CN106544457B - 基于高炉渣余热回收及渣料利用的co2减排系统及方法 - Google Patents

基于高炉渣余热回收及渣料利用的co2减排系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于高炉渣余热回收及渣料利用的CO2减排系统及方法；基于高炉渣余热回收及渣料利用的CO2减排系统，包括：粒化单元、CO2吸附单元、解吸附单元、炉渣磨制单元、炉渣资源化利用单元、第一空气预热器、第二空气预热器和燃气预热器；其特征在于：CO2吸附单元的吸附剂出口连接解吸附单元的吸附剂进口，CO2吸附单元的吸附剂进口连接解吸附单元的吸附剂出口；CO2吸附单元设置烟气进口，CO2吸附单元的烟气出口连接第二空气预热器进气口；CO2吸附单元的第二吸附剂进口连接炉渣资源化利用单元的沸石材料出口；解吸附单元的进风口连接炉渣磨制单元的出风口，解吸附单元的出风口连接燃气预热器的进风口；本发明可广泛应用与钢铁冶炼领域的节能减排。

Description

基于高炉渣余热回收及渣料利用的CO2减排系统及方法
技术领域
本发明涉及高炉渣余热回收系统及方法，具体涉及基于高炉渣余热回收及渣料利用的CO2减排系统及方法。
背景技术
钢铁工业是能量高度密集型产业之一。每年，其能量消耗占世界总能耗的5-6％，同时其CO2排放占世界CO2总排放的5-7％。钢铁冶炼过程中排放的大量CO2加剧了全球变暖和气候变化。例如在高炉冶炼过程中需要消耗焦炭、煤等大量的碳源，碳源中的碳最终以CO2的形式排放到大气中，高炉中生产1t生铁的CO2排放量约为1.9t。因此，降低钢铁冶炼过程的CO2排放迫在眉睫。与此同时，高炉冶炼过程中产生了大量高温熔融的副产物—高炉渣，高炉渣由矿石中的脉石、燃料中的灰分和熔剂中的非挥发组分，高炉熔渣主要成分是CaO、 SiO2、A12O3、Fe2O3、MgO、MnO、TiO2等。2014年我国生铁产量约7.12亿t，保守估计，每生产1t生铁产生0.3t渣，则高炉渣产量约为2.136亿t。高炉渣的出炉温度大约l500℃，1t高炉渣所含有的热量相当于64kg标准煤，全年产生的高炉渣中的热量相当于 1.367×107t标准煤，如果能够将高炉渣中的热量利用起来，可以产生可观的经济效益。
传统的高炉渣处理方法是采用水淬工艺实现高炉渣的物料利用，即是用大量的冷水对高温熔渣进行急冷使熔渣破碎成颗粒并形成水淬后的高炉渣，可用来添加到水泥熟料中，生产普通硅酸盐水泥。然而此法有许多缺点，不仅高炉渣的显热无法回收利用，而且造成水资源的大量浪费，对大气、水和土壤也会产生严重的污染。为了克服水淬处理的诸多缺点，多位研究者提出了干式粒化结合余热回收的高炉渣处理工艺，能够回收高炉渣中的热量，得到高玻璃体含量的渣粒，相对水淬工艺更加节能环保。
但是现阶段提出的干式余热回收工艺中的高炉渣物料需要运输到水泥生产厂，此过程中增加了运输成本。为了就地利用高炉渣物料，可以利用高炉渣制备出固定钢铁冶炼过程中的CO2所需的材料，同时实现高炉渣热量回收、物料利用和CO2减排的目的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于高炉渣余热回收及渣料利用的CO2减排系统及方法。
根据本发明的第一个技术方案,基于高炉渣余热回收及渣料利用的CO2减排系统，包括：粒化单元、CO2吸附单元、解吸附单元、炉渣磨制单元、炉渣资源化利用单元、第一空气预热器、第二空气预热器和燃气预热器；
