[發(fā)明專利]一種新型垃圾焚燒飛灰制漿水洗及碳中和耦合系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110572606.2
• 申請日: 2021-05-25
• 公開（公告）號: CN113332927B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發(fā)明（設計）人: 劉建磊;葉珍;許李;任凌偉
• 申請（專利權）人: 杭州灰弘環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: B01J3/02
• 分類號: B01J3/02;B01J3/04;B01J19/18
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 陳煒

1.一種垃圾焚燒飛灰制漿水洗及碳中和耦合系統(tǒng)，包括CO₂捕集裝置、多相混合制漿水洗單元和固液分離單元；其特征在于：所述的CO₂捕集裝置包括吸附爐(1)和高溫焙燒爐(2)；吸附爐(1)中填充有用于吸附CO₂氣體的吸附劑；吸附爐(1)的進氣口與垃圾焚燒尾氣通過管道連接；吸附爐(1)與高溫焙燒爐(2)通過循環(huán)管路連接；吸附爐(1)中的吸附劑吸附垃圾焚燒尾氣中CO₂氣體后輸送到高溫焙燒爐(2)煅燒解吸，將CO₂氣體從垃圾焚燒尾氣中分離出來，輸送向多相混合制漿水洗單元的碳酸化反應釜(7)；

所述多相混合制漿水洗單元包括碳酸化反應釜(7)、飛灰儲罐(8)、三通管道(9)和水洗反應罐(10)；碳酸化反應釜(7)的出水口、飛灰儲罐(8)的飛灰出口和水洗反應罐(10)的輸入口通過三通管道(9)連接；碳酸化反應釜(7)的出水口與三通管道(9)之間設置有提升泵；飛灰儲罐(8)與三通管道(9)之間設置有截止閥；當碳酸化反應釜(7)向水洗反應罐(10)輸送碳酸溶液時，能夠利用碳酸溶液的流速在飛灰儲罐(8)的飛灰出口處產(chǎn)生負壓；水洗反應罐(10)的輸出口與固液分離單元的輸入口連接；

所述的碳酸化反應釜(7)包括釜體(7-1)、風車狀單向管道(7-6)、豎笛狀管道(7-7)和環(huán)繞式微孔管道(7-8)；碳酸化反應釜(7)上設置有進水口(7-3)、進氣口(7-9)和出水口(7-10)；CO₂氣體從進氣口(7-9)輸入碳酸化反應釜(7)；環(huán)繞式微孔管道(7-8)鋪設在釜體內腔的底部，一端開口與碳酸化反應釜(7)的進氣口(7-9)連接；環(huán)繞式微孔管道(7-8)的中心開口與豎笛狀管道(7-7)的底端連通；風車狀單向管道(7-6)包括分流接頭，以及一根或多根分支管；分流接頭上開設有位于底部的進流口和位于側部的出流口；出流口數(shù)量與分支管數(shù)量對應；各分支管與分流接頭的各出流口分別連接；分流接頭的進流口與豎笛狀管道(7-7)的頂端連接；環(huán)繞式微孔管道(7-8)的頂部開設有沿螺旋形依次排列的第一出氣孔；豎笛狀管道(7-7)上開設有沿自身軸線的周向依次排列的多排第二出氣孔；風車狀單向管道(7-6)的分支管底部開設有依次排列的多個第三出氣孔；工作時，第一出氣孔、第二出氣孔和第三出氣孔同時沿對應方向噴出CO₂氣體，在碳酸化反應釜(7)中形成對流擾動，增大CO₂氣體與水體的接觸面積。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種垃圾焚燒飛灰制漿水洗及碳中和耦合系統(tǒng)，其特征在于：所述吸附爐(1)中的吸附劑采用鈣基沸石分子篩；鈣基沸石分子篩通過固液分離單元分離出的固體部分在高溫窯爐中制備得到。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種垃圾焚燒飛灰制漿水洗及碳中和耦合系統(tǒng)，其特征在于：所述的CO₂捕集裝置與多相混合制漿水洗單元之間設置有CO₂壓縮單元；所述的CO₂壓縮單元包括依次串聯(lián)的CO₂壓縮機(3)、換熱器(4)、液態(tài)CO₂儲罐(5)和氣化器(6)；CO₂壓縮機(3)的輸入口與高溫焙燒爐(2)的二氧化碳輸出口連接；氣化器(6)的輸出口與碳酸化反應釜(7)的進氣口連接；CO₂壓縮機(3)和換熱器(4)用于將CO₂氣體壓縮并液化后存儲到液態(tài)CO₂儲罐(5)；氣化器(6)用于將液態(tài)CO₂儲罐(5)中的CO₂液體氣化后輸送到多相混合制漿水洗單元；換熱器(4)的換熱介質管道與氣化器(6)中的換熱介質管道連接，將CO₂在換熱器(4)中液化時釋放的熱量輸送至氣化器(6)進行利用。

4.根據(jù)權利要求3所述的一種垃圾焚燒飛灰制漿水洗及碳中和耦合系統(tǒng)，其特征在于：工作時，碳酸化反應釜(7)內的壓力控制在2.5～5.0Mpa；通過調節(jié)氣化器(6)輸出的CO₂氣體的溫度，將碳酸化反應釜(7)內的反應溫度控制在0～15℃。