[發明專利]一種基于秸稈灰的半干法脫除二氧化碳的方法

有效

• 申請號: 201410653837.6
• 申請日: 2014-11-17
• 公開（公告）號: CN104383811A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 劉楊先;張軍;王燕
• 申請（專利權）人: 南京朗潔環?？萍加邢薰?/a>
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/62
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 朱少華

技術領域

本發明涉及燃燒煙氣污染物控制領域，具體涉及一種基于秸稈灰的半干法脫除二氧化碳的方法。?

背景技術

溫室效應是目前世界上公認的主要環境問題之一。研究表明，近五十年的氣候變暖主要是人類使用化石燃料排放的大量二氧化碳等溫室氣體造成的。因此，近年來二氧化碳等溫室氣體的排放問題已受到國際社會的廣泛關注。中國政府向國際社會表明了中方在氣候變化問題上的原則立場，明確提出了我國應對氣候變化將采取的重大舉措：到2020年我國單位國內生產總值二氧化碳的排放將比2005年下降40％-45％。燃煤電廠二氧化碳排放是我國溫室氣體的最主要來源，約占總排放量的50％。隨著燃煤火電機組裝機容量的迅速增加，燃煤電廠二氧化碳排放量還將進一步增加。因此，積極開發有效的燃煤電廠二氧化碳減排技術具有十分重要的戰略意義。?

目前，國內外開發的主流二氧化碳脫除技術主要可分為物理吸收法、膜吸收法、化學吸收法、離子液體法、電化學法和O₂/CO₂富氧燃燒法和化學鏈燃燒法等等。在這些技術中，吸附脫除法因吸附劑可再生利用和脫除過程無廢液產生等優點收到國內學術界和工程界的廣泛關注，已成為目前最有發展前景的二氧化碳脫除技術之一。吸附法脫除二氧化碳技術研究最多的是采用堿性碳酸鹽(碳酸鉀、碳酸鈉和碳酸鈣)與煙氣中的二氧化碳發生碳酸化反應生成碳酸氫鹽，然后在高溫煅燒后回收二氧化碳并實現吸附劑的再生利用。?

但目前存在的問題是，堿性碳酸鹽價格昂貴，且吸附再生過程中損耗嚴重，導致應用成本很高。另外，其它一些學者還嘗試采用堿性天然礦物材料吸附脫除二氧化碳，但天然礦物材料與二氧化碳的反應速率極慢，無法獲得大規模應用。?

綜上所述，目前還沒有一種適合于大規模應用的二氧化碳脫除技術。?

發明內容

為了解決現有技術中存在的問題，本發明提供了一種基于秸稈灰的半干法脫除二氧化碳的方法。采用生物質燃燒廢棄物秸稈灰作為二氧化碳脫二氧化碳吸附劑，以次氯酸鈉為催化劑在噴霧流化床反應器內吸附脫除二氧化碳；在分離再生器中回收二氧化碳并通過煙氣余熱高溫再生吸附劑。?

本發明的脫除過程原理：?

由圖1、圖2和圖6、圖7所示，以水稻秸稈制取的秸稈灰吸附劑為代表，采用掃描電鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)、X射線熒光光譜(XRF)和氮吸附法分別測定了吸附劑的表面形貌特征、主要成分及含量以及吸附劑的比表面積和孔徑分布等關鍵物理和化學參數，并初步考察了吸附劑的吸附性能。?

結果表明，水稻秸稈制取的秸稈灰吸附劑主要成分是K₂CO₃、CaCO₃、SiO₂、MgO和Al₂O₃等堿金屬鹽和金屬氧化物。其中，K₂CO₃和CaCO₃均是良好的二氧化碳吸附材料。如果結合催化劑次氯酸鈉聯合使用，將獲得良好的吸附脫除效果。因此，采用秸稈灰吸附劑結合次氯酸鈉催化劑聯合脫除二氧化碳在技術方法和原理上具有可行性。?

為實現以上目的，根據上述原理，本發明采用的技術方案如下：?

一種基于秸稈灰的半干法脫除二氧化碳的方法，采用生物質燃燒廢棄物秸稈灰作為二氧化碳吸附劑，以次氯酸鈉為催化劑在噴霧流化床反應器內吸附脫除二?氧化碳；在分離再生器中回收二氧化碳并通過煙氣余熱高溫再生吸附劑；來自鍋爐含二氧化碳的煙氣經過煙氣冷卻器降溫后由砂芯布氣板噴入噴霧流化床反應器，與添加在噴霧流化床反應器內的秸稈灰吸附劑發生加濕流態化反應；儲液器中的次氯酸鈉溶液作為催化劑經噴霧泵抽吸，并由霧化噴嘴噴入噴霧流化床反應器內參與流態化反應。?

該方法所采用的裝置設有煙道、煙氣冷卻器、噴霧流化床反應器、分離再生器、風機、噴霧泵、霧化噴嘴和閥門；所述噴霧流化床反應器頂部設有閥門c，閥門c下部依次設有砂芯分離板、電動刮灰板；所述噴霧流化床反應器的底部設有砂芯布氣板；所述鍋爐的煙道通過煙氣冷卻器與噴霧流化床反應器的底部的入口連接；所述噴霧流化床反應器的底部設有秸稈灰的出入口a以及吸附飽和后的秸稈灰吸附劑的出口n，出口n與分離再生器的入口d連接，分離再生器的出口e與噴霧流化床的入口m連通。?

所述噴霧流化床內的上部設有霧化噴嘴，霧化噴嘴與儲液器通過管道連接，所述管道上設有噴霧泵，所述儲液罐儲存催化劑次氯酸鈉溶液。?