粒化单元的底部输入流化风，粒化单元的出渣口与解吸附单元的进渣口连接；粒化单元用于对高炉渣进行破碎、粒化，得到的高炉渣颗粒与流化风换热后，高炉渣颗粒排入解吸附单元，为解吸附单元提供解吸附所需热量；
其特点是：
CO2吸附单元的吸附剂出口连接解吸附单元的吸附剂进口，CO2吸附单元的吸附剂进口连接解吸附单元的吸附剂出口；CO2吸附单元设置烟气进口，CO2吸附单元的烟气出口连接第二空气预热器进气口；CO2吸附单元的第二吸附剂进口连接炉渣资源化利用单元的沸石材料出口；
解吸附单元的进风口连接炉渣磨制单元的出风口，解吸附单元的出风口连接燃气预热器的进风口；解吸附单元的出气口连接第一空气预热器的进气口；解吸附单元的出渣口与炉渣磨制单元的进渣口连接；解吸附单元设置有废料出口，排除失去活性的沸石；
炉渣磨制单元设置有空气进口，炉渣磨制单元的出渣口与炉渣资源化利用单元的进料口连接；炉渣资源化利用单元设置有碳酸钙沉淀出口；
第一空气预热器设置有进风口，第一空气预热器的出风口连接热风炉燃烧器的进风口；第一空气预热器的出气口连接炉渣资源化利用单元的进气口；
第二空气预热器设置有进风口，第二空气预热器的出风口连接热风炉燃烧器的进风口；第二空气预热器的出气口排出干净烟气；
燃气预热器设置有燃气进口，燃气预热器的燃气出口连接热风炉燃烧器的燃气进口，燃气预热器的出风口连接热风炉燃烧器的进风口，热风炉燃烧器提供高温混合气到热风炉。
所述炉渣资源化利用单元用于将炉渣粉末制成沸石，沸石作为 CO2吸附剂通过沸石材料出口送入CO2吸附单元，以吸附烟气中的 CO2；CO2吸附单元利用CO2吸附剂吸附烟气中的CO2，并将吸附有 CO2的吸附剂送入解吸附单元解除CO2吸附，干净烟气排出到第二空气预热器与准备通入热风炉燃烧器的空气换热，使通入热风炉燃烧器的空气温度升高，进一步利用烟气中的热能；解吸附单元对附有CO2的吸附剂解吸附，解除了CO2吸附的吸附剂再返回CO2吸附单元，如此循环，失去CO2吸附功能的沸石由所述解吸附单元排出；解吸附产生的富CO2气体排出到第一空气预热器与准备通入热风炉燃烧器的空气换热，使通入热风炉燃烧器的空气温度升高，进一步利用气体中的热能；换热后的富CO2气体送入炉渣资源化利用单元进行利用后，剩余部分排除到外部通过其他方式净化、储存、利用。
根据本发明所述的基于高炉渣余热回收及渣料利用的CO2减排系统的优选方案，炉渣资源化利用单元包括钙溶解器、水热转化器、碳化器；钙溶解器内装有有机酸；
炉渣磨制单元的出渣口与钙溶解器的进料口连接，钙溶解器的出料口连接水热转化器的进料口，钙溶解器的出液口连接碳化器的进液口；水热转化器内装有碱性溶液，如氢氧化钠、氢氧化钾溶液等；水热转化器的出料口连接CO2吸附单元的第二吸附剂进口；碳化器内装有碱性溶液，如氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液等；碳化器的出气口连接CO2利用单元；碳化器的进气口连接第一空气预热器的出气口。
根据本发明所述的基于高炉渣余热回收及渣料利用的CO2减排系统的优选方案，CO2吸附单元包括CO2吸附反应器和第一旋风分离器；解吸附单元包括炉渣冷却炉膛、CO2解吸附反应器，本反应器采用自流床进行解吸附反应；CO2解吸附反应器设置在炉渣冷却炉膛内；第一旋风分离器设置在CO2吸附反应器的出气口处。
本发明的第二个技术方案是：基于高炉渣余热回收及渣料利用的 CO2减排方法，其特点是：包括如下步骤：
步骤1、对高炉渣进行破碎、粒化，得到高炉渣颗粒；将高炉渣颗粒与流化风进行换热，得到第一高温气体；第一高温的空气被输送到热风炉燃烧器中。
