CN112624636A - 全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产co2的方法及装置 - Google Patents
全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产co2的方法及装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的方法及装置，采用两台以上的石灰窑、烟气余热锅炉、负压抽气机、第一烟气管道、第二烟气管道、助燃气管道、燃料气管道；每个石灰窑中设置有一个切线螺旋气体分布风帽；所述第一烟气管道的一端与所述烟气余热锅炉的热相进口连接；所述烟气余热锅炉的热相出口与所述负压抽气机的进口连接，所述石灰窑的烟气出口分别与第一烟气管道和第二烟气管道连接；每个石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽的进口分别通过管道与第二烟气管道、助燃气管道和燃料气管道连接。各级石灰窑依次排列分别进行卸窑、装窑、预热、热分解反应等工序交替连续操作生产氧化钙，具有升温时间短、无尘无CO2排放、能量利率高的特点。
Description
技术领域
本发明属于生石灰生产设备技术领域，具体涉及全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的方法及装置。
背景技术
生石灰(CaO)是由石灰石(CaCO3)经热分解反应而制得，一般热分解温度为900℃～1200℃，该热分解反应式为
热分解反应式(1)为一强吸热反应，需要用煤气或天然气或煤或焦炭燃烧提供热量，以焦炭为燃料、空气为助燃气体的燃烧反应式为
C+O2(空气含O221％,N279％)→CO2+N2 ΔHr2＝-393.5 kJ/mol (2)
由反应式(1)和(2)可见，CaCO3热分解和焦炭燃烧放出大量温室气体CO2，，烧制1吨石灰(CaO)，排放CO2的量为1.26吨，而且以空气为助燃气体，排放的烟气是CO2和N2的混合气体，要分离提纯CO2有一定难度。随着时代的发展和人类社会的进步，对生态环境保护的要求越来越高，石灰生产面临着严峻的技术变革考验，因而CO2排放、余热回收、烟气中粉尘(PM2.5)的去除以及新型石灰窑研制等正日益受到重视，如何减少温室气体CO2排放和回收石灰烧制过程的余热，实现石灰生产的节能减排是一个棘手问题。
公开号为CN206902040U的中国专利申请公开了一种热循环石灰生产炉，它包括炉体、炉体内形成的煅烧腔体以及炉窑，炉体的顶部设置有排气口，炉体的外围设置有夹套，夹套的中部通过隔断将夹套分为上夹套和下夹套两部分，炉体的外围缠绕有位于上夹套内的加热盘管，下夹套的底部与炉体的底部形成环形的开口，环形开口正对窑腔，下夹套与煅烧腔体之间还连接有排热管，排热管上设置有主阀门。采用上述的结构后，通过两种加热方式可以节约煤炭资源，煤窑加热过程中产生的多余热量可以通过排热管直接进入到煅烧腔体进行辅助加热，节约了能源，在加热过程中能够使热量直接进入下夹套内提高了加热效果，使得整个炉体均能够进行加热，加热的均匀性非常好，从而提高了产品的品质。
公开号为CN101987783A的中国专利申请公开了一种在悬浮态预热分解炉利用煤气煅烧石灰石生产活性石灰粉的方法，属于建筑材料的环保生产领域，该方法包括煤气的稳压、输送工艺和煤气在分解炉内的燃烧加热工艺，将煤气在悬浮态预分解炉内充分燃烧用于石灰石的煅烧生产用作烧结熔剂的活性生石灰粉，以及利用篦式冷却机冷却生石灰的工艺。分别采用冶金生产过程中富余的焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气、混合煤气作为燃料替代传统工艺中的煤对石灰石粉进行煅烧分解。本发明既解决了燃煤所造成的环境污染问题，又提高了炼钢所产生富余煤气的利用率，减少煤气的外排，同时提高石灰石煅烧的生产效率和热效率，改善生石灰的活性。
上述专利采用敞开直排烟气的方法烧制石灰，由反应式(1)知，当生产1万吨石灰排放CO2为7857吨；每生产1吨石灰需要燃烧标准煤130kg，由反应式(2)知，每生产1万吨石灰排放燃料燃烧产生的CO2为4767吨。当生产1万吨石灰时，由反应式(1)和式(2)知，CO2的排放总量共为12624吨。若以空气作为助燃剂时，空气中含氮量为79％而氧含量仅为21％，则烟气中除含有CO2外还含有大量的氮气，导致从烟气中提纯回收利用CO2较为困难；而且烟气中含有大量氮气成分，大大增加了烟气的排放量，因此当用空气作为烧制石灰的助燃气体时，既增加了烟气中粉尘的排放量(PM2.5)又加大了窑内热量被烟气夹带走的热能，从而使石灰生产造成大量CO2、粉尘(PM2.5)与烟气的排放以及能源的流失，而且采用空气烧制石灰升温速度慢，石灰窑从室温升温至CaCO3热分解温度890℃往往需要时间300min～480min。
高纯度二氧化碳是一种用途广泛的资源，可分为工业级二氧化碳和食品级二氧化碳。工业级二氧化碳可用于聚合物的发泡剂、空调制冷剂、无水印染剂、超临界萃取剂、混凝土搅拌剂和驱油剂等；食品级二氧化碳可用于饮料和啤酒的充气剂、烟丝膨胀剂、干冰防腐保鲜剂和冷链运输等。常规烧制石灰所用的助燃气体为空气，在空气中含氮量为78％，含氧量为21％，因而烧制石灰所得的烟气中含有大量的氮气，要分离提纯二氧化碳有一定困难，二氧化碳生产成本高，因此常规烧制石灰的烟气都是直接按废气处理，缺少回收利用的有效方法。
发明内容
针对上述不足，本发明公开了全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的方法及装置，并将其用于生石灰的上产，具有升温时间短，CaCO3热分解速度快，全封闭操作，无尘无CO2排放，能量利率高的特点。
本发明是采用如下技术方案实现的：
全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，其包括两台以上的石灰窑、烟气余热锅炉、负压抽气机、第一烟气管道、第二烟气管道、助燃气管道、燃料气管道；每个石灰窑中设置有一个切线螺旋气体分布风帽，所述切线螺旋气体分布风帽为塔式切线螺旋气体分布风帽，其分为3～12层，每层竖向角度α为2°～60°，横向角度β为5°～75°；所述石灰窑的顶部分别设有物料进口和烟气出口，所述石灰窑的下部设有物料出口；所述第一烟气管道的一端与所述烟气余热锅炉的热相进口连接；所述烟气余热锅炉的热相出口与所述负压抽气机的进口连接，所述负压抽气机的出口依次连接有除尘器和提纯器，所述烟气余热锅炉的冷相进口连接有软水输送管道，所述烟气余热锅炉的冷相出口连接蒸汽输送管道；所述石灰窑的烟气出口分别与第一烟气管道和第二烟气管道连接；每个石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽的进口分别通过管道与第二烟气管道、助燃气管道和燃料气管道连接；所述全封闭多窑串联氧气烧制石灰的装置的每段管道上均设有阀门。
进一步的，所述石灰窑为竖窑、回转窑和沸腾窑中的任意一种。
进一步的，所述石灰窑的物料进口和物料出口均连接有气体置换装置。所述气体置换装置可以为中空的罐体，所述罐体的顶部设有第一物料口以及相匹配的盖子，所述罐体的底部设有第二物料口，所述第二物料口与石灰窑的进料口或是出料口连接，所述罐体的侧壁上设有进气口和出气口，所述罐体的侧壁设有进气口和出气口。将气体置换装置与石灰窑的物料进口或物料出口连接，石灰物料可以通过第一物料口和第二物料口装入石灰窑中或从石灰窑中排出；当需要置换石灰窑和进出口管道的气体时，可以从气体置换装置的进气口充入置换气体，将被置换的气体从出气口排出。
进一步的，所述烟气余热锅炉为列管式换热器、板式换热器、蛇管换热器和翅片管换热器中的任意一种。
进一步的，所述负压抽气机为封闭式水流真空泵、负压双螺杆式抽气压缩机和离心式抽气机中的任意一种。
全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的方法，使用上述的全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，其具体是将两台以上的石灰窑依次排列，每个石灰窑为一级，并且当石灰窑台数大于或等于三台时，最后一级石灰窑的烟气出口还连接有第三烟气管道，第一级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽进口与第一烟气管道之间的连接管与第三烟气管道连接；每一级石灰窑的操作流程包括以下步骤：
(1)将石灰石和/或固体燃料从石灰窑的物料进口装入；接着将上一级石灰窑产生的烟气通过第二烟气管道和切线螺旋气体分布风帽通入窑内，为石灰窑进行预热；
(2)当上一级石灰窑停止反应后，同时停止为本级石灰窑预热，接着将助燃气经过助燃气管道和石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，如果使用燃料气，可以将燃料气经过燃料气管道和石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内；然后用明火点着窑内的固体燃料或燃料气使窑内升温至900～1300℃进行石灰石的热分解反应，打开负压抽气机，石灰窑内产生的烟气通过第一烟气管道输送至烟气余热锅炉降温后，再经过负压抽气机输送至除尘器和提纯器进行除尘和提纯后得到高纯度二氧化碳气体，或者是将石灰窑内产生的烟气经过第二烟气管道和下一级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽通入到下一级石灰窑的窑内，为其进行预热；
(3)石灰窑内石灰石热分解反应结束后，停止将窑内产生的烟气输送至下一级的石灰窑内，接着从石灰窑的物料出口卸出氧化钙，再重新加入石灰石和/或固体燃料后重复步骤(1)～(3)的操作，而且依次排列的各级石灰窑分别进行卸窑、装窑、预热、热分解反应等工序的交替连续操作。
进一步的，所述石灰石的粒径为20～80mm。
进一步的，所述固体燃料为煤、焦炭中的一种或两种混合，所述燃料气为天然气、煤气中的一种或两种混合。
进一步的，所述助燃气中氧气的含量为25～99％。
进一步的，所述石灰窑内石灰石热分解反应的时间为90～180min。
本技术方案与现有技术相比较具有以下有益效果：
1、以氧气替代空气作为石灰烧制的助燃气体，比空气烧制石灰的时间缩短1/3～1/2的时间；而且氧气作为烧制石灰的助燃气体排出的烟气含CO2浓度达90％以上，更易于CO2气体的提纯回收利用。
2、全封闭多窑串联氧气烧制石灰和烟气热能回收技术，有利于回收烟气带走的热能和减少烟气中粉尘(PM2.5)的排放。常规烧制石灰的方法是敞开排放烟气，而本发明是全封闭不排放，生成的二氧化碳全部回收利用，而且二氧化碳的纯度高，减少提纯成本，易于精制成工业级二氧化碳和食品级二氧化碳，再加上不用缴纳碳税，相比常规烧制石灰可以获得更好的经济效益，实现石灰生产的节能减排。
