CN215539771U - 一种利用脱硫废渣矿化二氧化碳的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用脱硫废渣矿化二氧化碳的系统，包括依次连通的原料液制备单元、矿化单元以及储存单元；其中，矿化单元包括至少一个矿化反应器，每一个矿化反应器上均设置有与其内部连通的喷淋机构，每一个矿化反应器均连通有烟气输送机构，至少一个矿化反应器的顶部设置有除沫器，每一个矿化反应器底部均开设有吸收液出口，每一个矿化反应器上均开设有烟气出口；可实现用脱硫废渣矿化CO₂，便于脱硫废渣矿化CO₂实现工业化，提高了CO₂矿化率以及脱硫废渣的利用，减轻了环境负担。

Description

一种利用脱硫废渣矿化二氧化碳的系统

技术领域

本实用新型属于废弃物利用技术领域，具体涉及一种利用脱硫废渣矿化二氧化碳的系统。

背景技术

全世界每年CO₂排放量约400亿吨，化石燃料燃烧所导致的CO₂污染和“温室效应”已严重威胁环境。中国是CO₂排放大国，面临减排的巨大压力，“2030年碳达峰”和“2060年碳中和”被国家列为2021年八项重点任务之一。在众多CO₂减排利用技术中，矿化固定CO₂因其成本低、固碳规模大和可利用碱性固废等优势，日益受到业内专家学者的关注，而现有的CO₂矿化系统存在CO₂矿化效率低，效果不明显。

我国是一个以煤炭为主要能源的国家，由于燃煤电厂的脱硫除尘工艺进行得比较晚，对脱硫废渣的基本物化性能的了解不够深入和全面，目前各电厂、钢铁厂等半干法脱硫废渣产量>0.2亿吨/年，烟气脱硫行业排放渣>0.8亿吨/年，国内外对脱硫废渣的矿物组成研究表明，干法、半干法烟气脱硫废渣一般由亚硫酸钙、硫酸钙、碳酸钙、氢氧化钙、氯化钙以及粉煤灰等成分组成，因成分复杂而综合利用难度较大，如不能很好地加以利用，将会造成大量土地资源被侵占，同时脱硫废渣中酸性物质也会对环境产生不利的影响，目前脱硫废渣主要用于水泥掺和料、混凝土添加剂、石灰砂石添加剂等方面，因用量有限造成大量土地资源被侵占，同时脱硫废渣中酸性物质也会对环境产生不利影响；因此脱硫废渣的高效、高值综合利用技术的开发显得尤为重要。

由于现有技术中没有将脱硫废渣用于矿化CO₂，减少CO₂的排放，故而也没有相应的系统用于脱硫废渣矿化CO₂。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中没有采用脱硫废渣矿化CO₂的系统，本实用新型提供一种利用脱硫废渣矿化二氧化碳的系统。

本实用新型采用以下技术方案：一种利用脱硫废渣矿化二氧化碳的系统，包括依次连通的原料液制备单元、矿化单元以及储存单元；

其中，矿化单元包括至少一个矿化反应器，每一个矿化反应器上均设置有与其内部连通的原料液进入机构，每一个矿化反应器均连通有烟气输送机构，至少一个矿化反应器的顶部设置有除沫器，每一个矿化反应器底部均开设有吸收液出口，每一个矿化反应器上均开设有烟气出口，根据不同烟气和脱硫废渣中有效成分含量情况，矿化反应器可以采用多个，多个之间相互串联或并联，可使得经过矿化的烟气中二氧化碳含量始终达到排放要求。

优选地，所述原料液制备单元包括原料液储罐和原料液输送机构，原料液储罐上设置有搅拌机构，原料液储罐和原料液输送机构连通，原料液输送机构与至少一个矿化反应器连通。

优选地，所述储存单元包括吸收液储罐和吸收液输送机构，吸收液储罐通过吸收液输送机构与至少一个矿化反应器连通，吸收液储罐上设置有搅拌机构，吸收液储罐上还设置有吸收液外送机构。

优选地，所述原料液进入机构为喷淋机构，每一个所述矿化反应器上均设置有喷淋循环机构，喷淋循环机构与矿化反应器的顶部和下部均连通；每一个所述矿化反应器上均设置有喷淋循环机构，喷淋循环机构与矿化反应器的顶部和下部均连通。

优选地，每一个所述矿化反应器下部均设置有搅拌机构。

优选地，所述除沫器为设置于矿化反应器顶部的丝网板。

优选地，所述烟气输送机构与矿化反应器的中部或下部连通，所述原料液输送机构与矿化反应器的中部或下部连通。

优选地，所述烟气输送机构为鼓风机，喷淋机构为喷嘴。

优选地，所述原料液输送机构以及喷淋循环机构均为液体泵。

优选地，所述搅拌机构为搅拌泵。

有益效果：本实用新型公开了一种利用脱硫废渣矿化二氧化碳的系统，可实现用脱硫废渣矿化CO₂，便于脱硫废渣矿化CO₂实现工业化，提高了CO₂矿化率以及脱硫废渣的利用，减轻了环境负担。