步骤2、将换热后的高炉渣颗粒排入解吸附单元，为解吸附单元提供解吸附所需热量；
步骤3、将冷却后的高炉渣颗粒排出到炉渣磨制单元；
步骤4、炉渣磨制单元将高炉渣颗粒磨制成粉末，排出到炉渣资源化利用单元中；炉渣资源化利用单元将高炉渣粉末转换成沸石和固态碳酸钙，并将沸石输送到CO2吸附单元；
步骤5、将待处理烟气排入CO2吸附单元，沸石吸附待处理烟气中的CO2后，干净烟气输出到第二空气预热器，与第二空气预热器中的空气换热后排出，第二空气预热器输出热空气到热风炉燃烧器；吸附有CO2的沸石输出到解吸附单元；
步骤6、利用高炉渣颗粒为解吸附单元提供解吸附所需热能，吸附有CO2的沸石在解吸附单元中解除CO2吸附，解除了CO2吸附的沸石返回CO2吸附单元循环利用；CO2解吸附单元输出热空气到燃气预热器；解吸附单元产生的富CO2气体在第一空气预热器中与空气换热；换热后的富CO2气体通入炉渣资源化利用单元中，第一空气预热器输出热空气到热风炉燃烧器；
步骤7、将燃气输入燃气预热器，CO2解吸附单元输出的热空气与燃气换热，将预热的燃气和热空气输出到热风炉燃烧器；热风炉燃烧器产生的高温混合气送入热风炉。
根据本发明所述的基于高炉渣余热回收及渣料利用的CO2减排方法的优选方案，炉渣资源化利用单元包括钙溶解器、水热转化器、碳化器；钙溶解器内装有有机酸；
解吸附单元产生的富CO2气体在第一空气预热器中与空气换热；换热后的富CO2气体通入碳化器中；炉渣磨制单元将高炉渣颗粒磨制成粉末，排出到注有一定浓度的有机酸的钙溶解器中，高炉渣粉末与有机酸发生反应后，钙离子被萃取出，含钙离子的浸出液输送到碳化器中完成钙离子的碳化；剩下的由镁、铝、硅等的氧化物组成的固体残余转移到水热转化器中；
向水热转化器中添加碱性溶液，固体残余在所述水热转化器中与碱性溶液反应生成沸石，将沸石作为CO2吸附剂通过沸石材料出口输送到CO2吸附单元；
向所述碳化器中加入碱性溶液；碱性溶液与含钙离子的浸出液反应后，再与CO2气体反应完成钙离子的碳化，形成资源化的固态碳酸钙。
本发明所述的基于高炉渣余热回收及渣料利用的CO2减排系统及方法的有益效果是：本发明不仅通过能量梯级利用的方式高效回收了高炉渣的热量，而且解决了解吸附器的热量来源；本发明还提供了一种就地利用高炉渣的方法，将高炉渣制备成沸石材料和固态碳酸钙，沸石材料作为CO2吸附剂，不仅实现了高附加值利用，还节省了物料往外运出的运输成本；在实现高炉渣热量高效回收和物料高附加值利用的同时，还通过吸附的方式减少了的CO2气体排放，具有良好的环保效益和经济效益。
附图说明
图1是本发明所述的基于高炉渣余热回收及渣料利用的CO2减排系统的结构示意图。
图2是本发明所述的CO2吸附单元和解吸附单元的结构示意图。
图3是本发明所述的炉渣资源化利用单元6的示意图。
具体实施方式
参见图1至图3，一种基于高炉渣余热回收及渣料利用的CO2 减排系统，包括：粒化单元3、CO2吸附单元4A、解吸附单元4B、炉渣磨制单元5、炉渣资源化利用单元6、第一空气预热器7和第二空气预热器8、燃气预热器17、热风炉燃烧器18和热风炉19；
粒化单元3的底部输入流化风，粒化单元3的出渣口与解吸附单元4B的进渣口连接；粒化单元3用于对高炉渣进行破碎、粒化，得到高炉渣颗粒并与流化风换热后，高炉渣颗粒排入解吸附单元4B，为解吸附单元4B提供解吸附所需热量；