3、利用切线螺旋气体分布风帽替代普通风帽进风，并且合理设置切线螺旋气体分布风帽的层数以及每层的竖向角度和横向角度，在石灰窑内形成高速流动的切线螺旋气流，有利于消除固体颗粒上的内外扩散阻力，达到强化窑内热量和质量传递的效果，促进石灰石的热分解反应。
4、采用封闭式水流真空泵或负压双螺杆式抽气压缩机对石灰窑抽真空，达到降低窑内CO2的分压效果，从而打破原有的CaCO3热分解化学反应平衡，有利于促进CaCO3的热分解反应，提高石灰的生产效率。
5、本发明的全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置结构简单，具有升温时间短、无尘无CO2排放、能量利率高和易于在原有生产工艺基础上进行技改等特点。
附图说明
图1是实施例1中所述石灰窑的内部结构示意图。
图2是实施例1中所述切线螺旋气体分布风帽的主视图。
图3是实施例1中所述切线螺旋气体分布风帽的俯视图。
图4是实施例1中所述全封闭多窑串联氧气烧制石灰的装置的连接示意图。
图5是实施例2中所述全封闭多窑串联氧气烧制石灰的装置的连接示意图。
图6是实施例3中所述全封闭多窑串联氧气烧制石灰的装置的连接示意图。
附图标记：1-石灰窑，2-物料进口，3-物料出口，4-烟气出口，5-切线螺旋气体分布风帽，6-气体置换装置，7-助燃气管道，8-燃料气管道，9-第一烟气管道，10-第二烟气管道，11-烟气余热锅炉，12-负压抽气机，13-第三烟气管道。
具体实施方式
以下通过实施例进一步说明本发明，但不作为对本发明的限制。下列实施例中未注明的具体实验条件和方法，所采用的技术手段通常为本领域技术人员所熟知的常规手段。
实施例1：
如图1～3所示，全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，其包括两台石灰窑1、烟气余热锅炉11、负压抽气机12、第一烟气管道9、第二烟气管道10、助燃气管道7、燃料气管道8；每个石灰窑1中设置有一个切线螺旋气体分布风帽5，所述切线螺旋气体分布风帽5为塔式切线螺旋气体分布风帽，其分为3层，每层竖向角度α为2°，横向角度β为5°；所述石灰窑1的顶部分别设有物料进口2和烟气出口4，所述石灰窑1的下部设有物料出口3；所述第一烟气管道9的一端与所述烟气余热锅炉11的热相进口连接；所述烟气余热锅炉11的热相出口与所述负压抽气机12的进口连接，所述负压抽气机12的出口依次连接有除尘器和提纯器，所述烟气余热锅炉11的冷相进口连接有软水输送管道，所述烟气余热锅炉11的冷相出口连接蒸汽输送管道；所述石灰窑1的烟气出口4分别与第一烟气管道9和第二烟气管道10连接；每个石灰窑1内的切线螺旋气体分布风帽5的进口分别通过管道与第二烟气管道10、助燃气管道7和燃料气管道8连接；所述全封闭多窑串联氧气烧制石灰的装置的每段管道上均设有阀门；
所述石灰窑1为竖窑；所述石灰窑1的物料进口2和物料出口3均连接有气体置换装置6；所述烟气余热锅炉11为列管式换热器；所述负压抽气机12为封闭式水流真空泵。
全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的方法，使用本实施例所述的全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，其具体是如图4所示，将两台石灰窑1依次排列，每个石灰窑1为一级；其具体操作流程包括以下步骤：将粒径为40～80mm的石灰石和煤分别从第Ⅰ级石灰窑和第Ⅱ级石灰窑的物料进口装入；接着将助燃气经过助燃气管道和第Ⅰ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，所述助燃气中氧气的含量为99％；然后用明火点着窑内的煤使窑内升温至1000℃进行石灰石的热分解反应，打开负压抽气机，将第Ⅰ级石灰窑内产生的烟气经过第二烟气管道和第Ⅱ级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽通入到第Ⅱ级石灰窑的窑内，为其进行预热；从第Ⅱ级石灰窑顶部流出的烟气，经第一烟气管道和烟气余热锅炉降温后进入封闭式水流真空泵，再经过除尘器和提纯器后即可得高纯度CO2；当第Ⅰ级石灰窑停止反应后，把石灰经由物料出口卸出，再把新的石灰石和煤经由物料进口装入，同时停止为第Ⅱ级石灰窑预热；当第Ⅰ级石灰窑卸完石灰并把石灰石和煤装窑完毕后，将助燃气经过助燃气管道和第Ⅱ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，然后用明火点着窑内的煤使窑内升温至1000℃进行石灰石的热分解反应，接着将第Ⅱ级石灰窑产生的烟气通过第二烟气管道和第Ⅰ级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽通入第Ⅰ级石灰窑的窑内，为其新装入的石灰石和煤进行预热，此时从第Ⅰ级石灰窑顶部流出的烟气，经第一烟气管道和烟气余热锅炉降温后进入封闭式水流真空泵，再经过除尘器和提纯器后即可得到高纯度CO2；每个石灰窑内石灰石热分解反应的时间为90～180min，两台石灰窑进行预热-热分解周而复始交替地操作使用，实现全封闭两窑串联氧气烧制石灰石，并同时副产高纯CO2，CO2的纯度可以达到96.85％。
按照本实施例所述方法烧制石灰，每生产1吨石灰需要投入100kg的标准煤，相比较常规方法，节省了30kg的标准煤，减少热能消耗23.1％。
实施例2：
全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，其包括三台石灰窑1、烟气余热锅炉11、负压抽气机12、第一烟气管道9、第二烟气管道10、助燃气管道7、燃料气管道8；每个石灰窑1中设置有一个切线螺旋气体分布风帽5，所述切线螺旋气体分布风帽5为塔式切线螺旋气体分布风帽，其分为5层，每层竖向角度α为30°，横向角度β为45°；所述石灰窑1的顶部分别设有物料进口2和烟气出口4，所述石灰窑1的下部设有物料出口3；所述第一烟气管道9的一端与所述烟气余热锅炉11的热相进口连接；所述烟气余热锅炉11的热相出口与所述负压抽气机12的进口连接，所述负压抽气机12的出口依次连接有除尘器和提纯器，所述烟气余热锅炉11的冷相进口连接有软水输送管道，所述烟气余热锅炉11的冷相出口连接蒸汽输送管道；所述石灰窑1的烟气出口4分别与第一烟气管道9和第二烟气管道10连接；每个石灰窑1内的切线螺旋气体分布风帽5的进口分别通过管道与第二烟气管道10、助燃气管道7和燃料气管道8连接；所述全封闭多窑串联氧气烧制石灰的装置的每段管道上均设有阀门；
所述石灰窑1为竖窑；所述石灰窑1的物料进口2和物料出口3均连接有气体置换装置6；所述烟气余热锅炉11为列管式换热器；所述负压抽气机12为负压双螺杆式抽气压缩机。
全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的方法，使用本实施例所述的全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，其具体是如图5所示，将三台石灰窑1依次排列，每个石灰窑1为一级，最后一级石灰窑的烟气出口4还连接有第三烟气管道13，第一级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽进口与第一烟气管道之间的连接管与第三烟气管道13连接；其具体操作流程包括以下步骤：将粒径为30～60mm的石灰石和煤分别从三台石灰窑的物料进口装入；接着将助燃气经过助燃气管道和第Ⅰ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，所述助燃气中氧气的含量为99％；然后用明火点着窑内的煤使窑内升温至1000℃进行石灰石的热分解反应，打开负压抽气机，将第Ⅰ级石灰窑内产生的烟气经过第二烟气管道和第Ⅱ级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽通入到第Ⅱ级石灰窑的窑内，为其进行预热；从第Ⅱ级石灰窑顶部流出的烟气，再经过第二烟气管道和第Ⅲ级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽通入到第Ⅲ级石灰窑的窑内，为其进行预热；从第Ⅲ级石灰窑顶部流出的烟气，经第一烟气管道和烟气余热锅炉降温后进入负压抽气机，再经过除尘器和提纯器后即可得高纯度CO2；当第Ⅰ级石灰窑热分解反应30～40min后，第Ⅰ级石灰窑顶部流出的烟气通过第一烟气管道和烟气余热锅炉降温后进入负压抽气机，再经过除尘器和提纯器后即可得高纯度CO2，不再送至第Ⅱ级石灰窑用于预热，接着将助燃气经过助燃气管道和第Ⅱ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，然后用明火点着第Ⅱ级石灰窑窑内的煤使窑内升温至1000℃进行石灰石的热分解反应，从第Ⅱ级石灰窑顶部流出的烟气，再经过第二烟气管道和第Ⅲ级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽通入到第Ⅲ级石灰窑的窑内，为其进行预热；当第Ⅰ级石灰窑的石灰烧制完成后，把石灰经由物料出口卸出，再把新的石灰石和煤经由物料进口装入，装窑完毕后，将从第Ⅲ级石灰窑顶部流出的烟气经过第三烟气管道和第Ⅰ级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽通入到第Ⅰ级石灰窑的窑内，为其预热，从第Ⅰ级石灰窑顶部流出的烟气经第一烟气管道和烟气余热锅炉降温后进入负压抽气机，再经过除尘器和提纯器后即可得高纯度CO2；每个石灰窑内石灰石热分解反应的时间为90～180min，三台石灰窑运行顺序为Ⅰ级→Ⅱ级→Ⅲ级，Ⅱ级→Ⅲ级→Ⅰ级，Ⅲ级→Ⅰ级→Ⅱ级，周而复始交替地操作使用，实现全封闭两窑串联氧气烧制石灰石，并同时副产高纯CO2，CO2的纯度可以达到95.74％。
按照本实施例所述方法烧制石灰，每生产1吨石灰需要投入95kg的标准煤，相比较常规方法，节省了30kg的标准煤，减少热能消耗26.9％。
实施例3：
全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，与实施例2所述装置不同在于：所述切线螺旋气体分布风帽5为塔式切线螺旋气体分布风帽，其分为4层，每层竖向角度α为4°，横向角度β为8°；所述石灰窑1为回转窑；所述石灰窑1的物料进口2和物料出口3均连接有气体置换装置6；所述烟气余热锅炉11为列管式换热器；所述负压抽气机12为负压双螺杆式抽气压缩机。
