CN115417408A - 一种农业用高纯二氧化碳的制备方法 - Google Patents
一种农业用高纯二氧化碳的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115417408A CN115417408A CN202210996928.4A CN202210996928A CN115417408A CN 115417408 A CN115417408 A CN 115417408A CN 202210996928 A CN202210996928 A CN 202210996928A CN 115417408 A CN115417408 A CN 115417408A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tail gas
- tower
- carbon dioxide
- parts
- sending
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 131
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 title claims abstract description 65
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 65
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 187
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 64
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 claims abstract description 42
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 claims abstract description 42
- 230000003009 desulfurizing effect Effects 0.000 claims abstract description 42
- 230000020335 dealkylation Effects 0.000 claims abstract description 38
- 238000006900 dealkylation reaction Methods 0.000 claims abstract description 38
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 30
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 claims abstract description 16
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims abstract description 13
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims abstract description 13
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 9
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 238000007084 catalytic combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 54
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 44
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 42
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 30
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 28
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims description 27
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 24
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 claims description 19
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 18
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 claims description 17
- 229960000892 attapulgite Drugs 0.000 claims description 17
- 229910052625 palygorskite Inorganic materials 0.000 claims description 17
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 16
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 14
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 14
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- HDTRYLNUVZCQOY-UHFFFAOYSA-N α-D-glucopyranosyl-α-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OC1C(O)C(O)C(O)C(CO)O1 HDTRYLNUVZCQOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- HDTRYLNUVZCQOY-WSWWMNSNSA-N Trehalose Natural products O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 HDTRYLNUVZCQOY-WSWWMNSNSA-N 0.000 claims description 9
- HDTRYLNUVZCQOY-LIZSDCNHSA-N alpha,alpha-trehalose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 HDTRYLNUVZCQOY-LIZSDCNHSA-N 0.000 claims description 9
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 9
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims description 8
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 8
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 8
- 238000006392 deoxygenation reaction Methods 0.000 claims description 7
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 claims description 7
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 7
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 7
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 7
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 8
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 abstract description 5
- 239000006028 limestone Substances 0.000 abstract description 5
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 abstract description 4
- 238000012271 agricultural production Methods 0.000 abstract description 3
- 238000001354 calcination Methods 0.000 abstract description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 30
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-RNFDNDRNSA-N iron-60 Chemical group [60Fe] XEEYBQQBJWHFJM-RNFDNDRNSA-N 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000009965 odorless effect Effects 0.000 description 1
- 230000029553 photosynthesis Effects 0.000 description 1