CO2吸附单元4A的吸附剂出口连接解吸附单元4B的吸附剂进口，CO2吸附单元4A的吸附剂进口连接解吸附单元4B的吸附剂出口；CO2吸附单元4A设置烟气进口，CO2吸附单元4A的烟气出口连接第二空气预热器8进气口；CO2吸附单元4A的第二吸附剂进口连接炉渣资源化利用单元6的出料口；
CO2吸附单元4A的吸附剂出口连接解吸附单元4B的吸附剂进口，CO2吸附单元4A的吸附剂进口连接解吸附单元4B的吸附剂出口；CO2吸附单元4A设置烟气进口，CO2吸附单元4A的烟气出口连接第二空气预热器8进气口；CO2吸附单元4A的第二吸附剂进口连接炉渣资源化利用单元6的沸石材料出口；
解吸附单元4B的进风口连接炉渣磨制单元5的出风口，解吸附单元4B的出风口连接燃气预热器17的进风口；解吸附单元4B的出气口连接第一空气预热器7的进气口；解吸附单元4B的出渣口与炉渣磨制单元5的进渣口连接；解吸附单元4B设置有废料出口；
炉渣磨制单元5设置有空气进口，炉渣磨制单元5的出渣口与炉渣资源化利用单元6的进料口连接；炉渣资源化利用单元6设置有碳酸钙沉淀出口；
第一空气预热器7设置有进风口，第一空气预热器7的出风口连接热风炉燃烧器18的进风口；第一空气预热器7的出气口连接炉渣资源化利用单元6的进气口；
第二空气预热器8设置有进风口，第二空气预热器8的出风口连接热风炉燃烧器18的进风口；第二空气预热器8的出气口排出干净烟气；
燃气预热器17设置有燃气进口，燃气预热器17的燃气出口连接热风炉燃烧器18的燃气进口，燃气预热器17的出风口连接热风炉燃烧器18的进风口，热风炉燃烧器18提供高温混合气到热风炉19。
在具体实施例中，炉渣资源化利用单元6包括钙溶解器、水热转化器、碳化器；钙溶解器内装有有机酸，有机酸可以采用醋酸等。
炉渣磨制单元5的出渣口与钙溶解器的进料口连接，钙溶解器的出料口连接水热转化器的进料口，钙溶解器的出液口连接碳化器的液口；进水热转化器内装有浓度为2.0～8.0g/L的氢氧化钠或氢氧化钾溶液；水热转化器的出料口连接CO2吸附单元4A的第二吸附剂进口；碳化器内装有浓度为2.0～8.0g/L的氢氧化钠或氢氧化钾溶液；碳化器的出气口连接解吸附单元4B的进气口；碳化器的进气口连接第一空气预热器7的出气口。
在具体实施例中，CO2吸附单元4A包括CO2吸附反应器9和第一旋风分离器10；解吸附单元4B包括炉渣冷却炉膛11和CO2解吸附反应器12；CO2解吸附反应器12设置在炉渣冷却炉膛11内；第一旋风分离器10设置在CO2吸附反应器9的出气口处。
所述炉渣冷却炉膛中为以空气为流化介质的冷却炉膛；从粒化单元3出来的热空气，直接被送到热风炉燃烧器中参与燃烧反应；所述炉渣冷却炉膛中的部分热量通过所述CO2解吸附反应器的壁面传递到所述CO2解吸附反应器内部，为解吸附提供所需的反应热量，所述 CO2解吸附反应器内部为自流床堆积的吸附剂，上部设置有吸附有 CO2的吸附剂进口，顶部设置有CO2气体出口装置13。
所述CO2吸附反应器中，吸附剂在烟气的流化下吸附烟气中的 CO2气体，吸附后的干净烟气由置于所述CO2吸附反应器中的第一旋风分离器的一端流出，第一旋风分离器的另一端为吸附剂进口。
本发明分为四个流程：渣流程、吸附剂流程、空气流程、CO2流程和燃气流程。
渣流程为：储渣器1通过注渣管2连接到所述炉渣品质调控单元3，形成固相的高炉渣；高温的炉渣颗粒由输渣管进入所述炉渣冷却炉膛11通过鼓泡床进行流化，将热量传递到所述CO2解吸附反应器 12，为其提供CO2解吸附的热量，随后炉渣颗粒通过输渣管由所述高炉渣冷却炉膛11进入所述炉渣磨制单元5，最后通过排粉管进入所述炉渣资源化利用单元6被制备成沸石CO2吸附剂，同时产生碳酸钙沉淀。
