[發(fā)明專利]一種利用碳捕捉技術(shù)制備球霰石膠凝建筑原材料的生產(chǎn)工藝及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111091502.6
• 申請(qǐng)日: 2021-09-17
• 公開（公告）號(hào): CN113813767A
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張景明;衛(wèi)崢崢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津中晶建筑材料有限公司
• 主分類號(hào): B01D53/78
• 分類號(hào): B01D53/78;B01D53/34;B01D53/62;C01F11/18
• 代理公司: 天津市君硯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12239
• 代理人: 高文迪

1.一種利用碳捕捉技術(shù)制備球霰石膠凝建筑原材料的生產(chǎn)工藝，其特征在于包括如下步驟：

（1）將碳捕捉劑在制漿系統(tǒng)內(nèi)制漿，并加水稀釋混勻，得到二氧化碳吸收劑；

（2）二氧化碳的捕捉吸收：將含有二氧化碳的工業(yè)煙氣通入吸收塔，將上述吸收劑泵送至吸收塔進(jìn)行噴淋，得到二氧化碳儲(chǔ)集材料CO2SM；噴淋后的溶液從塔底泵送回吸收塔重新進(jìn)行噴淋；

（3）固液分離及碳固化：吸收完二氧化碳的漿液，至PH值降低至6-7時(shí)，從吸收塔底部泵送入固液分離系統(tǒng)，在固液分離系統(tǒng)加入含CaO或Ca（OH）2堿性礦物材料的固體廢棄物，使體系中物質(zhì)在有水的條件下反應(yīng)并結(jié)晶，得到球霰石CaCO3 （V型）顆粒，即球霰石膠凝建筑原材料；結(jié)晶后的溶液回收，重新用于二氧化碳的捕捉。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于：所述步驟（2）中，噴淋過程揮發(fā)出來的霧氣由吸收塔內(nèi)的除霧器捕捉收集，除霧器用水進(jìn)行清洗，清洗液進(jìn)入塔底；經(jīng)過除霧器的凈煙氣從吸收塔的塔上煙囪出去。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于：所述步驟（3）中，在加入含CaO或Ca（OH）2堿性礦物材料的固體廢棄物前還包括過濾過程，將吸收塔塔底的液體先泵送至板框壓濾機(jī)，經(jīng)壓濾后脫除存在的少量固體后，再將濾液進(jìn)行反應(yīng)和結(jié)晶。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于：所述步驟（1）中碳捕捉劑為乙二胺與1,3-丁二醇按照摩爾比20:1-40:1的混合體系；所述步驟（3）中漿液中水的總質(zhì)量與 Ca（OH）2或CaO的質(zhì)量比為5:1-20:1，CO2SM 與加入的Ca（OH）2或CaO的質(zhì)量比為10-50；反應(yīng)溫度20-40℃，反應(yīng)時(shí)間20-60min，反應(yīng)過程輔以超聲波。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于：含CaO或Ca（OH）2堿性礦物材料的固體廢棄物為熟石灰、石灰、電石渣等中的一種或幾種。

6.一種利用碳捕捉技術(shù)制備球霰石膠凝建筑原材料的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于：包括制漿系統(tǒng)、吸收塔系統(tǒng)、固液分離系統(tǒng)，所述制漿系統(tǒng)與所述吸收塔系統(tǒng)上部連接，將所述制漿系統(tǒng)的吸收劑送入所述吸收塔，所述吸收塔系統(tǒng)底部與所述固液分離系統(tǒng)連接，將吸收塔系統(tǒng)的漿液送入固液分離系統(tǒng)進(jìn)行反應(yīng)并分離，所述固液分離系統(tǒng)與所述制漿系統(tǒng)連接，將分離得到的溶液通過所述制漿系統(tǒng)重新回到所述吸收塔系統(tǒng)；

所述吸收塔系統(tǒng)包括吸收塔，所述吸收塔上設(shè)有煙氣入口，所述吸收塔內(nèi)上方設(shè)有與所述制漿系統(tǒng)連接的噴淋層，所述噴淋層上方設(shè)有位于所述吸收塔內(nèi)的除霧器，所述吸收塔頂部設(shè)有吸收塔煙囪；

所述固液分離系統(tǒng)包括結(jié)晶裝置，所述結(jié)晶裝置與所述吸收塔底部連接，將所述吸收塔底部吸收二氧化碳后的漿液送入所述結(jié)晶裝置，所述結(jié)晶裝置結(jié)晶后的液體通過所述制漿系統(tǒng)重新送入所述吸收塔。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于：所述結(jié)晶裝置包括冷卻結(jié)晶系統(tǒng)、蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)和廢水處理池，所述冷卻結(jié)晶系統(tǒng)的入口與所述吸收塔底連接，將塔底液體泵送至所述冷卻結(jié)晶系統(tǒng)，所述冷卻結(jié)晶系統(tǒng)的液體出口與所述蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)入口連接，所述蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)的氣體出口與所述廢水處理池連接，所述廢水處理池與所述制漿系統(tǒng)連接，通過所述制漿系統(tǒng)將吸收劑送入所述吸收塔。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于：所述固液分離系統(tǒng)還包括板框壓濾裝置，所述板框壓濾裝置位于所述結(jié)晶裝置與所述吸收塔之間，所述板框壓濾裝置包括板框壓濾機(jī)和清液水箱，所述板框壓濾機(jī)的進(jìn)液端與所述吸收塔下部連接，出液端與所述清液水箱連接，所述清液水箱與所述結(jié)晶裝置的冷卻結(jié)晶系統(tǒng)連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于：所述制漿系統(tǒng)包括制漿地坑、設(shè)置在制漿地坑內(nèi)的地坑攪拌器、位于制漿地坑上方的計(jì)量系統(tǒng)，所述制漿地坑通過供漿泵將吸收劑送至所述吸收塔。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于：所述吸收塔底部通過自循環(huán)管路、設(shè)置在自循環(huán)管路上的吸收塔循環(huán)泵與所述噴淋層連接；

與所述吸收塔煙氣入口連接的管路上設(shè)有分支煙氣管路，所述分支煙氣管路上設(shè)有備用煙囪。