附图说明

图1为实施例1中利用脱硫废渣矿化二氧化碳的系统的流程图；

1-鼓风机；2-矿化反应器；3-原料液储罐；4-吸收液储罐；5-原料液输送机构；6-喷淋循环机构；7-吸收液输送机构；8-吸收液外送机构；9-搅拌机构。

具体实施方式

实施例1

本实施例的技术方案为：一种利用脱硫废渣矿化二氧化碳的系统，包括依次连通的原料液制备单元、矿化单元以及储存单元；其中，矿化单元包括至少一个矿化反应器，每一个矿化反应器上均设置有与其内部连通的原料液进入机构，每一个矿化反应器均连通有烟气输送机构，至少一个矿化反应器的顶部设置有除沫器，每一个矿化反应器底部均开设有吸收液出口，每一个矿化反应器上均开设有烟气出口。

所述原料液制备单元包括原料液储罐和原料液输送机构，原料液储罐上设置有搅拌机构，原料液储罐和原料液输送机构连通，原料液输送机构与至少一个矿化反应器连通。所述储存单元包括吸收液储罐和吸收液输送机构，吸收液储罐通过吸收液输送机构与至少一个矿化反应器连通，吸收液储罐上设置有搅拌机构，吸收液储罐上还设置有吸收液外送机构。所述原料液进入机构为喷淋机构，每一个所述矿化反应器上均设置有喷淋循环机构，喷淋循环机构与矿化反应器的顶部和下部均连通。每一个所述矿化反应器下部均设置有搅拌机构。所述除沫器为设置于矿化反应器顶部的丝网板。所述烟气输送机构与矿化反应器的中部连通，所述原料液输送机构与矿化反应器的中部或下部连通。所述烟气输送机构为鼓风机，喷淋机构为喷嘴。所述原料液输送机构以及喷淋循环机构均为液体泵。所述搅拌机构为搅拌泵。

如图1所示，利用脱硫废渣矿化二氧化碳的系统，包括依次连通的原料液制备单元、矿化单元以及储存单元；本实施例中所述原料液进入机构为喷淋机构；矿化反应器为喷淋塔。

其中，矿化单元包括一个矿化反应器2，矿化反应器2上设置有与其内部连通的喷淋循环机构6，本实施例中喷淋循环机构6为喷嘴，矿化反应器2中部连通有烟气输送机构，本实施例中烟气输送机构为鼓风机1，矿化反应器2的顶部设置有除沫器，矿化反应器2顶部开设有烟气出口，便于二氧化碳含量合格的烟气排入大气，本实施例中除沫器为丝网板，用于除去吸收后所得烟气中带有的水雾，避免排放尾气中带游离水，；矿化反应器2底部均开设有吸收液出口，用于排出不能再用于吸收二氧化碳的吸收液，当吸收液的pH值≤10即可排出，矿化反应器2的下部上设置有液位计，用于检测矿化反应器2内的液位便于吸收液及时排出，矿化反应器2的中部设置有喷淋循环机构6，喷淋循环机构6为液体泵，液体泵的进液端与矿化反应器2连通，用于抽取矿化反应器2中部的吸收液，便于循环，液体泵的出液端与喷嘴连通，将吸收液从矿化反应器2的顶部喷下，增大与烟气的接触，尽可能地吸收烟气中的二氧化碳，使得残余烟气中二氧化碳含量尽可能地降低且满足排放要求；由于脱硫废渣中大部分物质溶于水，因此在矿化反应器2的下部设置搅拌机构9，避免脱硫废渣与水发生分离，本实施例中搅拌机构9具体为搅拌泵；矿化反应器2的下部还设置有用于检测吸收液pH的pH检测仪(图中未示出)，便于实时查看吸收液的pH值，便于不符合吸收的吸收液及时排出；

原料液制备单元包括原料液储罐3和原料液输送机构5，本实施例中原料液输送机构5为液体泵，液体泵的出液端与矿化反应器2的中部连通，液体泵的进液端与原料液储罐3连通，原料液储罐3上也置有搅拌机构9，原料液储罐3上也设置有液位计，用于检测原料液储罐3中液位和控制循环水、脱硫废渣的加入情况；原料液储罐3上还设置有搅拌机构9，原料液输送机构5与矿化反应器2连通；