吸附剂流程为：沸石通过管路输送到所述CO2吸附反应器9完成 CO2吸附，随后通过管路进入所述CO2解吸附反应器12中进行解吸附，之后又通过管路进入所述CO2吸附反应器9再次进行CO2吸附，如此循环，失去CO2吸附功能的沸石由所述CO2解吸附反应器12排出。烟气流程，钢铁厂排烟通过烟道进入所述CO2吸附反应器9，完成CO2吸附后的干净烟气达到排放装置进行排放。
空气流程为：从所述粒化单元3输出的热空气通过风道到达热风炉燃烧器18；同时，炉渣磨制单元5排出的热空气通过风道进入炉渣冷却炉膛11，对高温炉渣颗粒进行流化，炉渣冷却炉膛11排出热空气到燃气预热器17与燃气换热，燃气预热器17再将热空气输出到热风炉燃烧器18，另两路空气由所述第一空气预热器7、第二空气预热器8进入热风炉燃烧器18。
CO2流程为：CO2作为所述CO2解吸附反应器12中吸附后吸附剂的流化介质，同解吸附产生的CO2一起由风道经过所述空气预热器 7降温后到达所述炉渣资源化利用单元6，在所述炉渣资源化利用单元6中完成部分CO2的利用后，剩余部分通过其他方式净化、储存、利用。
燃气流程：燃气经过燃气预热器17与空气换热升温后到达热风炉燃烧器与热空气燃烧，产生的高温混合气随后被送入热风炉中。
基于高炉渣余热回收及渣料利用的CO2减排方法，包括如下步骤：
步骤1、对高炉渣进行破碎、粒化，得到高炉渣颗粒；将高炉渣颗粒与流化风进行换热，得到第一高温气体；第一高温气体被送到热风炉燃烧器中参与燃烧反应。
步骤2、将换热后的高炉渣颗粒排入解吸附单元4B，为解吸附单元4B提供解吸附所需热量；
步骤3、将冷却后的高炉渣颗粒排出到炉渣磨制单元5；
步骤4、炉渣磨制单元5将高炉渣颗粒磨制成粉末，排出到炉渣资源化利用单元6中；炉渣资源化利用单元6将高炉渣粉末转换成沸石和固态碳酸钙，并将沸石输送到CO2吸附单元4A；
步骤5、将待处理烟气排入CO2吸附单元4A，通过调节进入烟气量和由解吸附单元排出的高温沸石的量使得CO2吸附单元的温度达到其适宜的工作温度，沸石吸附待处理烟气中的CO2后，干净烟气输出到第二空气预热器8，与第二空气预热器8中的空气换热后排出，第二空气预热器8输出热空气到热风炉燃烧器18；吸附有CO2的沸石输出到解吸附单元4B；
步骤6、利用高炉渣颗粒为解吸附单元4B提供解吸附所需热能，吸附有CO2的沸石在解吸附单元4B中解除CO2吸附，解除了CO2吸附的沸石返回CO2吸附单元4A循环利用；CO2解吸附单元4B输出热空气到燃气预热器17；解吸附单元4B产生的富CO2气体在第一空气预热器7中与空气换热；换热后的富CO2气体通入炉渣资源化利用单元6中，第一空气预热器7输出热空气到热风炉燃烧器18；
步骤7、将燃气输入燃气预热器17，CO2解吸附单元4B输出的热空气与燃气换热，将预热的燃气和热空气输出到热风炉燃烧器18；热风炉燃烧器18产生的高温混合气送入热风炉19。
在具体实施例中，炉渣资源化利用单元6包括钙溶解器、水热转化器、碳化器；钙溶解器内装有有机酸；
解吸附单元4B产生的富CO2气体在第一空气预热器7中与空气换热；换热后的富CO2气体通入碳化器16中；炉渣磨制单元5将高炉渣颗粒磨制成粉末，排出到注有一定浓度的有机酸的钙溶解器中，高炉渣粉末与有机酸发生反应后，钙离子被萃取出，具体的化学反应式为：
CaSiO3+2CH3COOH→Ca2++2CH3COO-+SiO2+H2O
