑;龔建華;王文輝;崔文鵬;張趁華;劉項;汪東
• 申請（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類號: B01D53/80
• 分類號: B01D53/80;B01D53/62;C01F11/18;C01C1/24
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1.一種煙氣CO₂與磷石膏漿膜三相流化礦化方法，其特征在于煙氣與氨氣形成的混合氣由下往上通過雙層結(jié)構(gòu)的氣-液-固漿膜三相流化礦化反應(yīng)器，懸浮于氣流中湍動的空心薄殼小球表面均布一層磷石膏漿膜，膜內(nèi)含碳酸鈣和磷石膏顆粒混合物總體積濃度5~15%、顆粒粒徑1~50微米、膜厚80~800微米，漿膜比表面積150~600?m^-1，通過膜表面與氣流中的CO₂及NH₃發(fā)生氣-液-固三相連串反應(yīng)

2NH₃?+?CO₂?+?SO₄^2-?+?Ca²⁺?+?H₂O?=?CaCO3↓+?2NH₄⁺?+?SO₄^2-

使混合氣通過下層床反應(yīng)后CO₂及NH₃含量減少80%以上，NH₃的體積含量低于2%；上層床新布的漿膜內(nèi)游離NH₃質(zhì)量濃度不超過0.01%的條件下，通過上層床反應(yīng)后混合氣含NH₃體積含量低于0.8%；

煙氣溫度10~80℃、CO₂體積濃度8~30%，混合氣配比氨氣按NH₃/?CO₂摩爾比1.55~1.90；

磷石膏漿料的配比，按CaSO₄·2H₂O/NH₃摩爾比0.45~0.49，H₂O/NH₃摩爾比5.0~6.0；

磷石膏漿料在配漿槽平均停留時間15~25分鐘，用旋流器將其分為溢流與底流，底流直接加入結(jié)晶轉(zhuǎn)化器，溢流的體積流量是底流的2~3倍、含固體顆粒體積濃度2~10%、均勻淋灑加入磷石膏漿膜三相流化礦化反應(yīng)器的上層床頂，自上而下通過雙層流化床與混合氣逆流反應(yīng)后進入結(jié)晶轉(zhuǎn)化器，在其中平均停留時間60~120分鐘，使80%以上的煙氣CO₂礦化為碳酸鈣、96%以上的磷石膏CaSO₄·2H₂O轉(zhuǎn)化為硫酸銨；

結(jié)晶轉(zhuǎn)化器內(nèi)的漿料通過磷石膏漿膜三相流化礦化反應(yīng)器的下層床循環(huán)，循環(huán)漿料的體積流量與上層床降淋的體積流量之比為5~10；

循環(huán)漿料通過冷卻器向外輸出反應(yīng)熱，進冷卻器漿料溫度65~80℃、出冷卻器漿料溫度60~70℃，維持結(jié)晶轉(zhuǎn)化器操作溫度65~80℃

一種回收尾氣微量氨的方法，其特征在于碳減排后的尾氣含NH₃體積濃度低于0.8%、含CO₂體積濃度低于4.0%，從下往上流經(jīng)雙層磷石膏漿膜三相流化床構(gòu)成的尾氣氨回收反應(yīng)器，在下層床漿膜表面瞬間完成回收尾氣微量氨的反應(yīng)，使常溫下出口尾氣含氨體積濃度小于10?ppm；

由磷石膏和工藝水配成磷石膏漿，磷石膏直接加入配漿槽，工藝水從尾氣氨回收反應(yīng)器的上層流化床頂部加入，自上而下流經(jīng)雙層流化床后進入配漿槽；

配漿槽內(nèi)的漿料通過流化礦化反應(yīng)器的下層床循環(huán)，循環(huán)漿料的體積流量是工藝水體積流量的8~10倍，其中含溶解的硫酸根摩爾流量超過尾氣含氨摩爾流量。