全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的方法，使用本实施例所述的全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，其具体是如图6所示，将三台石灰窑1依次排列，每个石灰窑1为一级，最后一级石灰窑的烟气出口4还连接有第三烟气管道13，第一级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽进口与第一烟气管道之间的连接管与第三烟气管道13连接；其具体操作流程包括以下步骤：将粒径为30～60mm的石灰石和焦炭分别从三台石灰窑的物料进口装入；接着将助燃气经过助燃气管道和第Ⅰ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，所述助燃气中氧气的含量为99％；然后用明火点着窑内的焦炭使窑内升温至1200℃进行石灰石的热分解反应，打开负压抽气机，将第Ⅰ级石灰窑内产生的烟气经过第二烟气管道和第Ⅱ级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽通入到第Ⅱ级石灰窑的窑内，为其进行预热；从第Ⅱ级石灰窑顶部流出的烟气，再经过第二烟气管道和第Ⅲ级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽通入到第Ⅲ级石灰窑的窑内，为其进行预热；从第Ⅲ级石灰窑顶部流出的烟气，经第一烟气管道和烟气余热锅炉降温后进入负压抽气机，再经过除尘器和提纯器后即可得高纯度CO2；当第Ⅰ级石灰窑热分解反应20～30min后，第Ⅰ级石灰窑顶部流出的烟气通过第一烟气管道和烟气余热锅炉降温后进入负压抽气机，再经过除尘器和提纯器后即可得高纯度CO2，不再送至第Ⅱ级石灰窑用于预热，接着将助燃气经过助燃气管道和第Ⅱ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，然后用明火点着第Ⅱ级石灰窑窑内的焦炭使窑内升温至1200℃进行石灰石的热分解反应，从第Ⅱ级石灰窑顶部流出的烟气，再经过第二烟气管道和第Ⅲ级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽通入到第Ⅲ级石灰窑的窑内，为其进行预热；当第Ⅰ级石灰窑的石灰烧制完成后，把石灰经由物料出口卸出，再把新的石灰石和焦炭经由物料进口装入，装窑完毕后，将从第Ⅲ级石灰窑顶部流出的烟气经过第三烟气管道和第Ⅰ级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽通入到第Ⅰ级石灰窑的窑内，为其预热，从第Ⅰ级石灰窑顶部流出的烟气经第一烟气管道和烟气余热锅炉降温后进入负压抽气机，再经过除尘器和提纯器后即可得高纯度CO2；每个石灰窑内石灰石热分解反应的时间为90～180min，三台石灰窑运行顺序为Ⅰ级→Ⅱ级→Ⅲ级，Ⅱ级→Ⅲ级→Ⅰ级，Ⅲ级→Ⅰ级→Ⅱ级，周而复始交替地操作使用，实现全封闭两窑串联氧气烧制石灰石，并同时副产高纯CO2，CO2的纯度可以达到96.12％。
实施例4：
全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，与实施例1所述装置的区别在于：所述切线螺旋气体分布风帽5为塔式切线螺旋气体分布风帽，其分为6层，每层竖向角度α为8°，横向角度β为12°；所述石灰窑1为回转窑；所述石灰窑1的物料进口2和物料出口3均连接有气体置换装置6；所述烟气余热锅炉11为蛇管换热器；所述负压抽气机12为封闭式水流真空泵。
全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的方法，使用本实施例所述的全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，其具体是将两台石灰窑1依次排列，每个石灰窑1为一级；其具体操作流程包括以下步骤：将粒径为40～80mm的石灰石和焦炭分别从第Ⅰ级石灰窑和第Ⅱ级石灰窑的物料进口装入；接着将助燃气经过助燃气管道和第Ⅰ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，所述助燃气中氧气的含量为99％；然后用明火点着窑内的焦炭使窑内升温至1100℃进行石灰石的热分解反应，打开负压抽气机，将第Ⅰ级石灰窑内产生的烟气经过第二烟气管道和第Ⅱ级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽通入到第Ⅱ级石灰窑的窑内，为其进行预热；从第Ⅱ级石灰窑顶部流出的烟气，经第一烟气管道和烟气余热锅炉降温后进入封闭式水流真空泵，再经过除尘器和提纯器后即可得高纯度CO2；当第Ⅰ级石灰窑停止反应后，把石灰经由物料出口卸出，再把新的石灰石和焦炭经由物料进口装入，同时停止为第Ⅱ级石灰窑预热；当第Ⅰ级石灰窑卸完石灰并把石灰石和焦炭装窑完毕后，将助燃气经过助燃气管道和第Ⅱ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，然后用明火点着窑内的焦炭使窑内升温至1100℃进行石灰石的热分解反应，接着将第Ⅱ级石灰窑产生的烟气通过第二烟气管道和第Ⅰ级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽通入第Ⅰ级石灰窑的窑内，为其新装入的石灰石和焦炭进行预热，此时从第Ⅰ级石灰窑顶部流出的烟气，经第一烟气管道和烟气余热锅炉降温后进入封闭式水流真空泵，再经过除尘器和提纯器后即可得到高纯度CO2；每个石灰窑内石灰石热分解反应的时间为90～180min，两台石灰窑进行预热-热分解周而复始交替地操作使用，实现全封闭两窑串联氧气烧制石灰石，并同时副产高纯CO2，CO2的纯度可以达到95.44％。
实施例5：
全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，与实施例1所述装置的区别在于：所述切线螺旋气体分布风帽5为塔式切线螺旋气体分布风帽，其分为10层，每层竖向角度α为45°，横向角度β为30°；所述石灰窑1为沸腾窑；所述石灰窑1的物料进口2和物料出口3均连接有气体置换装置6；所述烟气余热锅炉11为板式换热器；所述负压抽气机12为离心式抽气机。
全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的方法，使用本实施例所述的全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，其具体是将两台石灰窑1依次排列，每个石灰窑1为一级；其具体操作流程包括以下步骤：将粒径为60～80mm的石灰石分别从第Ⅰ级石灰窑和第Ⅱ级石灰窑的物料进口装入；接着将助燃气经过助燃气管道和第Ⅰ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，并且将天然气经过燃料气管道和第Ⅰ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，所述助燃气中氧气的含量为99％；然后用明火点着窑内的天然气使窑内升温至1300℃进行石灰石的热分解反应，打开负压抽气机，将第Ⅰ级石灰窑内产生的烟气经过第二烟气管道和第Ⅱ级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽通入到第Ⅱ级石灰窑的窑内，为其进行预热；从第Ⅱ级石灰窑顶部流出的烟气，经第一烟气管道和烟气余热锅炉降温后进入封闭式水流真空泵，再经过除尘器和提纯器后即可得高纯度CO2；当第Ⅰ级石灰窑停止反应后，把石灰经由物料出口卸出，再把新的石灰石经由物料进口装入，同时停止为第Ⅱ级石灰窑预热；当第Ⅰ级石灰窑卸完石灰并把石灰石装窑完毕后，将助燃气经过助燃气管道和第Ⅱ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，并且将天然气经过燃料气管道和第Ⅱ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，然后用明火点着窑内的天然气使窑内升温至1300℃进行石灰石的热分解反应，接着将第Ⅱ级石灰窑产生的烟气通过第二烟气管道和第Ⅰ级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽通入第Ⅰ级石灰窑的窑内，为其新装入的石灰石进行预热，此时从第Ⅰ级石灰窑顶部流出的烟气，经第一烟气管道和烟气余热锅炉降温后进入封闭式水流真空泵，再经过除尘器和提纯器后即可得到高纯度CO2；每个石灰窑内石灰石热分解反应的时间为90～180min，两台石灰窑进行预热-热分解周而复始交替地操作使用，实现全封闭两窑串联氧气烧制石灰石，并同时副产高纯CO2，CO2的纯度可以达到97.05％。
实施例6：
全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，与实施例2所述装置的区别在于：所述切线螺旋气体分布风帽5为塔式切线螺旋气体分布风帽，其分为9层，每层竖向角度α为50°，横向角度β为65°；所述石灰窑1为竖窑；所述石灰窑1的物料进口2和物料出口3均连接有气体置换装置6；所述烟气余热锅炉11为列管式换热器；所述负压抽气机12为封闭式水流真空泵。