含钙离子的浸出液输送到碳化器16中完成钙离子的碳化，剩下的由镁、铝、硅等的氧化物组成的固体残余转移到水热转化器15中；
向水热转化器15中添加碱性溶液，如添加浓度为2.0～8.0g/L的氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，固体残余在所述水热转化器15中与碱性溶液反应生成沸石，将沸石输送到CO2吸附单元4A；
向所述碳化器中加入碱性溶液；如添加浓度为2.0～8.0g/L的氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，碱性溶液与含钙离子的浸出液反应后，再与CO2气体反应完成钙离子的碳化，形成资源化的固态碳酸钙，剩余的CO2气体一部分返回到解吸附单元，另一部分被储存起来，可作其他用途。
如：氢氧化钠溶液与含钙离子的浸出液反应生成氢氧化钙，氢氧化钙与CO2气体反应完成钙离子的碳化，具体化学反应式为：
CaCH3COO2+NaOH→2NaCH3COO+CaOH2
CaOH2+CO2→CaCO3+H2O
本发明上述具体实施方式为本发明的优选实施例，并不能对本发明的权利要求进行限制，其它的任何未背离本发明的技术方案而所做的改变及等效置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于高炉渣余热回收及渣料利用的CO2减排系统，包括：粒化单元(3)、CO2吸附单元(4A)、解吸附单元(4B)、炉渣磨制单元(5)、炉渣资源化利用单元(6)、第一空气预热器(7)第二空气预热器(8)和燃气预热器(17)；
粒化单元(3)的底部输入流化风，粒化单元(3)的出渣口与解吸附单元(4B)的进渣口连接；粒化单元(3)用于对高炉渣进行破碎、粒化，得到高炉渣颗粒并与流化风换热后，高炉渣颗粒排入解吸附单元(4B)，为解吸附单元(4B)提供解吸附所需热量；
其特征在于:
CO2吸附单元(4A)的吸附剂出口连接解吸附单元(4B)的吸附剂进口，CO2吸附单元(4A)的吸附剂进口连接解吸附单元(4B)的吸附剂出口；CO2吸附单元(4A)设置烟气进口，CO2吸附单元(4A)的烟气出口连接第二空气预热器(8)进气口；CO2吸附单元(4A)的第二吸附剂进口连接炉渣资源化利用单元(6)的沸石材料出口；
解吸附单元(4B)的进风口连接炉渣磨制单元(5)的出风口，解吸附单元(4B)的出风口连接燃气预热器(17)的进风口；解吸附单元(4B)的出气口连接第一空气预热器(7)的进气口；解吸附单元(4B)的出渣口与炉渣磨制单元(5)的进渣口连接；解吸附单元(4B)设置有废料出口；
炉渣磨制单元(5)设置有空气进口，炉渣磨制单元(5)的出渣口与炉渣资源化利用单元(6)的进料口连接；炉渣资源化利用单元(6)设置有碳酸钙沉淀出口；
第一空气预热器(7)设置有进风口，第一空气预热器(7)的出风口连接热风炉燃烧器(18)的进风口；第一空气预热器(7)的出气口连接炉渣资源化利用单元(6)的进气口；
第二空气预热器(8)设置有进风口，第二空气预热器(8)的出风口连接热风炉燃烧器(18)的进风口；第二空气预热器(8)的出气口排出干净烟气；
燃气预热器(17)设置有燃气进口，燃气预热器(17)的燃气出口连接热风炉燃烧器(18)的燃气进口，燃气预热器(17)的出风口连接热风炉燃烧器(18)的进风口，燃气预热器(17)提供高温混合气到热风炉(19)。
2.根据权利要求1所述的基于高炉渣余热回收及渣料利用的CO2减排系统，其特征在于：炉渣资源化利用单元(6)包括钙溶解器、水热转化器、碳化器；钙溶解器内装有有机酸；
