CN102671523A - 利用腐植酸盐和脱硫石膏固定co2副产轻质碳酸钙的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的腐植酸盐和脱硫石膏固定CO2副产轻质碳酸钙的方法,选用脱硫石膏和腐植酸盐为原料,加水搅拌后,获得脱硫石膏和腐植酸盐的混合液A,将混合物A加入吸收反应装置中,通入CO2,生成含碳酸钙和腐植酸沉淀的吸收液混合物B;将吸收液混合物B过滤后,得到碳酸钙和腐植酸沉淀混合物C和滤液D,将滤液D加热蒸发后得到硫酸钠;在碳酸钙和腐植酸沉淀混合物C中加入NaOH溶液得到混合液E,调节混合液E的pH值,腐植酸变为可溶性腐植酸钠,碳酸钙仍为沉淀,过滤干燥后可得轻质碳酸钙副产品;滤液G中加入脱硫石膏后形成的吸收液M,返回步骤b循环吸收CO2。本发明的吸收液可以循环利用,固碳效率高,副产轻质碳酸钙,实现了以废治废和固体废弃物的资源化利用,并且设备简单、成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及温室气体CO2固定技术领域,具体是一种利用腐植酸盐和脱硫石膏固定CO2副产轻质碳酸钙的方法。
背景技术
随着人类社会和经济的快速发展,大量石化能源的消耗致使大气中CO2的含量逐年递增,温室效应愈发加剧。我国2006年温室气体CO2的排放量已达62亿吨,超过美国位居世界第一。面临CO2减排的巨大压力,我国有必要开展CO2的捕集、运输和储存技术研究,建立低成本、高效率、具有资源特色的CO2减排技术体系。大量石化能源同时也产生了脱硫石膏等大量固体废弃物,估计我国2010后脱硫石膏年将达到上亿吨,由于我国的脱硫石膏利用率不高,大量的脱硫石膏的堆放侵占土地,污染环境,急需开展脱硫石膏的处理和资源化利用。开发利用脱硫石膏固定CO2的新方法,对缓解温室效应和实现脱硫石膏的资源化利用都有着重要的意义。
经对现有技术的文献检索发现,中国专利申请号:03153652.2、名称为“一种利用工业烟气湿式固碳法生产微细碳酸钙的方法”的发明,提出以碱吸收-复分解再生二步法将烟气中的CO2吸收,生成可溶性碳酸盐,而后与精制的氢氧化钙悬浮液反应合成均质碳酸钙。该方法虽可去除烟气中低浓度的CO2,获得微细碳酸钙副产品,但是反应原料成本高,操作过程复杂,限制了工业化应用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足,提供一种腐植酸盐和脱硫石膏固定温室气体CO2的方法,得到的吸收液可以循环利用,固碳效率高,副产轻质碳酸钙,实现了以废治废、环境保护和资源化利用。
本发明是通过如下技术方案实现的,本发明利用腐植酸盐与脱硫石膏,与工业废气中的二氧化碳发生碳酸化反应,在固碳的同时副产轻质碳酸钙和硫酸钠。
本发明的利用腐植酸盐和脱硫石膏固定CO2副产轻质碳酸钙的方法具体包括如下步骤:
a、选用脱硫石膏和腐植酸盐为原料,加水充分搅拌后,获得脱硫石膏和腐植酸盐的混合液A,
b、将步骤a制备的混合物A加入吸收反应装置中,通入CO2,反应完全后,生成含碳酸钙和腐植酸沉淀的吸收液混合物B;
c、将步骤b制备的吸收液混合物B过滤后,得到碳酸钙和腐植酸沉淀混合物C和滤液D,将滤液D加热蒸发后得到硫酸钠;
d、在步骤c得到的碳酸钙和腐植酸沉淀混合物C中加入NaOH溶液得到混合液E,调节混合液E的pH至8~14,腐植酸变为可溶性腐植酸钠,碳酸钙仍为沉淀,得到混合物F;
e、将步骤d得到的混合物F过滤得到滤液G和过滤物H,过滤物H干燥后可得轻质碳酸钙副产品;
f、将步骤e得到的滤液G中加入脱硫石膏后形成的吸收液M,返回步骤b循环吸收CO2。
所述步骤a中,所述的混合液A中脱硫石膏质量百分比为4%~20%;腐植酸盐质量百分比为0.5%~8%,其余为水。
所述步骤a中,所述的腐植酸盐是指腐植酸钠、腐植酸钾、腐植酸钙或腐植酸铁。
所述步骤b中,所述的CO2的体积百分含量为5~100%。