全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的方法，使用本实施例所述的全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，其具体是将三台石灰窑1依次排列，每个石灰窑1为一级，最后一级石灰窑的烟气出口4还连接有第三烟气管道13，第一级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽进口与第一烟气管道之间的连接管与第三烟气管道13连接；其具体操作流程包括以下步骤：将粒径为30～60mm的石灰石分别从三台石灰窑的物料进口装入；接着将助燃气经过助燃气管道和第Ⅰ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，并且将天然气经过燃料气管道和第Ⅰ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，所述助燃气中氧气的含量为99％；然后用明火点着窑内的天然气使窑内升温至1300℃进行石灰石的热分解反应，打开负压抽气机，将第Ⅰ级石灰窑内产生的烟气经过第二烟气管道和第Ⅱ级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽通入到第Ⅱ级石灰窑的窑内，为其进行预热；从第Ⅱ级石灰窑顶部流出的烟气，再经过第二烟气管道和第Ⅲ级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽通入到第Ⅲ级石灰窑的窑内，为其进行预热；从第Ⅲ级石灰窑顶部流出的烟气，经第一烟气管道和烟气余热锅炉降温后进入负压抽气机，再经过除尘器和提纯器后即可得高纯度CO2；当第Ⅰ级石灰窑热分解反应15～25min后，第Ⅰ级石灰窑顶部流出的烟气通过第一烟气管道和烟气余热锅炉降温后进入负压抽气机，再经过除尘器和提纯器后即可得高纯度CO2，不再送至第Ⅱ级石灰窑用于预热，接着将助燃气经过助燃气管道和第Ⅱ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，并且将天然气经过燃料气管道和第Ⅱ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，然后用明火点着第Ⅱ级石灰窑窑内的煤使窑内升温至1300℃进行石灰石的热分解反应，从第Ⅱ级石灰窑顶部流出的烟气，再经过第二烟气管道和第Ⅲ级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽通入到第Ⅲ级石灰窑的窑内，为其进行预热；当第Ⅰ级石灰窑的石灰烧制完成后，把石灰经由物料出口卸出，再把新的石灰石和煤经由物料进口装入，装窑完毕后，将从第Ⅲ级石灰窑顶部流出的烟气经过第三烟气管道和第Ⅰ级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽通入到第Ⅰ级石灰窑的窑内，为其预热，从第Ⅰ级石灰窑顶部流出的烟气经第一烟气管道和烟气余热锅炉降温后进入负压抽气机，再经过除尘器和提纯器后即可得高纯度CO2；每个石灰窑内石灰石热分解反应的时间为90～180min，三台石灰窑运行顺序为Ⅰ级→Ⅱ级→Ⅲ级，Ⅱ级→Ⅲ级→Ⅰ级，Ⅲ级→Ⅰ级→Ⅱ级，周而复始交替地操作使用，实现全封闭两窑串联氧气烧制石灰石，并同时副产高纯CO2，CO2的纯度可以达到97.14％。
实施例7：
全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，与实施例1所述装置的区别在于：所述切线螺旋气体分布风帽5为塔式切线螺旋气体分布风帽，其分为8层，每层竖向角度α为60°，横向角度β为45°；所述石灰窑1为竖窑；所述石灰窑1的物料进口2和物料出口3均连接有气体置换装置6；所述烟气余热锅炉11为列管式换热器；所述负压抽气机12为封闭式水流真空泵。
全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的方法，使用本实施例所述的全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，其具体是将两台石灰窑1依次排列，每个石灰窑1为一级；其具体操作流程包括以下步骤：将粒径为20～40mm的石灰石分别从第Ⅰ级石灰窑和第Ⅱ级石灰窑的物料进口装入；接着将助燃气经过助燃气管道和第Ⅰ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，并且将煤气经过燃料气管道和第Ⅰ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，所述助燃气中氧气的含量为99％；然后用明火点着窑内的煤气使窑内升温至1000℃进行石灰石的热分解反应，打开负压抽气机，将第Ⅰ级石灰窑内产生的烟气经过第二烟气管道和第Ⅱ级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽通入到第Ⅱ级石灰窑的窑内，为其进行预热；从第Ⅱ级石灰窑顶部流出的烟气，经第一烟气管道和烟气余热锅炉降温后进入封闭式水流真空泵，再经过除尘器和提纯器后即可得高纯度CO2；当第Ⅰ级石灰窑停止反应后，把石灰经由物料出口卸出，再把新的石灰石经由物料进口装入，同时停止为第Ⅱ级石灰窑预热；当第Ⅰ级石灰窑卸完石灰并把石灰石装窑完毕后，将助燃气经过助燃气管道和第Ⅱ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，并且将煤气经过燃料气管道和第Ⅱ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，然后用明火点着窑内的煤气使窑内升温至1000℃进行石灰石的热分解反应，接着将第Ⅱ级石灰窑产生的烟气通过第二烟气管道和第Ⅰ级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽通入第Ⅰ级石灰窑的窑内，为其新装入的石灰石进行预热，此时从第Ⅰ级石灰窑顶部流出的烟气，经第一烟气管道和烟气余热锅炉降温后进入封闭式水流真空泵，再经过除尘器和提纯器后即可得到高纯度CO2；每个石灰窑内石灰石热分解反应的时间为90～180min，两台石灰窑进行预热-热分解周而复始交替地操作使用，实现全封闭两窑串联氧气烧制石灰石，并同时副产高纯CO2，CO2的纯度可以达到95.47％。
实施例8：
全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，与实施例2所述装置的区别在于：所述切线螺旋气体分布风帽5为塔式切线螺旋气体分布风帽，其分为6层，每层竖向角度α为10°，横向角度β为25°；所述石灰窑1为竖窑；所述石灰窑1的物料进口2和物料出口3均连接有气体置换装置6；所述烟气余热锅炉11为翅片管换热器；所述负压抽气机12为负压双螺杆式抽气压缩机。
全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的方法，使用本实施例所述的全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，其具体是将三台石灰窑1依次排列，每个石灰窑1为一级，最后一级石灰窑的烟气出口4还连接有第三烟气管道13，第一级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽进口与第一烟气管道之间的连接管与第三烟气管道13连接；其具体操作流程包括以下步骤：将粒径为30～60mm的石灰石分别从三台石灰窑的物料进口装入；接着将助燃气经过助燃气管道和第Ⅰ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，并且将煤气经过燃料气管道和第Ⅰ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，所述助燃气中氧气的含量为99％；然后用明火点着窑内的煤气使窑内升温至1000℃进行石灰石的热分解反应，打开负压抽气机，将第Ⅰ级石灰窑内产生的烟气经过第二烟气管道和第Ⅱ级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽通入到第Ⅱ级石灰窑的窑内，为其进行预热；从第Ⅱ级石灰窑顶部流出的烟气，再经过第二烟气管道和第Ⅲ级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽通入到第Ⅲ级石灰窑的窑内，为其进行预热；从第Ⅲ级石灰窑顶部流出的烟气，经第一烟气管道和烟气余热锅炉降温后进入负压抽气机，再经过除尘器和提纯器后即可得高纯度CO2；当第Ⅰ级石灰窑热分解反应30～40min后，第Ⅰ级石灰窑顶部流出的烟气通过第一烟气管道和烟气余热锅炉降温后进入负压抽气机，再经过除尘器和提纯器后即可得高纯度CO2，不再送至第Ⅱ级石灰窑用于预热，接着将助燃气经过助燃气管道和第Ⅱ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，并且将煤气经过燃料气管道和第Ⅱ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，然后用明火点着第Ⅱ级石灰窑窑内的煤使窑内升温至1000℃进行石灰石的热分解反应，从第Ⅱ级石灰窑顶部流出的烟气，再经过第二烟气管道和第Ⅲ级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽通入到第Ⅲ级石灰窑的窑内，为其进行预热；当第Ⅰ级石灰窑的石灰烧制完成后，把石灰经由物料出口卸出，再把新的石灰石和煤经由物料进口装入，装窑完毕后，将从第Ⅲ级石灰窑顶部流出的烟气经过第三烟气管道和第Ⅰ级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽通入到第Ⅰ级石灰窑的窑内，为其预热，从第Ⅰ级石灰窑顶部流出的烟气经第一烟气管道和烟气余热锅炉降温后进入负压抽气机，再经过除尘器和提纯器后即可得高纯度CO2；每个石灰窑内石灰石热分解反应的时间为90～180min，三台石灰窑运行顺序为Ⅰ级→Ⅱ级→Ⅲ级，Ⅱ级→Ⅲ级→Ⅰ级，Ⅲ级→Ⅰ级→Ⅱ级，周而复始交替地操作使用，实现全封闭两窑串联氧气烧制石灰石，并同时副产高纯CO2，CO2的纯度可以达到95.55％。
实施例9：
全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，与实施例1所述装置的区别在于：所述切线螺旋气体分布风帽5为塔式切线螺旋气体分布风帽，其分为7层，每层竖向角度α为10°，横向角度β为60°；所述石灰窑1为回转窑；所述石灰窑1的物料进口2和物料出口3均连接有气体置换装置6；所述烟气余热锅炉11为列管式换热器；所述负压抽气机12为负压双螺杆式抽气压缩机。
全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的方法，使用本实施例所述的全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，其具体是将两台石灰窑1依次排列，每个石灰窑1为一级；其具体操作流程与实施例1所述全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的方法的区别在于：所述助燃气中氧气的含量为60％；然后用明火点着窑内的煤使窑内升温至1100℃进行石灰石的热分解反应；当第Ⅰ级石灰窑卸完石灰并把石灰石和煤装窑完毕后，将助燃气经过助燃气管道和第Ⅱ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，然后用明火点着窑内的煤使窑内升温至1100℃进行石灰石的热分解反应；每个石灰窑内石灰石热分解反应的时间为90～180min，两台石灰窑进行预热-热分解周而复始交替地操作使用，实现全封闭两窑串联氧气烧制石灰石，并同时副产高纯CO2，CO2的纯度可以达到60.14％。
实施例10：