炉渣磨制单元(5)的出渣口与钙溶解器的进料口连接，钙溶解器的出料口连接水热转化器的进料口，钙溶解器的出液口连接碳化器的进液口；水热转化器内装有碱性溶液；水热转化器的出料口连接CO2吸附单元(4A)的第二吸附剂进口；碳化器内装有碱性溶液；碳化器的出气口连接解吸附单元(4B)的进气口；碳化器的进气口连接第一空气预热器(7)的出气口。
3.根据权利要求1或2所述的基于高炉渣余热回收及渣料利用的CO2减排系统，其特征在于：CO2吸附单元(4A)包括CO2吸附反应器(9)和第一旋风分离器(10)；解吸附单元(4B)包括炉渣冷却炉膛(11)、CO2解吸附反应器(12)和CO2排出装置(13)；CO2解吸附反应器(12)设置在炉渣冷却炉膛(11)内；第一旋风分离器(10)设置在CO2吸附反应器(9)的出气口处。
4.基于高炉渣余热回收及渣料利用的CO2减排方法，其特征在于:包括如下步骤：
步骤1、对高炉渣进行破碎、粒化，得到高炉渣颗粒；将高炉渣颗粒与流化风进行换热，得到第一高温气体，随后被送到热风炉燃烧器中；
步骤2、将换热后的高炉渣颗粒排入解吸附单元(4B)，为解吸附单元(4B)提供解吸附所需热量；
步骤3、将解吸附单元(4B)中的高炉渣颗粒排出到炉渣磨制单元(5)；
步骤4、炉渣磨制单元(5)将高炉渣颗粒磨制成粉末，排出到炉渣资源化利用单元(6)中；炉渣资源化利用单元(6)将高炉渣粉末转换成沸石和固态碳酸钙，并将沸石输送到CO2吸附单元(4A)；
步骤5、将待处理烟气排入CO2吸附单元(4A)，沸石吸附待处理烟气中的CO2后，干净烟气输出到第二空气预热器(8)，与第二空气预热器(8)中的空气换热后排出，第二空气预热器(8)输出热空气到热风炉燃烧器(18)；吸附有CO2的沸石输出到解吸附单元(4B)；
步骤6、利用高炉渣颗粒为解吸附单元(4B)提供解吸附所需热能，吸附有CO2的沸石在解吸附单元(4B)中解除CO2吸附，解除了CO2吸附的沸石返回CO2吸附单元(4A)循环利用；CO2解吸附单元(4B)输出热空气到燃气预热器(17)；解吸附单元(4B)产生的富CO2气体在第一空气预热器(7)中与空气换热；换热后的富CO2气体通入炉渣资源化利用单元(6)中，第一空气预热器(7)输出热空气到热风炉燃烧器；
步骤7、将燃气输入燃气预热器(17)，CO2解吸附单元(4B)输出的热空气与燃气换热，将预热的燃气和热空气输出到热风炉燃烧器(18)；热风炉燃烧器(18)产生的高温混合气送入热风炉(19)。
5.根据权利要求4所述的基于高炉渣余热回收及渣料利用的CO2减排方法，其特征在于：炉渣资源化利用单元(6)包括钙溶解器、水热转化器、碳化器；钙溶解器内装有有机酸；
解吸附单元(4B)产生的富CO2气体在第一空气预热器(7)中与空气换热；换热后的富CO2气体通入碳化器(16)中；炉渣磨制单元(5)将高炉渣颗粒磨制成粉末，排出到注有一定浓度的有机酸的钙溶解器中，高炉渣粉末与有机酸发生反应后，含钙离子的浸出液输送到碳化器(16)中完成钙离子的碳化；将固体残余转移到水热转化器(15)中；
向水热转化器(15)中添加碱性溶液，固体残余在所述水热转化器(15)中与碱性溶液反应生成沸石，将沸石输送到CO2吸附单元(4A)；
向所述碳化器中加入碱性溶液；碱性溶液与含钙离子的浸出液反应后，再与CO2气体反应完成钙离子的碳化，形成资源化的固态碳酸钙。
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