- 238000010672 photosynthesis Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 235000014214 soft drink Nutrition 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/50—Carbon dioxide
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
- Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
本发明公开了一种农业用高纯二氧化碳及其制备方法,其将石灰窑产生的尾气经过旋风除尘器除尘后送入中压锅炉回收余热,然后送至洗涤塔进行洗涤,再将洗涤后的尾气送至脱硫塔进行脱硫后得到脱硫尾气;接着将脱硫尾气加热后送至脱烃塔中,并且向脱烃塔内通入氧气进行催化燃烧得到脱烃尾气;再将脱烃尾气送入低压锅炉回收余热,然后送至脱氧塔内进行脱氧处理得到脱氧尾气,将脱氧尾气送至干燥塔干燥后得到干燥尾气;接着将干燥尾气冷却至室温后送至变压吸附塔提纯得到高纯二氧化碳气体,再将高纯二氧化碳气体高压液化注入钢瓶或储罐保存。本发明回收利用石灰窑煅烧石灰石产生的尾气,经过有效的除杂处理得到高纯二氧化碳用于农业生产。
Description
技术领域
本发明属于高纯二氧化碳生产技术领域,具体涉及一种农业用高纯二氧化碳的制备方法。
背景技术
二氧化碳是一种碳氧化合物,常温常压下是一种无色无味或无色无臭而其水溶液略有酸味的气体,且不可燃,通常也不支持燃烧,低浓度时无毒性。二氧化碳主要应用于冷藏易腐败的食品、作致冷剂、制造碳化软饮料和作均相反应的溶剂等领域,而且二氧化碳在农业中也有很好的应用,如在温室大棚内补充二氧化碳,可以促进作物进行光合作用,提高作物产量,还可以将二氧化碳用于蔬菜、水果的保鲜贮藏,或是采用二氧化碳对粮食进行气调法杀虫,但是在农业应用二氧化碳时,对于二氧化碳的纯度有很高的要求,二氧化碳中的固体杂质或其它气体会降低二氧化碳的应用效果。
二氧化碳一般可由高温煅烧石灰石或由石灰石和稀盐酸反应制得,但是目前石灰窑煅烧石灰石主要是为了生产氧化钙产品,所得到的尾气中除了二氧化碳外,还含有氧气、氮气、二氧化硫、氮氧化物以及粉尘等杂质,而且存在杂质组分复杂,除杂工艺繁琐等问题,增加了从尾气中回收和提纯二氧化碳的难度和成本,所以只能将所得到的尾气进行简单的废气处理后排放,无法实现二氧化碳的回收和利用。
发明内容
针对上述不足,本发明公开了一种农业用高纯二氧化碳的制备方法,回收利用石灰窑煅烧石灰石产生的尾气,经过有效的除杂处理得到高纯二氧化碳用于农业生产。
本发明是采用如下技术方案实现的:
一种农业用高纯二氧化碳及其制备方法,其包括以下步骤:
(1)将石灰窑产生的尾气经过旋风除尘器除尘后得到除尘尾气,将除尘尾气送入中压锅炉回收余热,然后送至洗涤塔进行洗涤,再将洗涤后的尾气送至脱硫塔进行脱硫后得到脱硫尾气;所述洗涤塔中加入水进行洗涤;所述脱硫塔内加入脱硫剂,并采用湿法脱硫的方法进行脱硫,所述脱硫剂包括以下重量份数的组分:碱式硫酸铝溶液30~50份,乙二醇2~5份,海藻糖1~3份;
(2)将步骤(1)中得到的脱硫尾气加热至250~300℃后送至脱烃塔中,并且向脱烃塔内通入氧气进行催化燃烧得到脱烃尾气;
(3)将步骤(2)中得到的脱烃尾气送入低压锅炉回收余热,然后送至脱氧塔内进行脱氧处理得到脱氧尾气,将脱氧尾气送至干燥塔干燥后得到干燥尾气;所述脱氧塔内加入脱氧剂,所述脱氧剂包括以下重量份数的组分:还原铁粉10~20份、氯化钠3~5份、硅藻土5~10份、水50~80份;所述干燥塔内加入二氧化硅干燥剂;
(4)将步骤(3)中得到的干燥尾气冷却至室温后送至气液分离器分离去除冷凝液,接着送至变压吸附塔提纯得到高纯二氧化碳气体,再将高纯二氧化碳气体高压液化注入钢瓶或储罐保存;所述变压吸附塔内加入变压吸附剂,所述变压吸附剂的制备方法是称取以下重量份数的原料组分:聚乙烯亚胺5~8份、硅胶15~20份、凹凸棒粉10~15份;先将聚乙烯亚胺加入到丙酮中搅拌混合20~30min,然后加入硅胶继续搅拌3~5h,接着再加入凹凸棒粉在40~50℃下继续搅拌2~3h,过滤干燥得到变压吸附剂。
进一步的,步骤(2)中,将所述脱硫尾气与所述除尘尾气进行换热后送至脱烃塔。采用除尘尾气对脱硫尾气进行换热,可以充分利用除尘尾气的热能,减少加热脱硫尾气的能源消耗。
进一步的,所述脱硫塔的温度控制在20~25℃。控制脱硫塔的吸附温度保证脱硫剂能够更好的吸附除去尾气中的硫化物,避免硫化物带入高纯二氧化碳产品中。
进一步的,收集洗涤塔塔底的洗涤液,用于配制所述碱式硫酸铝溶液,或者在配制所述脱氧剂时,将洗涤液代替水使用。洗涤塔塔底的洗涤液中含有一定量的氢氧化钙,可以用于配制碱式硫酸铝溶液或是脱氧剂,提高碱式硫酸铝溶液的脱硫效果和脱氧剂的脱除氧气的效果,实现洗涤液的回收利用,避免其外排污染环境。
进一步的,所述碱式硫酸铝溶液的制备方法是先将硫酸铝与所述洗涤塔塔底的洗涤液按照重量比为3:5的比例混合得到混合液,在速度为200~300r/min的搅拌条件下,向混合液中加入氧化钙调节混合液的碱度为25%,过滤除去沉淀即可得到碱式硫酸铝溶液。通过限定硫酸铝与所述洗涤塔塔底的洗涤液以及混合液的碱度,以此提高碱式硫酸铝溶液的脱硫效果。