全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，与实施例2所述装置的区别在于：所述切线螺旋气体分布风帽5为塔式切线螺旋气体分布风帽，其分为5层，每层竖向角度α为30°，横向角度β为10°；所述石灰窑1为竖窑；所述石灰窑1的物料进口2和物料出口3均连接有气体置换装置6；所述烟气余热锅炉11为板式换热器；所述负压抽气机12为封闭式水流真空泵。
全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的方法，使用本实施例所述的全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，其具体是将三台石灰窑1依次排列，每个石灰窑1为一级，最后一级石灰窑的烟气出口4还连接有第三烟气管道13，第一级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽进口与第一烟气管道之间的连接管与第三烟气管道13连接；其具体操作流程与实施例2所述全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的方法的区别在于：所述助燃气中氧气的含量为6％；然后用明火点着窑内的煤使窑内升温至1100℃进行石灰石的热分解反应；当第Ⅰ级石灰窑热分解反应30～40min后，第Ⅰ级石灰窑顶部流出的烟气通过第一烟气管道和烟气余热锅炉降温后进入负压抽气机，再经过除尘器和提纯器后即可得高纯度CO2，不再送至第Ⅱ级石灰窑用于预热，接着将助燃气经过助燃气管道和第Ⅱ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，然后用明火点着第Ⅱ级石灰窑窑内的煤使窑内升温至1100℃进行石灰石的热分解反应，从第Ⅱ级石灰窑顶部流出的烟气，再经过第二烟气管道和第Ⅲ级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽通入到第Ⅲ级石灰窑的窑内，为其进行预热；三台石灰窑运行顺序为Ⅰ级→Ⅱ级→Ⅲ级，Ⅱ级→Ⅲ级→Ⅰ级，Ⅲ级→Ⅰ级→Ⅱ级，周而复始交替地操作使用，实现全封闭两窑串联氧气烧制石灰石，并同时副产高纯CO2，CO2的纯度可以达到60.79％。
实施例11：
全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，与实施例1所述装置的区别在于：所述切线螺旋气体分布风帽5为塔式切线螺旋气体分布风帽，其分为6层，每层竖向角度α为40°，横向角度β为60°；所述石灰窑1为竖窑；所述石灰窑1的物料进口2和物料出口3均连接有气体置换装置6；所述烟气余热锅炉11为列管式换热器；所述负压抽气机12为封闭式水流真空泵。
全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的方法，使用本实施例所述的全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，其具体是将两台石灰窑1依次排列，每个石灰窑1为一级；其具体操作流程包括以下步骤：将粒径为60～80mm的石灰石和焦炭分别从第Ⅰ级石灰窑和第Ⅱ级石灰窑的物料进口装入；接着将助燃气经过助燃气管道和第Ⅰ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，所述助燃气中氧气的含量为60％；然后用明火点着窑内的焦炭使窑内升温至1200℃进行石灰石的热分解反应，打开负压抽气机，将第Ⅰ级石灰窑内产生的烟气经过第二烟气管道和第Ⅱ级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽通入到第Ⅱ级石灰窑的窑内，为其进行预热；从第Ⅱ级石灰窑顶部流出的烟气，经第一烟气管道和烟气余热锅炉降温后进入封闭式水流真空泵，再经过除尘器和提纯器后即可得高纯度CO2；当第Ⅰ级石灰窑停止反应后，把石灰经由物料出口卸出，再把新的石灰石和焦炭经由物料进口装入，同时停止为第Ⅱ级石灰窑预热；当第Ⅰ级石灰窑卸完石灰并把石灰石和焦炭装窑完毕后，将助燃气经过助燃气管道和第Ⅱ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，然后用明火点着窑内的焦炭使窑内升温至1100℃进行石灰石的热分解反应，接着将第Ⅱ级石灰窑产生的烟气通过第二烟气管道和第Ⅰ级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽通入第Ⅰ级石灰窑的窑内，为其新装入的石灰石和焦炭进行预热，此时从第Ⅰ级石灰窑顶部流出的烟气，经第一烟气管道和烟气余热锅炉降温后进入封闭式水流真空泵，再经过除尘器和提纯器后即可得到高纯度CO2；每个石灰窑内石灰石热分解反应的时间为90～180min，两台石灰窑进行预热-热分解周而复始交替地操作使用，实现全封闭两窑串联氧气烧制石灰石，并同时副产高纯CO2，CO2的纯度可以达到62.03％。
实施例12：
全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，与实施例3所述装置的区别在于：所述切线螺旋气体分布风帽5为塔式切线螺旋气体分布风帽，其分为3层，每层竖向角度α为60°，横向角度β为45°；所述石灰窑1为沸腾窑；所述石灰窑1的物料进口2和物料出口3均连接有气体置换装置6；所述烟气余热锅炉11为蛇管换热器；所述负压抽气机12为离心式抽气机。
全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的方法，使用本实施例所述的全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，其具体是将三台石灰窑1依次排列，每个石灰窑1为一级，最后一级石灰窑的烟气出口4还连接有第三烟气管道13，第一级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽进口与第一烟气管道之间的连接管与第三烟气管道13连接；其具体操作流程与实施例3所述全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的方法的区别在于：将粒径为40～80mm的石灰石和焦炭分别从三台石灰窑的物料进口装入；接着将助燃气经过助燃气管道和第Ⅰ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，所述助燃气中氧气的含量为60％；当第Ⅰ级石灰窑热分解反应25～30min后，第Ⅰ级石灰窑顶部流出的烟气通过第一烟气管道和烟气余热锅炉降温后进入负压抽气机，再经过除尘器和提纯器后即可得高纯度CO2，不再送至第Ⅱ级石灰窑用于预热；每个石灰窑内石灰石热分解反应的时间为90～180min，三台石灰窑运行顺序为Ⅰ级→Ⅱ级→Ⅲ级，Ⅱ级→Ⅲ级→Ⅰ级，Ⅲ级→Ⅰ级→Ⅱ级，周而复始交替地操作使用，实现全封闭两窑串联氧气烧制石灰石，并同时副产高纯CO2，CO2的纯度可以达到61.25％。
实施例13：
全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，与实施例1所述装置的区别在于：所述切线螺旋气体分布风帽5为塔式切线螺旋气体分布风帽，其分为3层，每层竖向角度α为10°，横向角度β为75°；所述石灰窑1为竖窑；所述石灰窑1的物料进口2和物料出口3均连接有气体置换装置6；所述烟气余热锅炉11为板式换热器；所述负压抽气机12为封闭式水流真空泵。
全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的方法，使用本实施例所述的全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，其具体将两台石灰窑1依次排列，每个石灰窑1为一级；每一级石灰窑的操作流程包括以下步骤：将粒径为60～80mm的石灰石分别从第Ⅰ级石灰窑和第Ⅱ级石灰窑的物料进口装入；接着将助燃气经过助燃气管道和第Ⅰ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，并且将天然气经过燃料气管道和第Ⅰ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，所述助燃气中氧气的含量为50％；然后用明火点着窑内的天然气使窑内升温至1200℃进行石灰石的热分解反应，打开负压抽气机，将第Ⅰ级石灰窑内产生的烟气经过第二烟气管道和第Ⅱ级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽通入到第Ⅱ级石灰窑的窑内，为其进行预热；从第Ⅱ级石灰窑顶部流出的烟气，经第一烟气管道和烟气余热锅炉降温后进入封闭式水流真空泵，再经过除尘器和提纯器后即可得高纯度CO2；当第Ⅰ级石灰窑停止反应后，把石灰经由物料出口卸出，再把新的石灰石经由物料进口装入，同时停止为第Ⅱ级石灰窑预热；当第Ⅰ级石灰窑卸完石灰并把石灰石装窑完毕后，将助燃气经过助燃气管道和第Ⅱ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，并且将天然气经过燃料气管道和第Ⅱ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，然后用明火点着窑内的天然气使窑内升温至1200℃进行石灰石的热分解反应，接着将第Ⅱ级石灰窑产生的烟气通过第二烟气管道和第Ⅰ级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽通入第Ⅰ级石灰窑的窑内，为其新装入的石灰石进行预热，此时从第Ⅰ级石灰窑顶部流出的烟气，经第一烟气管道和烟气余热锅炉降温后进入封闭式水流真空泵，再经过除尘器和提纯器后即可得到高纯度CO2；每个石灰窑内石灰石热分解反应的时间为90～180min，两台石灰窑进行预热-热分解周而复始交替地操作使用，实现全封闭两窑串联氧气烧制石灰石，并同时副产高纯CO2，CO2的纯度可以达到55.33％。
实施例14：
全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，与实施例2所述装置的区别在于：所述切线螺旋气体分布风帽5为塔式切线螺旋气体分布风帽，其分为12层，每层竖向角度α为60°，横向角度β为75°；所述石灰窑1为竖；所述石灰窑1的物料进口2和物料出口3均连接有气体置换装置6；所述烟气余热锅炉11为列管式换热器；所述负压抽气机12为封闭式水流真空泵。
