CN107814502B - 一种混凝土用固体废弃物再生骨料的碳化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种混凝土用固体废弃物再生骨料的碳化装置。包括待料仓、滚筒式碳化仓和储料仓。待料仓和储料仓分别密闭式套装在滚筒式碳化仓的两端。滚筒式碳化仓外表面设有圆周齿条，圆周齿条与固定的电机传动齿轮啮合。滚筒式碳化仓内筒壁上设有双螺旋翻料板。待料仓设有二氧化碳进气口，端部设有进料漏斗；所述储料仓的底部设有出料漏管。进料漏斗由自动回弹关闭的阀门密闭，出料口由水池密闭。该碳化装置不仅实现了再生骨料碳化的连续生产，而且实现了碳化空间的全密闭，保证碳化过程CO2气体不流失，为固体废弃物再生骨料碳化的工业化生产提供了途径。同时，该碳化装置可以实现再生骨料对CO2气体的充分吸收，并大幅提高再生骨料的力学强度。
Description
技术领域
本发明涉及一种固体废渣固化吸收二氧化碳的装置，具体说是一种固体废弃物再生混凝土骨料的碳化装置，属于二氧化碳的封存和固化领域。
背景技术
CO2的过度排放所引起的全球气候变暖已被世界各国高度重视，两极冰川融化、海平面上升、岛屿被淹没、动植物灭绝、气象灾害频发、传染性疾病蔓延等问题日益危害着人类赖以生存的空间。因此，各国际机构、气候组织和各国政府都在寻找减少排放CO2的最快、最有效的方法。减少煤、石油、天然气等矿物燃料的使用；更多地利用核能、太阳能、风能、地热等新型能源；收集、固定和存储二氧化碳气体是目前常见的减少CO2排放的方法，但是在以能源为发展驱动的现代社会，新能源研究、应用受到使用范围、技术资金等限制短时困难重重，化石燃料仍将继续是主要的供给能源，能源结构也无法在短期内根本性改变，减少CO2排放仍然是一个巨大的难题。
另一方面，工业生产过程中产生的工业废渣随着工业的快速发展而迅速递增。国内企业产生的废弃物不能及时处理，致使大量废渣占用土地，污染环境。工业废渣的建材化应用已经成为其资源化应用的主要途径。目前，在土木工程材料领域，钢渣、废弃混凝土等废弃物可以直接破碎后用作混凝土骨料，起到了很好的经济效果。这些固体废渣一般都具有高碱性，具有很强的CO2吸收能力。目前研究表明，碳化后的固体废弃物再生骨料中不仅有大量的碳酸盐矿物生成，并且固体废弃物再生骨料的力学强度大幅提升，固体废弃物再生骨料碳酸化不仅已成为一种更为经济、高效的工业废渣利用途径，而且也有望成为CO2的封存和固化的重要技术手段。
利用CO2与金属氧化物发生的碳化反应生成稳定的碳酸盐可以实现CO2的永久封存和固化，因此，固碳技术成为了当前的一个研究热点。应用碳化技术处理固体废弃物再生骨料，可以快速将CO2永久固化储存在骨料中，既实现了封存固化CO2，又提高了固体废弃物再生骨料的强度。但是目前对于固体废弃物再生骨料碳酸化还处在实验室研究阶段，其实验装置大都是开敞式的，其实验过程均需要人工开启碳化仓门以完成进出料，造成碳化仓内的CO2气体直接排放，无法用于实际工业化生产。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，克服现有技术存在的缺陷，提出一种混凝土用固体废弃物再生骨料的碳化装置，可以实现空间密闭、持续生产，解决现有碳化装置无法用于工业生产的问题。
本发明为实现发明目的提出的技术方案是：混凝土用固体废弃物再生骨料的碳化装置，包括待料仓、滚筒式碳化仓和储料仓。滚筒式碳化仓两端均周向设有滚轮，待料仓和储料仓均设有与滚筒式碳化仓适配的圆形轨道接口，待料仓和储料仓分别密闭式套装在滚筒式碳化仓的两端。滚筒式碳化仓外表面设有圆周齿条，圆周齿条与固定的电机传动齿轮啮合。从而驱动滚筒式碳化仓滚动。滚筒式碳化仓内壁上设有双螺旋翻料板，或者滚筒式碳化仓纵向倾斜一定的角度设置，碳化时，双螺旋翻料板与滚筒式碳化仓一同旋转，将骨料翻起，使骨料与CO2气体充分接触，保证碳化彻底，同时推动骨料前行。或者，倾斜的骨料滚筒式碳化仓旋转，带动骨料翻转并向前推进。
所述待料仓设有二氧化碳进气口，端部设有进料漏斗。进料漏斗内设有多个自动回弹关闭的阀门，保证了碳化筒空间的密闭性。
所述储料仓的底部设有出料漏管，储料仓下方设有水池，出料漏管插入水池的水中。水池的设置用于保证装置的密闭性，骨料经储料仓进入水池，而CO2气体则被封闭在装置内。
所述水池还设有螺旋提升机，用于从水池中提升碳化后的骨料。
本发明装置的使用方法和工作过程：
1）进料：将待碳化的固体废弃物再生骨料由进料漏斗加入；