储存单元包括吸收液储罐4和吸收液输送机构7，吸收液输送机构7为液体泵，通过吸收液输送机构7实现吸收液储罐4与吸收液出口连通，将矿化反应器2中不满足吸收条件的吸收液及时排出，保证烟气中二氧化碳的有效吸收，使得排出的烟气中二氧化碳含量达标，吸收液储罐4上设置有搅拌机构9，吸收液储罐4上还设置有吸收液外送机构8，吸收液外送机构8也为液体泵，吸收液储罐4上也设置有液位计。

本实施例的工作原理：将脱硫废渣加入原料液储罐3同时开启搅拌泵，原料液储罐3与外部循环水系统连通，当原料液混合均匀后，开启后原料液输送机构5，将原料液输送至矿化反应器2的下部储存，再启动喷淋循环机构6将原料液抽至矿化反应器2顶部且通过喷淋循环机构6向下喷洒，开启鼓风机1，鼓风机1将烟气引至矿化反应器2下部，随后向上移动与原料液接触发生矿化反应，使得烟气中的二氧化碳被矿化从烟气中脱除，从而降低烟气中二氧化碳的含量，达到排放要求；当吸收液的pH值满足要求时吸收要求时，吸收液通过喷淋循环机构6循环使用，当吸收液的pH值不满足吸收要求时，通过吸收液输送机构7输送至吸收液储罐4中；通过设置将吸收液/原料液与烟气逆流接触，增大二氧化碳与吸收液/原料液的接触面积，从而尽可能降低烟气中二氧化碳的含量，以及增大吸收液/原料液一次吸收二氧化碳的量，减少吸收液循环次数，降低能耗。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中使用两个矿化反应器2，两个矿化反应器2底部连通，其中一个矿化反应器2的底部连通吸收液输送机构7，在两个矿化反应器2上均设置搅拌泵，两个矿化反应器2上均设置有喷淋循环机构6，其中一个矿化反应器2与原料液输送机构5连通，与原料液输送机构5连通的矿化反应器2的烟气出口与另一个矿化反应器2的下部连通，使得与原料液输送机构5连通的矿化反应器2出来的烟气进一步被矿化，达到排放要求。

实施例1和2中的矿化反应器也可以为喷射反应器或其他可实现固液气三相密切接触的设备，原料液进入机构则为管道。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种利用脱硫废渣矿化二氧化碳的系统，其特征在于，包括依次连通的原料液制备单元、矿化单元以及储存单元；

其中，矿化单元包括至少一个矿化反应器，每一个矿化反应器上均设置有与其内部连通的原料液进入机构，每一个矿化反应器均连通有烟气输送机构，至少一个矿化反应器的顶部设置有除沫器，每一个矿化反应器底部均开设有吸收液出口，每一个矿化反应器上均开设有烟气出口。

2.根据权利要求1所述的利用脱硫废渣矿化二氧化碳的系统，其特征在于，所述原料液制备单元包括原料液储罐和原料液输送机构，原料液储罐上设置有搅拌机构，原料液储罐和原料液输送机构连通，原料液输送机构与至少一个矿化反应器连通。

3.根据权利要求1所述的利用脱硫废渣矿化二氧化碳的系统，其特征在于，所述储存单元包括吸收液储罐和吸收液输送机构，吸收液储罐通过吸收液输送机构与至少一个矿化反应器连通，吸收液储罐上设置有搅拌机构，吸收液储罐上还设置有吸收液外送机构。

4.根据权利要求1-3任一项所述的利用脱硫废渣矿化二氧化碳的系统，其特征在于，所述原料液进入机构为喷淋机构，每一个所述矿化反应器上均设置有喷淋循环机构，喷淋循环机构与矿化反应器的顶部和下部均连通。

5.根据权利要求2所述的利用脱硫废渣矿化二氧化碳的系统，其特征在于，每一个所述矿化反应器下部均设置有搅拌机构。

6.根据权利要求1所述的利用脱硫废渣矿化二氧化碳的系统，其特征在于，所述除沫器为设置于矿化反应器顶部的丝网板。

7.根据权利要求2所述的利用脱硫废渣矿化二氧化碳的系统，其特征在于，所述烟气输送机构与矿化反应器的中部或下部连通，所述原料液输送机构与矿化反应器的中部或下部连通。

8.根据权利要求4所述的利用脱硫废渣矿化二氧化碳的系统，其特征在于，所述烟气输送机构为鼓风机，喷淋机构为喷嘴。

9.根据权利要求4所述的利用脱硫废渣矿化二氧化碳的系统，其特征在于，所述原料液输送机构以及喷淋循环机构均为液体泵。

10.根据权利要求2或3或5所述的利用脱硫废渣矿化二氧化碳的系统，其特征在于，所述搅拌机构为搅拌泵。

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