全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的方法，使用本实施例所述的全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，其具体是将三台石灰窑1依次排列，每个石灰窑1为一级，最后一级石灰窑的烟气出口4还连接有第三烟气管道13，第一级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽进口与第一烟气管道之间的连接管与第三烟气管道13连接；其具体操作流程包括以下步骤：将粒径为40～60mm的石灰石分别从三台石灰窑的物料进口装入；接着将助燃气经过助燃气管道和第Ⅰ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，并且将天然气经过燃料气管道和第Ⅰ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，所述助燃气中氧气的含量为50％；然后用明火点着窑内的天然气使窑内升温至1300℃进行石灰石的热分解反应，打开负压抽气机，将第Ⅰ级石灰窑内产生的烟气经过第二烟气管道和第Ⅱ级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽通入到第Ⅱ级石灰窑的窑内，为其进行预热；从第Ⅱ级石灰窑顶部流出的烟气，再经过第二烟气管道和第Ⅲ级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽通入到第Ⅲ级石灰窑的窑内，为其进行预热；从第Ⅲ级石灰窑顶部流出的烟气，经第一烟气管道和烟气余热锅炉降温后进入负压抽气机，再经过除尘器和提纯器后即可得高纯度CO2；当第Ⅰ级石灰窑热分解反应15～20min后，第Ⅰ级石灰窑顶部流出的烟气通过第一烟气管道和烟气余热锅炉降温后进入负压抽气机，再经过除尘器和提纯器后即可得高纯度CO2，不再送至第Ⅱ级石灰窑用于预热，接着将助燃气经过助燃气管道和第Ⅱ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，并且将天然气经过燃料气管道和第Ⅱ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，然后用明火点着第Ⅱ级石灰窑窑内的煤使窑内升温至1300℃进行石灰石的热分解反应，从第Ⅱ级石灰窑顶部流出的烟气，再经过第二烟气管道和第Ⅲ级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽通入到第Ⅲ级石灰窑的窑内，为其进行预热；当第Ⅰ级石灰窑的石灰烧制完成后，把石灰经由物料出口卸出，再把新的石灰石和煤经由物料进口装入，装窑完毕后，将从第Ⅲ级石灰窑顶部流出的烟气经过第三烟气管道和第Ⅰ级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽通入到第Ⅰ级石灰窑的窑内，为其预热，从第Ⅰ级石灰窑顶部流出的烟气经第一烟气管道和烟气余热锅炉降温后进入负压抽气机，再经过除尘器和提纯器后即可得高纯度CO2；每个石灰窑内石灰石热分解反应的时间为90～180min，三台石灰窑运行顺序为Ⅰ级→Ⅱ级→Ⅲ级，Ⅱ级→Ⅲ级→Ⅰ级，Ⅲ级→Ⅰ级→Ⅱ级，周而复始交替地操作使用，实现全封闭两窑串联氧气烧制石灰石，并同时副产高纯CO2，CO2的纯度可以达到56.04％。
实施例15：
全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，与实施例1所述装置的区别在于：所述切线螺旋气体分布风帽5为塔式切线螺旋气体分布风帽，其分为10层，每层竖向角度α为25°，横向角度β为60°；所述石灰窑1为竖窑；所述石灰窑1的物料进口2和物料出口3均连接有气体置换装置6；所述烟气余热锅炉11为翅片管换热器；所述负压抽气机12为离心式抽气机。
全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的方法，使用本实施例所述的全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，其具体是将两台石灰窑1依次排列，每个石灰窑1为一级；其具体操作流程包括以下步骤：将粒径为20～40mm的石灰石分别从第Ⅰ级石灰窑和第Ⅱ级石灰窑的物料进口装入；接着将助燃气经过助燃气管道和第Ⅰ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，并且将煤气经过燃料气管道和第Ⅰ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，所述助燃气中氧气的含量为25％；然后用明火点着窑内的煤气使窑内升温至900℃进行石灰石的热分解反应，打开负压抽气机，将第Ⅰ级石灰窑内产生的烟气经过第二烟气管道和第Ⅱ级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽通入到第Ⅱ级石灰窑的窑内，为其进行预热；从第Ⅱ级石灰窑顶部流出的烟气，经第一烟气管道和烟气余热锅炉降温后进入封闭式水流真空泵，再经过除尘器和提纯器后即可得高纯度CO2；当第Ⅰ级石灰窑停止反应后，把石灰经由物料出口卸出，再把新的石灰石经由物料进口装入，同时停止为第Ⅱ级石灰窑预热；当第Ⅰ级石灰窑卸完石灰并把石灰石装窑完毕后，将助燃气经过助燃气管道和第Ⅱ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，并且将煤气经过燃料气管道和第Ⅱ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，然后用明火点着窑内的煤气使窑内升温至1000℃进行石灰石的热分解反应，接着将第Ⅱ级石灰窑产生的烟气通过第二烟气管道和第Ⅰ级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽通入第Ⅰ级石灰窑的窑内，为其新装入的石灰石进行预热，此时从第Ⅰ级石灰窑顶部流出的烟气，经第一烟气管道和烟气余热锅炉降温后进入封闭式水流真空泵，再经过除尘器和提纯器后即可得到高纯度CO2；每个石灰窑内石灰石热分解反应的时间为90～180min，两台石灰窑进行预热-热分解周而复始交替地操作使用，实现全封闭两窑串联氧气烧制石灰石，并同时副产高纯CO2，CO2的纯度可以达到45.5％。
实施例16：
全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，与实施例2所述装置的区别在于：所述切线螺旋气体分布风帽5为塔式切线螺旋气体分布风帽，其分为6层，每层竖向角度α为30°，横向角度β为15°；所述石灰窑1为回转窑；所述石灰窑1的物料进口2和物料出口3均连接有气体置换装置6；所述烟气余热锅炉11为蛇管换热器；所述负压抽气机12为负压双螺杆式抽气压缩机。
全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的方法，使用本实施例所述的全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，其具体是将三台石灰窑1依次排列，每个石灰窑1为一级，最后一级石灰窑的烟气出口4还连接有第三烟气管道13，第一级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽进口与第一烟气管道之间的连接管与第三烟气管道13连接；其具体操作流程包括以下步骤：将粒径为40～60mm的石灰石分别从三台石灰窑的物料进口装入；接着将助燃气经过助燃气管道和第Ⅰ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，并且将煤气经过燃料气管道和第Ⅰ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，所述助燃气中氧气的含量为25％；然后用明火点着窑内的煤气使窑内升温至900℃进行石灰石的热分解反应，打开负压抽气机，将第Ⅰ级石灰窑内产生的烟气经过第二烟气管道和第Ⅱ级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽通入到第Ⅱ级石灰窑的窑内，为其进行预热；从第Ⅱ级石灰窑顶部流出的烟气，再经过第二烟气管道和第Ⅲ级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽通入到第Ⅲ级石灰窑的窑内，为其进行预热；从第Ⅲ级石灰窑顶部流出的烟气，经第一烟气管道和烟气余热锅炉降温后进入负压抽气机，再经过除尘器和提纯器后即可得高纯度CO2；当第Ⅰ级石灰窑热分解反应60～70min后，第Ⅰ级石灰窑顶部流出的烟气通过第一烟气管道和烟气余热锅炉降温后进入负压抽气机，再经过除尘器和提纯器后即可得高纯度CO2，不再送至第Ⅱ级石灰窑用于预热，接着将助燃气经过助燃气管道和第Ⅱ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，并且将煤气经过燃料气管道和第Ⅱ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，然后用明火点着第Ⅱ级石灰窑窑内的煤使窑内升温至900℃进行石灰石的热分解反应，从第Ⅱ级石灰窑顶部流出的烟气，再经过第二烟气管道和第Ⅲ级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽通入到第Ⅲ级石灰窑的窑内，为其进行预热；当第Ⅰ级石灰窑的石灰烧制完成后，把石灰经由物料出口卸出，再把新的石灰石和煤经由物料进口装入，装窑完毕后，将从第Ⅲ级石灰窑顶部流出的烟气经过第三烟气管道和第Ⅰ级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽通入到第Ⅰ级石灰窑的窑内，为其预热，从第Ⅰ级石灰窑顶部流出的烟气经第一烟气管道和烟气余热锅炉降温后进入负压抽气机，再经过除尘器和提纯器后即可得高纯度CO2；每个石灰窑内石灰石热分解反应的时间为90～180min，三台石灰窑运行顺序为Ⅰ级→Ⅱ级→Ⅲ级，Ⅱ级→Ⅲ级→Ⅰ级，Ⅲ级→Ⅰ级→Ⅱ级，周而复始交替地操作使用，实现全封闭两窑串联氧气烧制石灰石，并同时副产高纯CO2，CO2的纯度可以达到46.23％。。
实施例17：
全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，与实施例1所述装置的区别在于：所述切线螺旋气体分布风帽5为塔式切线螺旋气体分布风帽，其分为8层，每层竖向角度α为45°，横向角度β为30°；所述石灰窑1为回转窑；所述石灰窑1的物料进口2和物料出口3均连接有气体置换装置6；所述烟气余热锅炉11为列管式换热器；所述负压抽气机12为封闭式水流真空泵。