进一步的,步骤(2)中,所述脱硫尾气与通入氧气的体积比为100:(2~5)。通过控制脱硫尾气和氧气的比例保证脱硫尾气中的氢气、一氧化碳和烷烃能够完全催化燃烧生成二氧化碳和水。
进一步的,所述脱氧塔的温度控制在50~60℃。通过控制脱氧塔的温度提高脱氧剂的吸附效果,降低二氧化碳中的氧气含量。
进一步的,所述脱氧尾气进入干燥塔的流速为6~10m/s。通过限定脱氧尾气的流速,保证干燥塔能够有效吸附并脱除脱氧尾气中的水分。
进一步的,步骤(4)中,制备变压吸附剂过程是在速度为100~200r/min的搅拌条件下进行的。
本技术方案与现有技术相比较具有以下有益效果:
1、本发明工艺简单、操作方便,通过回收石灰窑中尾气依次进行脱硫、脱烃、脱氧和变压吸附等步骤,生产得到高纯二氧化碳产品,其具有纯度高、杂质少等特点,可以应用于农业生产领域,减少石灰窑尾气外排对环境的污染,实现尾气的回收利用。
2、本发明在对二氧化碳脱硫过程中,利用碱式硫酸铝溶液、乙二醇、海藻糖等组分配制脱硫剂,通过乙二醇和海藻糖组分的协同作用,提高碱式硫酸铝溶液的脱硫吸附效果。本发明在对二氧化碳脱氧过程中,采用还原铁粉、氯化钠、硅藻土和水配制得到的脱氧剂,利用硅藻土吸附还原铁粉后在吸附氧气进行反应从而脱除尾气中的氧气。
3、本发明在变压吸附进行二氧化碳提纯时,采用的变压吸附剂是由聚乙烯亚胺、硅胶、凹凸棒粉组成的,利用聚乙烯亚胺先对硅胶进行改性,提高硅胶吸附二氧化碳的捕集能力和负载量,然后再将改性后的硅胶和凹凸棒粉进行交联,提高变压吸附剂的比表面积,进一步提高吸附二氧化碳的效果。
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:
一种农业用高纯二氧化碳及其制备方法,其包括以下步骤:
(1)将石灰窑产生的尾气经过旋风除尘器除尘后得到除尘尾气,将除尘尾气送入中压锅炉回收余热,然后送至洗涤塔进行洗涤,再将洗涤后的尾气送至脱硫塔进行脱硫后得到脱硫尾气;所述洗涤塔中加入水进行洗涤;所述脱硫塔内加入脱硫剂,并采用湿法脱硫的方法进行脱硫,所述脱硫剂包括以下重量份数的组分:碱式硫酸铝溶液40份,乙二醇3.5份,海藻糖2份;所述脱硫塔的温度控制在23℃;
(2)将步骤(1)中得到的脱硫尾气与所述除尘尾气进行换热,加热至275℃后送至脱烃塔中,并且向脱烃塔内通入氧气进行催化燃烧得到脱烃尾气;所述脱硫尾气与通入氧气的体积比为100:4.5;
(3)将步骤(2)中得到的脱烃尾气送入低压锅炉回收余热,然后送至脱氧塔内进行脱氧处理得到脱氧尾气,将脱氧尾气送至干燥塔干燥后得到干燥尾气;所述脱氧塔内加入脱氧剂,所述脱氧剂包括以下重量份数的组分:还原铁粉15份、氯化钠4份、硅藻土8份、水60份;所述干燥塔内加入二氧化硅干燥剂;所述脱氧塔的温度控制在55℃;所述脱氧尾气进入干燥塔的流速为8m/s;
(4)将步骤(3)中得到的干燥尾气冷却至室温后送至气液分离器分离去除冷凝液,接着送至变压吸附塔提纯得到高纯二氧化碳气体,再将高纯二氧化碳气体高压液化注入钢瓶或储罐保存;所述变压吸附塔内加入变压吸附剂,所述变压吸附剂的制备方法是称取以下重量份数的原料组分:聚乙烯亚胺6份、硅胶18份、凹凸棒粉12.5份;先将聚乙烯亚胺加入到丙酮中在速度为150r/min的搅拌条件下混合25min,然后加入硅胶继续搅拌4h,接着再加入凹凸棒粉在45℃下继续搅拌2.5h,过滤干燥得到变压吸附剂;
收集洗涤塔塔底的洗涤液,用于配制所述碱式硫酸铝溶液,或者在配制所述脱氧剂时,将洗涤液代替水使用;所述碱式硫酸铝溶液的制备方法是先将硫酸铝与所述洗涤塔塔底的洗涤液按照重量比为3:5的比例混合得到混合液,在速度为250r/min的搅拌条件下,向混合液中加入氧化钙调节混合液的碱度为25%,过滤除去沉淀即可得到碱式硫酸铝溶液。
实施例2:
一种农业用高纯二氧化碳及其制备方法,其包括以下步骤:
(1)将石灰窑产生的尾气经过旋风除尘器除尘后得到除尘尾气,将除尘尾气送入中压锅炉回收余热,然后送至洗涤塔进行洗涤,再将洗涤后的尾气送至脱硫塔进行脱硫后得到脱硫尾气;所述洗涤塔中加入水进行洗涤;所述脱硫塔内加入脱硫剂,并采用湿法脱硫的方法进行脱硫,所述脱硫剂包括以下重量份数的组分:碱式硫酸铝溶液30份,乙二醇2份,海藻糖1份;所述脱硫塔的温度控制在20℃;
(2)将步骤(1)中得到的脱硫尾气与所述除尘尾气进行换热,加热至250℃后送至脱烃塔中,并且向脱烃塔内通入氧气进行催化燃烧得到脱烃尾气;所述脱硫尾气与通入氧气的体积比为100:4.5;
(3)将步骤(2)中得到的脱烃尾气送入低压锅炉回收余热,然后送至脱氧塔内进行脱氧处理得到脱氧尾气,将脱氧尾气送至干燥塔干燥后得到干燥尾气;所述脱氧塔内加入脱氧剂,所述脱氧剂包括以下重量份数的组分:还原铁粉10份、氯化钠3份、硅藻土5份、水50份;所述干燥塔内加入二氧化硅干燥剂;所述脱氧塔的温度控制在50℃;所述脱氧尾气进入干燥塔的流速为6m/s;
