CN220221987U - 一种可控循环式赤泥封存二氧化碳的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可控循环式赤泥封存二氧化碳的装置，包括进气阀、抽料泵、桨叶搅拌器、气盘、二氧化碳进气管、卸料管、气体循环管、赤泥进料管、卸料器、气压监测器、pH监测器、控制器、反应罐。本实用新型基于二氧化碳封存技术的赤泥连续注入封存二氧化碳处置，在固定二氧化碳的同时，实现赤泥资源化的协同处置；桨叶搅拌器与气盘配合，既可使二氧化碳与赤泥浆液充分反应，也可以将气盘上产生的碳酸盐固体及时清除，利于持续通气；安装有气体循环管，未反应完全的二氧化碳进入反应罐进一步反应。
Description
技术领域
本实用新型属于固废资源化技术领域，具体涉及一种可控循环式赤泥封存二氧化碳的装置。
背景技术
赤泥是制铝工业提取氧化铝时排出的工业固体废弃物，是一种碱性污染源，因含氧化铁量大，外观与赤色泥土相似，故被称为赤泥。因矿石品位、生产方法和技术水平的不同，大约每生产1吨氧化铝要排放1.0～1.8吨赤泥。中国作为氧化铝生产大国，每年排放的赤泥高达数百万吨。随着赤泥的堆存量越来越大以及对环境造成的污染越来越严重，最大限度地资源化利用赤泥已刻不容缓。
全球经济的持续发展以及能源消费的快速增长导致了二氧化碳（CO2）排放的急剧增加，过多的CO2引起了气候变暖，严重影响了地球环境。近年来，全球气候变暖的趋势进一步加剧，因此，减少CO2的排放就显得非常重要，以逐渐成为国际社会高度关注的热点之一。目前针对CO2的减排问题，主要有3种解决方案：1.提高利用效率和转换率；2.采用替代燃料，大力发展再生能源和新能源；3.CO2的回收和封存。CO2的封存被认为式二氧化碳的减排过程中最关键的环节。
与传统CO2封存技术相比，赤泥封存二氧化碳技术，既解决了赤泥碱性污染的问题，又对CO2进行了封存，减缓了温室效应，达到“以废治废”废弃物综合利用的目的。其中，赤泥封存二氧化碳处理技术的实施尤为重要。为此，研发一种可控循环式赤泥封存二氧化碳的装置是非常必要的。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种可控循环式赤泥封存二氧化碳的装置。
本实用新型的目的是这样实现的，包括进气阀、抽料泵、桨叶搅拌器、气盘、二氧化碳进气管、卸料管、气体循环管、赤泥进料管、卸料器、气压监测器、pH监测器、控制器、反应罐，所述的反应罐内的底部设有桨叶搅拌器，所述的气盘表面均布有气孔，所述的气盘位于桨叶搅拌器之上，气盘的出气面朝下，且桨叶搅拌器的桨叶与气盘表面相接触，所述的二氧化碳进气管一端与气盘进气口连接，另一端从反应罐侧壁穿出至反应罐外，二氧化碳进气管设有进气阀，所述的气体循环管一端与反应罐顶部气口连接，另一端与供气管连接，气体循环管设有气泵，所述的反应罐底部设有卸料管，且卸料管装有抽料泵，所述的反应罐顶部设有赤泥进料管，赤泥进料管装有卸料器，反应罐内的上部设有气压监测器，反应罐内的底部设有pH监测器，所述的进气阀、抽料泵、桨叶搅拌器、卸料器、气泵、气压监测器、pH监测器分别与控制器电连接，进气阀使用电磁阀。
其中，进料管、进气管、卸料管位于反应罐内的部分，以及气盘、桨叶搅拌器的桨叶均可采用本领域技术人员熟知的耐高温合金，卸料器具体可以使用星形卸料器，控制器具体可使用本领域技术人员熟知的控制设备，例如PLC控制器、计算机等，控制器与被控设备之间的连接关系及控制关系均为本领域公知技术，通过控制器可获取各设备的运行状态以及监测数据。
优选地，所述的进气阀设有流量控制器，以实现控制气体流量。
优选地，所述的气盘为纳米气盘，利于反应。
优选地，所述的pH监测器位于反应罐最大料位之下，气压监测器位于反应罐最大料位之上。
本实用新型的有益效果：
1、本实用新型基于二氧化碳封存技术的赤泥连续注入封存二氧化碳处置，在固定二氧化碳的同时，实现赤泥资源化的协同处置；
2、桨叶搅拌器与气盘配合，既可使二氧化碳与赤泥浆液充分反应，也可以将气盘上产生的碳酸盐固体及时清除，利于持续通气；
3、安装有气体循环管，未反应完全的二氧化碳进入反应罐进一步反应；