全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的方法，使用本实施例所述的全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，其具体是将两台石灰窑1依次排列，每个石灰窑1为一级；其具体操作流程与实施例1所述全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的方法区别在于：将粒径为40～60mm的石灰石和煤分别从第Ⅰ级石灰窑和第Ⅱ级石灰窑的物料进口装入；每个石灰窑内石灰石热分解反应的时间为90～180min，两台石灰窑进行预热-热分解周而复始交替地操作使用，实现全封闭两窑串联氧气烧制石灰石，并同时副产高纯CO2，CO2的纯度可以达到96.02％。
实施例18：
全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，与实施例2所述装置的区别在于：所述切线螺旋气体分布风帽5为塔式切线螺旋气体分布风帽，其分为12层，每层竖向角度α为15°，横向角度β为75°；所述石灰窑1为回转窑；所述石灰窑1的物料进口2和物料出口3均连接有气体置换装置6；所述烟气余热锅炉11为蛇管换热器；所述负压抽气机12为负压双螺杆式抽气压缩机。
全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的方法，使用本实施例所述的全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，其具体是将三台石灰窑1依次排列，每个石灰窑1为一级，最后一级石灰窑的烟气出口4还连接有第三烟气管道13，第一级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽进口与第一烟气管道之间的连接管与第三烟气管道13连接；其具体操作流程与实施例2所述全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的方法的区别在于：将粒径为40～60mm的石灰石和煤分别从三台石灰窑的物料进口装入；每个石灰窑内石灰石热分解反应的时间为90～180min，三台石灰窑运行顺序为Ⅰ级→Ⅱ级→Ⅲ级，Ⅱ级→Ⅲ级→Ⅰ级，Ⅲ级→Ⅰ级→Ⅱ级，周而复始交替地操作使用，实现全封闭两窑串联氧气烧制石灰石，并同时副产高纯CO2，CO2的纯度可以达到96.44％。
实施例19：
全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，与实施例1所述装置的区别在于：所述切线螺旋气体分布风帽5为塔式切线螺旋气体分布风帽，其分为5层，每层竖向角度α为7°，横向角度β为45°；所述石灰窑1为沸腾窑；所述石灰窑1的物料进口2和物料出口3均连接有气体置换装置6；所述烟气余热锅炉11为翅片管换热器；所述负压抽气机12为离心式抽气机。
全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的方法，使用本实施例所述的全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，其具体是将两台石灰窑1依次排列，每个石灰窑1为一级；其具体操作流程包括以下步骤：将粒径为50～70mm的石灰石和焦炭分别从第Ⅰ级石灰窑和第Ⅱ级石灰窑的物料进口装入；接着将助燃气经过助燃气管道和第Ⅰ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，所述助燃气中氧气的含量为99％；然后用明火点着窑内的焦炭使窑内升温至1000℃进行石灰石的热分解反应，打开负压抽气机，将第Ⅰ级石灰窑内产生的烟气经过第二烟气管道和第Ⅱ级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽通入到第Ⅱ级石灰窑的窑内，为其进行预热；从第Ⅱ级石灰窑顶部流出的烟气，经第一烟气管道和烟气余热锅炉降温后进入封闭式水流真空泵，再经过除尘器和提纯器后即可得高纯度CO2；当第Ⅰ级石灰窑停止反应后，把石灰经由物料出口卸出，再把新的石灰石和焦炭经由物料进口装入，同时停止为第Ⅱ级石灰窑预热；当第Ⅰ级石灰窑卸完石灰并把石灰石和焦炭装窑完毕后，将助燃气经过助燃气管道和第Ⅱ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，然后用明火点着窑内的焦炭使窑内升温至1000℃进行石灰石的热分解反应，接着将第Ⅱ级石灰窑产生的烟气通过第二烟气管道和第Ⅰ级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽通入第Ⅰ级石灰窑的窑内，为其新装入的石灰石和焦炭进行预热，此时从第Ⅰ级石灰窑顶部流出的烟气，经第一烟气管道和烟气余热锅炉降温后进入封闭式水流真空泵，再经过除尘器和提纯器后即可得到高纯度CO2；每个石灰窑内石灰石热分解反应的时间为90～180min，两台石灰窑进行预热-热分解周而复始交替地操作使用，实现全封闭两窑串联氧气烧制石灰石，并同时副产高纯CO2，CO2的纯度可以达到96.01％。
实施例20：
全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，与实施例3所述装置的区别在于：所述切线螺旋气体分布风帽5为塔式切线螺旋气体分布风帽，其分为3层，每层竖向角度α为40°，横向角度β为45°；所述石灰窑1为回转窑；所述石灰窑1的物料进口2和物料出口3均连接有气体置换装置6；所述烟气余热锅炉11为板式换热器；所述负压抽气机12为封闭式水流真空泵。
全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的方法，使用本实施例所述的全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，其具体是将三台石灰窑1依次排列，每个石灰窑1为一级，最后一级石灰窑的烟气出口4还连接有第三烟气管道13，第一级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽进口与第一烟气管道之间的连接管与第三烟气管道13连接；其具体操作流程与实施例3所述全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的方法的区别在于：将粒径为40～60mm的石灰石和焦炭分别从三台石灰窑的物料进口装入；然后用明火点着窑内的焦炭使窑内升温至1000℃进行石灰石的热分解反应；当第Ⅰ级石灰窑热分解反应30～40min后，第Ⅰ级石灰窑顶部流出的烟气通过第一烟气管道和烟气余热锅炉降温后进入负压抽气机，再经过除尘器和提纯器后即可得高纯度CO2，不再送至第Ⅱ级石灰窑用于预热，接着将助燃气经过助燃气管道和第Ⅱ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，然后用明火点着第Ⅱ级石灰窑窑内的焦炭使窑内升温至1000℃进行石灰石的热分解反应；每个石灰窑内石灰石热分解反应的时间为90～180min，三台石灰窑运行顺序为Ⅰ级→Ⅱ级→Ⅲ级，Ⅱ级→Ⅲ级→Ⅰ级，Ⅲ级→Ⅰ级→Ⅱ级，周而复始交替地操作使用，实现全封闭两窑串联氧气烧制石灰石，并同时副产高纯CO2，CO2的纯度可以达到96.12％。
实施例21：
全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，与实施例5所述装置的区别在于：所述切线螺旋气体分布风帽5为塔式切线螺旋气体分布风帽，其分为9层，每层竖向角度α为2°，横向角度β为48°；所述石灰窑1为回转窑和；所述石灰窑1的物料进口2和物料出口3均连接有气体置换装置6；所述烟气余热锅炉11为列管式换热器；所述负压抽气机12为封闭式水流真空泵。
全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的方法，使用本实施例所述的全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，其具体是将两台石灰窑1依次排列，每个石灰窑1为一级；其具体操作流程与实施例5所述全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的方法的区别在于：将粒径为40～60mm的石灰石分别从第Ⅰ级石灰窑和第Ⅱ级石灰窑的物料进口装入；然后用明火点着窑内的天然气使窑内升温至1100℃进行石灰石的热分解反应；当第Ⅰ级石灰窑卸完石灰并把石灰石装窑完毕后，将助燃气经过助燃气管道和第Ⅱ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，并且将天然气经过燃料气管道和第Ⅱ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，然后用明火点着窑内的天然气使窑内升温至1100℃进行石灰石的热分解反应；每个石灰窑内石灰石热分解反应的时间为90～180min，两台石灰窑进行预热-热分解周而复始交替地操作使用，实现全封闭两窑串联氧气烧制石灰石，并同时副产高纯CO2，CO2的纯度可以达到96.34％。
实施例22：
全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，与实施例6所述装置的区别在于：所述切线螺旋气体分布风帽5为塔式切线螺旋气体分布风帽，其分为5层，每层竖向角度α为6°，横向角度β为36°；所述石灰窑1为回转窑；所述石灰窑1的物料进口2和物料出口3均连接有气体置换装置6；所述烟气余热锅炉11为蛇管换热器；所述负压抽气机12为负压双螺杆式抽气压缩机。
全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的方法，使用本实施例所述的全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，其具体是将三台石灰窑1依次排列，每个石灰窑1为一级，最后一级石灰窑的烟气出口4还连接有第三烟气管道13，第一级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽进口与第一烟气管道之间的连接管与第三烟气管道13连接；其具体操作流程与实施例6所述全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的方法的区别在于：将粒径为40～60mm的石灰石和煤分别从三台石灰窑的物料进口装入；然后用明火点着窑内的天然气使窑内升温至1100℃进行石灰石的热分解反应；当第Ⅰ级石灰窑热分解反应20～30min后，第Ⅰ级石灰窑顶部流出的烟气通过第一烟气管道和烟气余热锅炉降温后进入负压抽气机，再经过除尘器和提纯器后即可得高纯度CO2，不再送至第Ⅱ级石灰窑用于预热，接着将助燃气经过助燃气管道和第Ⅱ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，并且将天然气经过燃料气管道和第Ⅱ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，然后用明火点着第Ⅱ级石灰窑窑内的煤使窑内升温至1100℃进行石灰石的热分解反应；每个石灰窑内石灰石热分解反应的时间为90～180min，三台石灰窑运行顺序为Ⅰ级→Ⅱ级→Ⅲ级，Ⅱ级→Ⅲ级→Ⅰ级，Ⅲ级→Ⅰ级→Ⅱ级，周而复始交替地操作使用，实现全封闭两窑串联氧气烧制石灰石，并同时副产高纯CO2，CO2的纯度可以达到96.45％。