(4)将步骤(3)中得到的干燥尾气冷却至室温后送至气液分离器分离去除冷凝液,接着送至变压吸附塔提纯得到高纯二氧化碳气体,再将高纯二氧化碳气体高压液化注入钢瓶或储罐保存;所述变压吸附塔内加入变压吸附剂,所述变压吸附剂的制备方法是称取以下重量份数的原料组分:聚乙烯亚胺5份、硅胶15份、凹凸棒粉10份;先将聚乙烯亚胺加入到丙酮中在速度为100r/min的搅拌条件下混合20min,然后加入硅胶继续搅拌3h,接着再加入凹凸棒粉在40℃下继续搅拌2h,过滤干燥得到变压吸附剂;
收集洗涤塔塔底的洗涤液,用于配制所述碱式硫酸铝溶液,或者在配制所述脱氧剂时,将洗涤液代替水使用;所述碱式硫酸铝溶液的制备方法是先将硫酸铝与所述洗涤塔塔底的洗涤液按照重量比为3:5的比例混合得到混合液,在速度为200r/min的搅拌条件下,向混合液中加入氧化钙调节混合液的碱度为25%,过滤除去沉淀即可得到碱式硫酸铝溶液。
实施例3:
一种农业用高纯二氧化碳及其制备方法,其包括以下步骤:
(1)将石灰窑产生的尾气经过旋风除尘器除尘后得到除尘尾气,将除尘尾气送入中压锅炉回收余热,然后送至洗涤塔进行洗涤,再将洗涤后的尾气送至脱硫塔进行脱硫后得到脱硫尾气;所述洗涤塔中加入水进行洗涤;所述脱硫塔内加入脱硫剂,并采用湿法脱硫的方法进行脱硫,所述脱硫剂包括以下重量份数的组分:碱式硫酸铝溶液35份,乙二醇3份,海藻糖1.5份;所述脱硫塔的温度控制在22℃;
(2)将步骤(1)中得到的脱硫尾气与所述除尘尾气进行换热,加热至260℃后送至脱烃塔中,并且向脱烃塔内通入氧气进行催化燃烧得到脱烃尾气;所述脱硫尾气与通入氧气的体积比为100:4.5;
(3)将步骤(2)中得到的脱烃尾气送入低压锅炉回收余热,然后送至脱氧塔内进行脱氧处理得到脱氧尾气,将脱氧尾气送至干燥塔干燥后得到干燥尾气;所述脱氧塔内加入脱氧剂,所述脱氧剂包括以下重量份数的组分:还原铁粉12份、氯化钠3.5份、硅藻土6份、水65份;所述干燥塔内加入二氧化硅干燥剂;所述脱氧塔的温度控制在50~60℃;所述脱氧尾气进入干燥塔的流速为7m/s;
(4)将步骤(3)中得到的干燥尾气冷却至室温后送至气液分离器分离去除冷凝液,接着送至变压吸附塔提纯得到高纯二氧化碳气体,再将高纯二氧化碳气体高压液化注入钢瓶或储罐保存;所述变压吸附塔内加入变压吸附剂,所述变压吸附剂的制备方法是称取以下重量份数的原料组分:聚乙烯亚胺6.5份、硅胶17份、凹凸棒粉11份;先将聚乙烯亚胺加入到丙酮中在速度为150r/min的搅拌条件下混合25min,然后加入硅胶继续搅拌3.5h,接着再加入凹凸棒粉在42℃下继续搅拌2.5h,过滤干燥得到变压吸附剂;
收集洗涤塔塔底的洗涤液,用于配制所述碱式硫酸铝溶液,或者在配制所述脱氧剂时,将洗涤液代替水使用;所述碱式硫酸铝溶液的制备方法是先将硫酸铝与所述洗涤塔塔底的洗涤液按照重量比为3:5的比例混合得到混合液,在速度为250r/min的搅拌条件下,向混合液中加入氧化钙调节混合液的碱度为25%,过滤除去沉淀即可得到碱式硫酸铝溶液。
实施例4:
一种农业用高纯二氧化碳及其制备方法,其包括以下步骤:
(1)将石灰窑产生的尾气经过旋风除尘器除尘后得到除尘尾气,将除尘尾气送入中压锅炉回收余热,然后送至洗涤塔进行洗涤,再将洗涤后的尾气送至脱硫塔进行脱硫后得到脱硫尾气;所述洗涤塔中加入水进行洗涤;所述脱硫塔内加入脱硫剂,并采用湿法脱硫的方法进行脱硫,所述脱硫剂包括以下重量份数的组分:碱式硫酸铝溶液50份,乙二醇5份,海藻糖3份;所述脱硫塔的温度控制在225℃;
(2)将步骤(1)中得到的脱硫尾气与所述除尘尾气进行换热,加热至300℃后送至脱烃塔中,并且向脱烃塔内通入氧气进行催化燃烧得到脱烃尾气;所述脱硫尾气与通入氧气的体积比为100:4.5;
(3)将步骤(2)中得到的脱烃尾气送入低压锅炉回收余热,然后送至脱氧塔内进行脱氧处理得到脱氧尾气,将脱氧尾气送至干燥塔干燥后得到干燥尾气;所述脱氧塔内加入脱氧剂,所述脱氧剂包括以下重量份数的组分:还原铁粉20份、氯化钠5份、硅藻土10份、水80份;所述干燥塔内加入二氧化硅干燥剂;所述脱氧塔的温度控制在60℃;所述脱氧尾气进入干燥塔的流速为10m/s;
(4)将步骤(3)中得到的干燥尾气冷却至室温后送至气液分离器分离去除冷凝液,接着送至变压吸附塔提纯得到高纯二氧化碳气体,再将高纯二氧化碳气体高压液化注入钢瓶或储罐保存;所述变压吸附塔内加入变压吸附剂,所述变压吸附剂的制备方法是称取以下重量份数的原料组分:聚乙烯亚胺8份、硅胶20份、凹凸棒粉15份;先将聚乙烯亚胺加入到丙酮中在速度为200r/min的搅拌条件下混合30min,然后加入硅胶继续搅拌5h,接着再加入凹凸棒粉在50℃下继续搅拌3h,过滤干燥得到变压吸附剂;
收集洗涤塔塔底的洗涤液,用于配制所述碱式硫酸铝溶液,或者在配制所述脱氧剂时,将洗涤液代替水使用;所述碱式硫酸铝溶液的制备方法是先将硫酸铝与所述洗涤塔塔底的洗涤液按照重量比为3:5的比例混合得到混合液,在速度为300r/min的搅拌条件下,向混合液中加入氧化钙调节混合液的碱度为25%,过滤除去沉淀即可得到碱式硫酸铝溶液。
实施例5:
一种农业用高纯二氧化碳及其制备方法,其包括以下步骤:
(1)将石灰窑产生的尾气经过旋风除尘器除尘后得到除尘尾气,将除尘尾气送入中压锅炉回收余热,然后送至洗涤塔进行洗涤,再将洗涤后的尾气送至脱硫塔进行脱硫后得到脱硫尾气;所述洗涤塔中加入水进行洗涤;所述脱硫塔内加入脱硫剂,并采用湿法脱硫的方法进行脱硫,所述脱硫剂包括以下重量份数的组分:碱式硫酸铝溶液45份,乙二醇4.5份,海藻糖2.5份;所述脱硫塔的温度控制在24℃;
(2)将步骤(1)中得到的脱硫尾气与所述除尘尾气进行换热,加热至285℃后送至脱烃塔中,并且向脱烃塔内通入氧气进行催化燃烧得到脱烃尾气;所述脱硫尾气与通入氧气的体积比为100:4.5;
(3)将步骤(2)中得到的脱烃尾气送入低压锅炉回收余热,然后送至脱氧塔内进行脱氧处理得到脱氧尾气,将脱氧尾气送至干燥塔干燥后得到干燥尾气;所述脱氧塔内加入脱氧剂,所述脱氧剂包括以下重量份数的组分:还原铁粉18份、氯化钠4.5份、硅藻土9份、水75份;所述干燥塔内加入二氧化硅干燥剂;所述脱氧塔的温度控制在58℃;所述脱氧尾气进入干燥塔的流速为9m/s;
(4)将步骤(3)中得到的干燥尾气冷却至室温后送至气液分离器分离去除冷凝液,接着送至变压吸附塔提纯得到高纯二氧化碳气体,再将高纯二氧化碳气体高压液化注入钢瓶或储罐保存;所述变压吸附塔内加入变压吸附剂,所述变压吸附剂的制备方法是称取以下重量份数的原料组分:聚乙烯亚胺7份、硅胶18.5份、凹凸棒粉14份;先将聚乙烯亚胺加入到丙酮中在速度为150r/min的搅拌条件下混合25min,然后加入硅胶继续搅拌4.5h,接着再加入凹凸棒粉在47℃下继续搅拌2.5h,过滤干燥得到变压吸附剂;
收集洗涤塔塔底的洗涤液,用于配制所述碱式硫酸铝溶液,或者在配制所述脱氧剂时,将洗涤液代替水使用;所述碱式硫酸铝溶液的制备方法是先将硫酸铝与所述洗涤塔塔底的洗涤液按照重量比为3:5的比例混合得到混合液,在速度为250r/min的搅拌条件下,向混合液中加入氧化钙调节混合液的碱度为25%,过滤除去沉淀即可得到碱式硫酸铝溶液。
对比例1:
本对比例与实施例1所述方法的区别仅在于,步骤(1)中使用的脱硫剂为50重量份的碱式硫酸铝溶液。
对比例2:
本对比例与实施例1所述方法的区别仅在于,步骤(3)中使用的所述脱氧剂包括以下重量份数的组分:还原铁粉15份、水60份。
对比例3:
本对比例与实施例1所述方法的区别仅在于,步骤(3)中使用的所述脱氧剂包括以下重量份数的组分:还原铁粉15份、硅藻土8份、水60份。
对比例4:
本对比例与实施例1所述方法的区别仅在于,步骤(4)中所述变压吸附剂的制备方法是称取以下重量份数的原料组分:硅胶18份、凹凸棒粉12.5份。
对比例5:
本对比例与实施例1所述方法的区别仅在于,步骤(4)中所述变压吸附剂的制备方法是称取以下重量份数的原料组分:聚乙烯亚胺6份、硅胶18份。
实验例:
按照实施例1~5和对比例1~5所述方法制备高纯二氧化碳,并且对所得到的高纯二氧化碳按照国家标准GB/T23938-2009进行检测,具体结果见表1。
由上述数据可见,按照本发明方法制备得到的高纯二氧化碳的纯度更高,而且氧气、氮气和水分等杂质含量有明显降低。
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 (9)
1.一种农业用高纯二氧化碳及其制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)将石灰窑产生的尾气经过旋风除尘器除尘后得到除尘尾气,将除尘尾气送入中压锅炉回收余热,然后送至洗涤塔进行洗涤,再将洗涤后的尾气送至脱硫塔进行脱硫后得到脱硫尾气;所述洗涤塔中加入水进行洗涤;所述脱硫塔内加入脱硫剂,并采用湿法脱硫的方法进行脱硫,所述脱硫剂包括以下重量份数的组分:碱式硫酸铝溶液30~50份,乙二醇2~5份,海藻糖1~3份;
(2)将步骤(1)中得到的脱硫尾气加热至250~300℃后送至脱烃塔中,并且向脱烃塔内通入氧气进行催化燃烧得到脱烃尾气;
(3)将步骤(2)中得到的脱烃尾气送入低压锅炉回收余热,然后送至脱氧塔内进行脱氧处理得到脱氧尾气,将脱氧尾气送至干燥塔干燥后得到干燥尾气;所述脱氧塔内加入脱氧剂,所述脱氧剂包括以下重量份数的组分:还原铁粉10~20份、氯化钠3~5份、硅藻土5~10份、水50~80份;所述干燥塔内加入二氧化硅干燥剂;
(4)将步骤(3)中得到的干燥尾气冷却至室温后送至气液分离器分离去除冷凝液,接着送至变压吸附塔提纯得到高纯二氧化碳气体,再将高纯二氧化碳气体高压液化注入钢瓶或储罐保存;所述变压吸附塔内加入变压吸附剂,所述变压吸附剂的制备方法是称取以下重量份数的原料组分:聚乙烯亚胺5~8份、硅胶15~20份、凹凸棒粉10~15份;先将聚乙烯亚胺加入到丙酮中搅拌混合20~30min,然后加入硅胶继续搅拌3~5h,接着再加入凹凸棒粉在40~50℃下继续搅拌2~3h,过滤干燥得到变压吸附剂。
2.根据权利要求1所述农业用高纯二氧化碳及其制备方法,其特征在于:步骤(2)中,将所述脱硫尾气与所述除尘尾气进行换热后送至脱烃塔。
3.根据权利要求1所述农业用高纯二氧化碳及其制备方法,其特征在于:所述脱硫塔的温度控制在20~25℃。
4.根据权利要求1所述农业用高纯二氧化碳及其制备方法,其特征在于:收集洗涤塔塔底的洗涤液,用于配制所述碱式硫酸铝溶液,或者在配制所述脱氧剂时,将洗涤液代替水使用。