4、进气阀、抽料泵、卸料器、气泵、气压监测器、pH监测器均与控制器相连，全过程可实时监控，便于随时掌握工作状态。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图中：1-进气阀，2-抽料泵，3-桨叶搅拌器，4-气盘，5-二氧化碳进气管，6-卸料管，7-气体循环管，8-赤泥进料管，9-卸料器，10-气压监测器，11-pH监测器，12-控制器，13-反应罐。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型教导所作的任何变换或替换，均属于本实用新型的保护范围。
实施例1
如附图1所示，本实施例可控循环式赤泥封存二氧化碳的装置包括进气阀1、抽料泵2、桨叶搅拌器3、气盘4、二氧化碳进气管5、卸料管6、气体循环管7、赤泥进料管8、卸料器9、气压监测器10、pH监测器11、控制器12、反应罐13，所述的反应罐13内的底部设有桨叶搅拌器3，所述的气盘4表面均布有气孔，所述的气盘4位于桨叶搅拌器3之上，气盘4的出气面朝下，且桨叶搅拌器3的桨叶与气盘4表面相接触，所述的二氧化碳进气管5一端与气盘4进气口连接，另一端从反应罐13侧壁穿出至反应罐13外，与二氧化碳储气罐连接，二氧化碳进气管5设有进气阀1，所述的气体循环管7一端与反应罐13顶部气口连接，另一端与供气管连接，气体循环管7设有气泵，所述的反应罐13底部设有卸料管6，且卸料管6装有抽料泵2，所述的反应罐13顶部设有赤泥进料管8，赤泥进料管8装有卸料器9，反应罐13内的上部设有气压监测器10，反应罐13内的底部设有pH监测器11，所述的进气阀1、抽料泵2、桨叶搅拌器3、卸料器9、气泵、气压监测器10、pH监测器11分别与控制器12电连接。
本实用新型工作原理和工作过程：开启卸料器9，将赤泥浆液通过赤泥进料管8、卸料器8进入反应罐13中，赤泥浆液淹没气盘4即停止进料；打开进气阀1，通过进气阀1、二氧化碳进气管5、气盘4向反应罐13通入二氧化碳，同时桨叶搅拌器3不断搅拌，使二氧化碳与赤泥均匀反应，气盘4上产生的碳酸盐固体被桨叶搅拌器3刮掉；未反应的二氧化碳气体经气体循环管7、气泵，再次进入二氧化碳进气管5参与反应；实时观察气压监测器10，如罐气压过高则停止通入二氧化碳；pH监测器11监测料液pH，当pH至中性时即反应完毕；启动抽料泵2，通过卸料管6外排。
Claims (4)
1.一种可控循环式赤泥封存二氧化碳的装置，包括进气阀（1）、抽料泵（2）、桨叶搅拌器（3）、气盘（4）、二氧化碳进气管（5）、卸料管（6）、气体循环管（7）、赤泥进料管（8）、卸料器（9）、气压监测器（10）、pH监测器（11）、控制器（12）、反应罐（13），其特征在于所述的反应罐（13）内的底部设有桨叶搅拌器（3），所述的气盘（4）表面均布有气孔，所述的气盘（4）位于桨叶搅拌器（3）之上，气盘（4）的出气面朝下，且桨叶搅拌器（3）的桨叶与气盘（4）表面相接触，所述的二氧化碳进气管（5）一端与气盘（4）进气口连接，另一端从反应罐（13）侧壁穿出至反应罐（13）外，二氧化碳进气管（5）设有进气阀（1），所述的气体循环管（7）一端与反应罐（13）顶部气口连接，另一端与供气管连接，气体循环管（7）设有气泵，所述的反应罐（13）底部设有卸料管（6），且卸料管（6）装有抽料泵（2），所述的反应罐（13）顶部设有赤泥进料管（8），赤泥进料管（8）装有卸料器（9），反应罐（13）内的上部设有气压监测器（10），反应罐（13）内的底部设有pH监测器（11），所述的进气阀（1）、抽料泵（2）、桨叶搅拌器（3）、卸料器（9）、气泵、气压监测器（10）、pH监测器（11）分别与控制器（12）电连接。
2.根据权利要求1所述的可控循环式赤泥封存二氧化碳的装置，其特征在于所述的进气阀（1）设有流量控制器。
3.根据权利要求1所述的可控循环式赤泥封存二氧化碳的装置，其特征在于所述的气盘（4）为纳米气盘。
4.根据权利要求1所述的可控循环式赤泥封存二氧化碳的装置，其特征在于所述的pH监测器（11）位于反应罐（13）最大料位之下，气压监测器（10）位于反应罐（13）最大料位之上。
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