实施例23：
全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，与实施例5所述装置的区别在于：所述切线螺旋气体分布风帽5为塔式切线螺旋气体分布风帽，其分为4层，每层竖向角度α为7°，横向角度β为60°；所述石灰窑1为沸腾窑；所述石灰窑1的物料进口2和物料出口3均连接有气体置换装置6；所述烟气余热锅炉11为翅片管换热器；所述负压抽气机12为离心式抽气机。
全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的方法，使用本实施例所述的全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，其具体是将两台石灰窑1依次排列，每个石灰窑1为一级；其具体操作流程与实施例5所述全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的方法的区别在于：将粒径为40～60mm的石灰石分别从第Ⅰ级石灰窑和第Ⅱ级石灰窑的物料进口装入；然后用明火点着窑内的煤气使窑内升温至1200℃进行石灰石的热分解反应；当第Ⅰ级石灰窑卸完石灰并把石灰石装窑完毕后，将助燃气经过助燃气管道和第Ⅱ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，并且将煤气经过燃料气管道和第Ⅱ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，然后用明火点着窑内的煤气使窑内升温至1200℃进行石灰石的热分解反应；每个石灰窑内石灰石热分解反应的时间为90～180min，两台石灰窑进行预热-热分解周而复始交替地操作使用，实现全封闭两窑串联氧气烧制石灰石，并同时副产高纯CO2，CO2的纯度可以达到96.74％。
实施例24：
全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，与实施例6所述装置的区别在于：所述切线螺旋气体分布风帽5为塔式切线螺旋气体分布风帽，其分为11层，每层竖向角度α为3°，横向角度β为75°；所述石灰窑1为沸腾窑；所述石灰窑1的物料进口2和物料出口3均连接有气体置换装置6；所述烟气余热锅炉11为列管式换热器；所述负压抽气机12为负压双螺杆式抽气压缩机。
全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的方法，使用本实施例所述的全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，其具体是将三台石灰窑1依次排列，每个石灰窑1为一级，最后一级石灰窑的烟气出口4还连接有第三烟气管道13，第一级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽进口与第一烟气管道之间的连接管与第三烟气管道13连接；其具体操作流程与实施例6所述全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的方法的区别在于：将粒径为40～60mm的石灰石和煤分别从三台石灰窑的物料进口装入；所述助燃气中氧气的含量为60％；然后用明火点着窑内的煤气使窑内升温至1200℃进行石灰石的热分解反应；当第Ⅰ级石灰窑热分解反应20～30min后，第Ⅰ级石灰窑顶部流出的烟气通过第一烟气管道和烟气余热锅炉降温后进入负压抽气机，再经过除尘器和提纯器后即可得高纯度CO2，不再送至第Ⅱ级石灰窑用于预热，接着将助燃气经过助燃气管道和第Ⅱ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，并且将煤气经过燃料气管道和第Ⅱ级石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，然后用明火点着第Ⅱ级石灰窑窑内的煤使窑内升温至1200℃进行石灰石的热分解反应；每个石灰窑内石灰石热分解反应的时间为90～180min，三台石灰窑运行顺序为Ⅰ级→Ⅱ级→Ⅲ级，Ⅱ级→Ⅲ级→Ⅰ级，Ⅲ级→Ⅰ级→Ⅱ级，周而复始交替地操作使用，实现全封闭两窑串联氧气烧制石灰石，并同时副产高纯CO2，CO2的纯度可以达到96.89％。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，其特征在于：包括两台以上的石灰窑（1）、烟气余热锅炉（11）、负压抽气机（12）、第一烟气管道（9）、第二烟气管道（10）、助燃气管道（7）、燃料气管道（8）；每个石灰窑（1）中设置有一个切线螺旋气体分布风帽（5），所述切线螺旋气体分布风帽（5）为塔式切线螺旋气体分布风帽，其分为3～12层，每层竖向角度α为2º～60º，横向角度β为5º～75º；所述石灰窑（1）的顶部分别设有物料进口（2）和烟气出口（4），所述石灰窑（1）的下部设有物料出口（3）；所述第一烟气管道（9）的一端与所述烟气余热锅炉（11）的热相进口连接；所述烟气余热锅炉（11）的热相出口与所述负压抽气机（12）的进口连接，所述负压抽气机（12）的出口依次连接有除尘器和提纯器，所述烟气余热锅炉（11）的冷相进口连接有软水输送管道，所述烟气余热锅炉（11）的冷相出口连接蒸汽输送管道；所述石灰窑（1）的烟气出口（4）分别与第一烟气管道（9）和第二烟气管道（10）连接；每个石灰窑（1）内的切线螺旋气体分布风帽（5）的进口分别通过管道与第二烟气管道（10）、助燃气管道（7）和燃料气管道（8）连接；所述全封闭多窑串联氧气烧制石灰的装置的每段管道上均设有阀门。
2.根据权利要求1所述的全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，其特征在于：所述石灰窑（1）为竖窑、回转窑和沸腾窑中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，其特征在于：所述石灰窑（1）的物料进口（2）和物料出口（3）均连接有气体置换装置（6）。
4.根据权利要求1所述的全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，其特征在于：所述烟气余热锅炉（11）为列管式换热器、板式换热器、蛇管换热器和翅片管换热器中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，其特征在于：所述负压抽气机（12）为封闭式水流真空泵、负压双螺杆式抽气压缩机和离心式抽气机中的任意一种。
6.一种全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的方法，其特征在于：使用如权利要求1～5中所述的全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的装置，其具体是将两台以上的石灰窑（1）依次排列，每个石灰窑（1）为一级，并且当石灰窑台数大于或等于三台时，最后一级石灰窑的烟气出口（4）还连接有第三烟气管道（13），第一级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽进口与第一烟气管道之间的连接管与第三烟气管道（13）连接；每一级石灰窑的操作流程包括以下步骤：
（1）将石灰石和/或固体燃料从石灰窑的物料进口装入；接着将上一级石灰窑产生的烟气通过第二烟气管道和切线螺旋气体分布风帽通入窑内，为石灰窑进行预热；
（2）当上一级石灰窑停止反应后，同时停止为本级石灰窑预热，接着将助燃气经过助燃气管道和石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，如果使用燃料气，可以将燃料气经过燃料气管道和石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内；然后用明火点着窑内的固体燃料或燃料气使窑内升温至900～1300 ℃进行石灰石的热分解反应，打开负压抽气机，石灰窑内产生的烟气通过第一烟气管道输送至烟气余热锅炉降温后，再经过负压抽气机输送至除尘器和提纯器进行除尘和提纯后得到高纯度二氧化碳气体，或者是将石灰窑内产生的烟气经过第二烟气管道和下一级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽通入到下一级石灰窑的窑内，为其进行预热；
（3）石灰窑内石灰石热分解反应结束后，停止将窑内产生的烟气输送至下一级的石灰窑内，接着从石灰窑的物料出口卸出氧化钙，再重新加入石灰石和/或固体燃料后重复步骤（1）～（3）的操作，而且依次排列的各级石灰窑分别进行卸窑、装窑、预热、热分解反应等工序的交替连续操作。
7.根据权利要求6所述的全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的方法，其特征在于：所述石灰石的粒径为20～80mm。
8.根据权利要求6所述的全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的方法，其特征在于：所述固体燃料为煤、焦炭中的一种或两种混合，所述燃料气为天然气、煤气中的一种或两种混合。
9.根据权利要求6所述的全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的方法，其特征在于：所述助燃气中氧气的含量为25～99%。
10.根据权利要求6所述的全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2的方法，其特征在于：所述石灰窑内石灰石热分解反应的时间为90～180min。
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| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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