5.根据权利要求4所述农业用高纯二氧化碳及其制备方法,其特征在于:所述碱式硫酸铝溶液的制备方法是先将硫酸铝与所述洗涤塔塔底的洗涤液按照重量比为3:5的比例混合得到混合液,在速度为200~300r/min的搅拌条件下,向混合液中加入氧化钙调节混合液的碱度为25%,过滤除去沉淀即可得到碱式硫酸铝溶液。
6.根据权利要求1所述农业用高纯二氧化碳及其制备方法,其特征在于:步骤(2)中,所述脱硫尾气与通入氧气的体积比为100:(2~5)。
7.根据权利要求1所述农业用高纯二氧化碳及其制备方法,其特征在于:所述脱氧塔的温度控制在50~60℃。
8.根据权利要求1所述农业用高纯二氧化碳及其制备方法,其特征在于:所述脱氧尾气进入干燥塔的流速为6~10m/s。
9.根据权利要求1所述农业用高纯二氧化碳及其制备方法,其特征在于:步骤(4)中,制备变压吸附剂过程是在速度为100~200r/min的搅拌条件下进行的。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210996928.4A CN115417408B (zh) | 2022-08-19 | 2022-08-19 | 一种农业用高纯二氧化碳的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210996928.4A CN115417408B (zh) | 2022-08-19 | 2022-08-19 | 一种农业用高纯二氧化碳的制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115417408A true CN115417408A (zh) | 2022-12-02 |
CN115417408B CN115417408B (zh) | 2024-04-19 |
Family
ID=84198520
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210996928.4A Active CN115417408B (zh) | 2022-08-19 | 2022-08-19 | 一种农业用高纯二氧化碳的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115417408B (zh) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5100635A (en) * | 1990-07-31 | 1992-03-31 | The Boc Group, Inc. | Carbon dioxide production from combustion exhaust gases with nitrogen and argon by-product recovery |
JPH05124808A (ja) * | 1991-11-01 | 1993-05-21 | Nippon Steel Corp | 高純度炭酸ガス精製プラントにおける原料ガスの処理方法 |
US20080293976A1 (en) * | 2006-08-10 | 2008-11-27 | Olah George A | Nano-structure supported solid regenerative polyamine and polyamine polyol absorbents for the separation of carbon dioxide from gas mixtures including the air |
CN110683544A (zh) * | 2018-07-06 | 2020-01-14 | 湖北大学 | 一种提高石灰回转窑尾气二氧化碳浓度的方法 |
CN112607738A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-04-06 | 张家港保税区安瑞森化工品有限公司 | 一种二氧化碳提纯工艺 |
CN113336225A (zh) * | 2021-06-29 | 2021-09-03 | 湖北和远气体股份有限公司 | 一种合成氨尾气制备电子级一氧化碳的生产装置及其工艺 |
CN113772673A (zh) * | 2021-09-08 | 2021-12-10 | 成都益志科技有限责任公司 | 一种从石灰窑尾气中回收提纯二氧化碳的工艺系统及方法 |
CN114835142A (zh) * | 2022-05-11 | 2022-08-02 | 江苏容汇通用锂业股份有限公司 | 一种从工业窑炉尾气中回收二氧化碳并生产碳酸锂的方法 |
-
2022
- 2022-08-19 CN CN202210996928.4A patent/CN115417408B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5100635A (en) * | 1990-07-31 | 1992-03-31 | The Boc Group, Inc. | Carbon dioxide production from combustion exhaust gases with nitrogen and argon by-product recovery |