本发明最后的滤液G加入脱硫石膏后形成的吸收液可以循环利用,固碳效率高,副产轻质碳酸钙,实现了以废治废和固体废弃物的资源化利用,并且设备简单、成本较低。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明,本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
如图1,配制脱硫石膏和腐植酸钠的混合液A 0.2L,其中脱硫石膏质量百分比为4%,腐植酸钠质量百分比为1%;将该混合液A加入吸收反应装置中,通入体积百分含量为15%的CO2,反应2小时,可以吸收约2.2g CO2,生成碳酸钙和腐植酸沉淀的吸收液混合物B;吸收液混合物B过滤沉淀后,得到碳酸钙和腐植酸钠沉淀混合物和滤液,将滤液加热蒸发后得到硫酸钠副产品。在碳酸钙和腐植酸沉淀混合物中加入NaOH溶液得到混合液E,调节混合液E的pH至9,腐植酸变为可溶性腐植酸钠,碳酸钙仍为沉淀;将混合物E过滤、干燥后可得轻质碳酸钙副产品;将滤液(腐植酸钠溶液)中加入脱硫石膏形成的吸收液,返回循环吸收CO2。
实施例2
如图1,配制脱硫石膏和腐植酸钠的混合液A 0.2L,其中脱硫石膏质量百分比为9%,腐植酸钠质量百分比为2%;将该混合液A加入吸收反应装置中,通入体积百分含量为30%的CO2,反应2小时,可以吸收约5.3g CO2,生成碳酸钙和腐植酸沉淀的吸收液混合物B;吸收液混合物B过滤沉淀后,得到碳酸钙和腐植酸钠沉淀混合物和滤液,将滤液加热蒸发后得到硫酸钠副产品。在碳酸钙和腐植酸沉淀混合物中加入NaOH溶液得到混合液E,调节混合液E的pH至10,腐植酸变为可溶性腐植酸钠,碳酸钙仍为沉淀;将混合物E过滤、干燥后可得轻质碳酸钙副产品;将滤液(腐植酸钠溶液)中加入脱硫石膏形成的吸收液,返回循环吸收CO2。
实施例3
如图1,配制脱硫石膏和腐植酸钾的混合液A 0.2L,其中脱硫石膏质量百分比为20%,腐植酸钾质量百分比为8%;将该混合液A加入吸收反应装置中,通入体积百分含量为100%的CO2,反应2小时,可以吸收约14.9g CO2,生成碳酸钙和腐植酸沉淀的吸收液混合物B;吸收液混合物B过滤沉淀后,得到碳酸钙和腐植酸钠沉淀混合物和滤液,将滤液加热蒸发后得到硫酸钠副产品。在碳酸钙和腐植酸沉淀混合物中加入NaOH溶液得到混合液E,调节混合液E的pH至10,腐植酸变为可溶性腐植酸钾,碳酸钙仍为沉淀;将混合物E过滤、干燥后可得轻质碳酸钙副产品;将滤液(腐植酸钾溶液)中加入脱硫石膏形成的吸收液,返回循环吸收CO2。
Claims (4)
1.一种腐植酸盐和脱硫石膏固定CO2副产轻质碳酸钙的方法,其特征在于,包括如下步骤:
a、选用脱硫石膏和腐植酸盐为原料,加水充分搅拌后,获得脱硫石膏和腐植酸盐的混合液A,
b、将步骤a制备的混合物A加入吸收反应装置中,通入CO2,反应完全后,生成含碳酸钙和腐植酸沉淀的吸收液混合物B;
c、将步骤b制备的吸收液混合物B过滤后,得到碳酸钙和腐植酸沉淀混合物C和滤液D,将滤液D加热蒸发后得到硫酸钠;
d、在步骤c得到的碳酸钙和腐植酸沉淀混合物C中加入NaOH溶液得到混合液E,调节混合液E的pH至8~14,腐植酸变为可溶性腐植酸钠,碳酸钙仍为沉淀,得到混合物F;
e、将步骤d得到的混合物F过滤得到滤液G和过滤物H,过滤物H干燥后可得轻质碳酸钙副产品;
f、将步骤e得到的滤液G中加入脱硫石膏后形成的吸收液M,返回步骤b循环吸收CO2。
2.根据权利要求1所述的利用腐植酸盐和脱硫石膏固定CO2副产轻质碳酸钙的方法,其特征是,所述步骤a中,所述的混合液A中脱硫石膏质量百分比为4%~20%;腐植酸盐质量百分比为0.5%~8%,其余为水。
3.根据权利要求1所述的利用腐植酸盐和脱硫石膏固定CO2副产轻质碳酸钙的方法,其特征是,所述步骤a中,所述的腐植酸盐是指腐植酸钠、腐植酸钾、腐植酸钙或腐植酸铁。
4.根据权利要求1所述的利用腐植酸盐和脱硫石膏固定CO2副产轻质碳酸钙的方法,其特征是,所述步骤b中,所述的CO2的体积百分含量为5~100%。
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