2）通气：将预先储备的CO2气体通入装置；
3）碳化：启动主电机，碳化仓旋转带动内部螺旋旋转，翻动废渣，开始碳化；
4）出料：碳化完成后，碳化过的废渣经出料口落入水池，而气体则被水密封，保存在装置内；
5）提料：启动螺旋提升机，将水池内的废渣提升至料场堆放备用。
本发明具有以下有益效果：
（1）密闭性好
进料漏斗内设有多个可以自动回弹关闭的阀门，每次进料仅损失两个阀门之间的气体，相比传统需要开启碳化仓门实现进料的碳化装置，CO2气体泄露量大大减少。出料口下设有水池用于密封，可以实现出料不泄露CO2气体。
（2）碳化效率高
该装置可以实现全自动化生产，加料，出料均可以实现由机械操作完成，不需人工开启碳化箱门将成品取出，而且全程都保持着内部空间的密闭。解决了传统碳化装置由于需要人工开启箱门引起的不能持续碳化、生产效率低下和二氧化碳泄露严重的问题。
（3）碳化后骨料强度高
由于固体废弃物再生骨料内的碱性金属氧化物在碳化反应后转化为强度更高的碳酸盐，因此，用该装置处理后的固体废弃物再生骨料利用价值更高，由此制备的砖、板等建材制品具有强度更高、安定性合格的特点。
附图说明
图1是本发明混凝土用固体废弃物再生骨料的碳化装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例：
混凝土用固体废弃物再生骨料的碳化装置，包括待料仓1、滚筒式碳化仓2和储料仓3。滚筒式碳化仓2两端均周向设有滚轮，待料仓1和储料仓3均设有与滚筒式碳化仓3适配的圆形轨道接口，待料仓1和储料仓3分别密闭式套装在滚筒式碳化仓3的两端。滚筒式碳化仓2外表面设有两圈圆周齿条4，圆周齿条与固定的电机传动齿轮5啮合。从而驱动滚筒式碳化仓2滚动。滚筒式碳化仓2内筒壁上设有双螺旋翻料板，碳化时，双螺旋翻料板随搅拌仓旋转，将骨料8翻起，使骨料与CO2气体充分接触，保证碳化彻底，同时推动骨料前行。
所述待料仓设有二氧化碳进气口6，端部设有进料漏斗7。进料漏斗内设有多个自动回弹关闭的阀门9，保证了碳化筒空间的密闭性。
所述储料仓的底部设有出料漏管10，储料仓下方设有水池11，出料漏管插入水池的水中。水池的设置用于保证装置的密闭性，骨料经储料仓进入水池，而CO2气体则被封闭在装置内。
所述水池还设有螺旋提升机12，用于从水池中提升碳化后的骨料13。
本发明装置的使用方法和工作过程：
1）进料：将待碳化的固体废弃物再生骨料由进料漏斗加入。进料漏斗内设置的多个可以自动回弹关闭的阀门，原料进入进料漏斗内之后先在第一个阀门上堆积，当堆积到一定质量时，阀门下方的弹簧不足以支撑原料的重量，弹簧被压缩，阀门打开，原料进入下一个阀门，最终到达待料仓。
2）通气：将预先储备的CO2气体通入装置。
3）碳化：启动电机，碳化仓旋转，内壁上的双螺旋翻料板随搅拌仓旋转，翻动废渣，开始碳化。碳化时，双螺旋翻料板随搅拌仓旋转，将骨料翻起，使骨料与CO2气体充分接触，保证碳化彻底，同时推动骨料前行。
4）出料：碳化完成后，碳化过的骨料进入储料仓，然后经出料口落入水池，而气体则被水密封，保存在装置内。
5）提料：启动螺旋提升机，将水池内的废渣提升至料场堆放备用。
Claims (5)
1.一种混凝土用固体废弃物再生混凝土骨料的碳化装置，包括待料仓、滚筒式碳化仓和储料仓；其特征是：所述滚筒式碳化仓两端均周向设有滚轮，待料仓和储料仓均设有与滚筒式碳化仓适配的圆形轨道接口，待料仓和储料仓分别密闭式套装在滚筒式碳化仓的两端；
滚筒式碳化仓外表面设有圆周齿条，圆周齿条与固定的电机传动齿轮啮合；滚筒式碳化仓内筒壁上设有双螺旋翻料板；
所述待料仓设有二氧化碳进气口，端部设有进料漏斗；所述储料仓的底部设有出料漏管；
所述储料仓下方设有水池，出料漏管插入水池的水中。
2.根据权利要求1所述的一种混凝土用固体废弃物再生混凝土骨料的碳化装置，其特征是：所述滚筒式碳化仓内壁上设有双螺旋翻料板。
3.根据权利要求1所述的一种混凝土用固体废弃物再生混凝土骨料的碳化装置，其特征是：所述滚筒式碳化仓纵向倾斜设定的角度设置。
4.根据权利要求1所述的一种混凝土用固体废弃物再生混凝土骨料的碳化装置，其特征是：所述进料漏斗内设有多个自动回弹关闭的阀门。
5.根据权利要求1所述的一种混凝土用固体废弃物再生混凝土骨料的碳化装置，其特征是：所述水池还设有螺旋提升机，用于从水池中提升碳化后的骨料。
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