JPH05124808A (ja) * | 1991-11-01 | 1993-05-21 | Nippon Steel Corp | 高純度炭酸ガス精製プラントにおける原料ガスの処理方法 |
US20080293976A1 (en) * | 2006-08-10 | 2008-11-27 | Olah George A | Nano-structure supported solid regenerative polyamine and polyamine polyol absorbents for the separation of carbon dioxide from gas mixtures including the air |
CN110683544A (zh) * | 2018-07-06 | 2020-01-14 | 湖北大学 | 一种提高石灰回转窑尾气二氧化碳浓度的方法 |
CN112607738A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-04-06 | 张家港保税区安瑞森化工品有限公司 | 一种二氧化碳提纯工艺 |
CN113336225A (zh) * | 2021-06-29 | 2021-09-03 | 湖北和远气体股份有限公司 | 一种合成氨尾气制备电子级一氧化碳的生产装置及其工艺 |
CN113772673A (zh) * | 2021-09-08 | 2021-12-10 | 成都益志科技有限责任公司 | 一种从石灰窑尾气中回收提纯二氧化碳的工艺系统及方法 |
CN114835142A (zh) * | 2022-05-11 | 2022-08-02 | 江苏容汇通用锂业股份有限公司 | 一种从工业窑炉尾气中回收二氧化碳并生产碳酸锂的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115417408B (zh) | 2024-04-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11772037B2 (en) | Methods for extracting and recycling ammonia from MOCVD process exhaust gas by FTrPSA | |
CN103920365B (zh) | 变频变压吸附回收焙烧硫铁矿炉气中的氮气和二氧化硫的方法 | |
CN112607738A (zh) | 一种二氧化碳提纯工艺 | |
CN105110304A (zh) | 使用己二酸生产尾气制备高纯一氧化二氮的装置和方法 | |
CN115417408B (zh) | 一种农业用高纯二氧化碳的制备方法 | |
CN111375271A (zh) | 一种含二氧化硫烟气的处理方法及装置 | |
CN106440661B (zh) | 一种制备高纯度液体二氧化碳的节能型装置和方法 | |
CN100465094C (zh) | 一种利用生产氰化钠和氯碱尾气提纯氢气生产合成氨的方法 | |
CN111375270B (zh) | 一种含so2烟气的处理方法及装置 | |
CN115196590B (zh) | 高炉煤气碳捕集联产氢气的工艺 | |
CN111375274A (zh) | 一种含so2气体的处理方法及装置 | |
CN216336618U (zh) | 一种从化学法回收co2的废气中制取氮气的系统 | |
CN115364618A (zh) | 一种烟道气分离及综合利用的方法 | |
CN114538443A (zh) | 一种从工业尾气中浓缩co2的方法 | |
CN108821290B (zh) | 一种二氧化碳的生产装置及方法 | |
CN112574788B (zh) | 一种高炉气净化处理的方法 | |
CN111821844B (zh) | 一种干法氧化和湿法氧化结合的脱硫工艺方法 | |
CN1962414A (zh) | 应用于合成氨或甲醇生产的原料气体的净化工艺 | |
CN1238231A (zh) | 一种烟气脱硫并回收硫的方法 | |
CN113735080A (zh) | 一种含氦天然气常温梯级提取超纯氦气的方法及生产装置 | |
CN105967149B (zh) | 一种酸汽生产高纯度h2s气体的方法 | |
CN113019071A (zh) | 一种高co2回收的半贫液循环低温甲醇洗工艺 | |
CN214087736U (zh) | 炼铁煤气脱除或分离过程产生的含硫高浓度co2气体的处理装置 | |
CN213771924U (zh) | 煤气中二氧化碳回收和硫化物脱除的装置 | |
CN219907498U (zh) | 利用高炉煤气脱硫、提纯co和制取食品级co2的系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |