一种水泥窑CO制造技术

本发明专利技术涉及一种水泥窑CO

A kind of cement kiln Co

【技术实现步骤摘要】
一种水泥窑CO2减排系统和方法
本专利技术涉及一种水泥窑CO2减排系统和方法。
技术介绍
我国碳酸钙产业较发达，年产量仅次于美国、占世界第二，用量需求大，广泛应用于造纸、橡胶、涂料等产品制造过程中，因此，碳酸钙固体废弃物生成量也较大，碳酸钙固体废弃物的处置与资源化利用是关注点，废弃碳酸钙可以作为水泥熟料生产的原料，是废弃碳酸钙处置的一个方向。废弃碳酸钙热解生成水泥时会产生含有大量CO2的烟气，CO2是全球暖化的重要因素，必须减排后才能排放；现有的CO2减排方法主要有膜分离法、吸附分离法、低温蒸馏法和物理吸收法；但是，膜分离法和低温蒸馏法工艺需要施加高压，能耗较大；吸附分离法吸附剂吸附容量有限，吸附剂用量大，成本较高；物理吸收法中吸收液容易被杂质污染导致吸收效率降低；因此，上述方法均不适用于处理水泥生产工艺中排放的含有大量CO2的烟气，CO2分离及提纯难度较大，有待于进一步改进。
技术实现思路
针对上述现有技术的现状，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种能有效分离及提纯CO2，无需增加其他药剂，成本低，而且能将烟气中的热量转化成电能以二次利用，从而降低了能耗的水泥窑CO2减排系统和方法。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种水泥窑CO2减排系统，包括水泥窑预热器、电加热高温分解回转窑、高温余热锅炉、蒸汽轮机、发电机、收尘器、抽风机、吸附床、精馏塔、引风机和储存罐，其特征在于，所述电加热高温分解回转窑的出气口与高温余热锅炉的进气口相连，所述高温余热锅炉的出气口与收尘器的进气口相连，所述收尘器的出气口与抽风机的进气口相连，所述抽风机出气口与吸附床的进气口相连，所述吸附床的出气口与精馏塔的进气口相连，所述精馏塔的出气口与引风机的进气口相连，所述引风机的出气口与储存罐的进气口相连；所述高温余热锅炉的出汽口与至蒸汽轮机的进汽口相连，所述蒸汽轮机的输出端与发电机的输入端相连，所述发电机的电能输出端与电加热高温分解回转窑的电能输入端相连；所述电加热高温分解回转窑的出料口与水泥窑预热器的进料口相连。一种水泥窑CO2减排方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将废弃碳酸钙粉末送入电加热高温分解回转窑，电加热高温分解回转窑通电发热，废弃碳酸钙粉末热解得到CaO和含有CO2较高纯度的烟气，热解产生的CaO输送至水泥窑预热器以用于水泥熟料生产；(2)启动抽风机以带动热解产生的高温烟气进入高温余热锅炉并使得高温余热锅炉产生高温蒸汽，高温蒸汽驱动蒸汽轮机运转进而带动发电机运行以产生电能，产生的电能接入到电加热高温分解回转窑中用以供电；(3)降温后的烟气在抽风机的带动下进入收尘器进行除尘，除尘后的烟气进入吸附床以去除烟气中的杂质并进一步提高CO2气体的纯度；(4)启动引风机以带动提纯后的烟气进入精馏塔精馏后进入储存罐收集。优选地，所述步骤(1)中废弃碳酸钙粉末的热解温度为900～1200℃。优选地，所述步骤(4)中精馏后的CO2纯度为99.99％。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术首先将烟气中的热量提取出来并借助蒸汽轮机和发电机产生电能以用来给电加热高温分解回转窑的运行提供电能，从而降低了能耗；然后将CO2进行除尘、提纯和精馏后集中收集以进行二次利用并实现了水泥窑CO2的减排，且无需增加其他药剂，成本低。附图说明图1为本专利技术的结构原理图。具体实施方式如图1所示，一种水泥窑CO2减排系统，包括水泥窑预热器1、电加热高温分解回转窑2、高温余热锅炉3、蒸汽轮机4、发电机5、收尘器6、抽风机7、吸附床8、精馏塔9、引风机10和储存罐11；电加热高温分解回转窑2的出气口与高温余热锅炉3的进气口相连，高温余热锅炉3的出气口与收尘器6的进气口相连，收尘器6的出气口与抽风机7的进气口相连，抽风机7出气口与吸附床8的进气口相连，吸附床8的出气口与精馏塔9的进气口相连，精馏塔9的出气口与引风机10的进气口相连，引风机10的出气口与储存罐11的进气口相连；高温余热锅炉3的出汽口与至蒸汽轮机4的进汽口相连，蒸汽轮机4的输出端与发电机5的输入端相连，发电机5的电能输出端与电加热高温分解回转窑2的电能输入端相连；电加热高温分解回转窑2的出料口与水泥窑预热器1的进料口相连。一种水泥窑CO2减排方法，包括如下步骤：(1)将废弃碳酸钙粉末送入电加热高温分解回转窑2，然后将电加热高温分解回转窑2通电，待电加热高温分解回转窑内的温度加热到900～1200℃时，废弃碳酸钙粉末热解得到CaO和含有CO2较高纯度的烟气，热解产生的CaO输送至水泥窑预热器1以用于水泥熟料生产。(2)启动抽风机7，热解产生的高温烟气CO2在抽风机7的带动下进入高温余热锅炉3并使得高温余热锅炉3产生高温蒸汽，高温蒸汽驱动蒸汽轮机4运转进而带动发电机5运行以产生电能，产生的电能接入到电加热高温分解回转窑2中用以供电，从而降低了用电成本；(3)降温后的烟气在抽风机7的带动下进入收尘器6进行除尘，除尘后的烟气进入吸附床8，吸附床8中设有用来净化的活性炭吸附剂、沸石干燥剂、氧化铝干燥剂、氧化硅过滤剂、高岭土等，用于去除烟气中的杂质，进一步提高CO2气体的纯度；(4)启动引风机10，提纯后的烟气在引风机10的带动下经过精馏塔9以得到的食品级CO2，纯度达到99.99％，最后进入储存罐11收集。本专利技术首先将烟气中的热量提取出来并借助蒸汽轮机4和发电机5产生电能以用来给电加热高温分解回转窑的运行提供电能，从而降低了能耗；然后将CO2进行除尘、提纯和精馏后集中收集以进行二次利用并实现了水泥窑CO2的减排，且无需增加其他药剂，成本低。最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本专利技术进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本专利技术各实施例技术方案的精神与范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水泥窑CO

【技术特征摘要】
1.一种水泥窑CO2减排系统，包括水泥窑预热器、电加热高温分解回转窑、高温余热锅炉、蒸汽轮机、发电机、收尘器、抽风机、吸附床、精馏塔、引风机和储存罐，其特征在于，所述电加热高温分解回转窑的出气口与高温余热锅炉的进气口相连，所述高温余热锅炉的出气口与收尘器的进气口相连，所述收尘器的出气口与抽风机的进气口相连，所述抽风机出气口与吸附床的进气口相连，所述吸附床的出气口与精馏塔的进气口相连，所述精馏塔的出气口与引风机的进气口相连，所述引风机的出气口与储存罐的进气口相连；所述高温余热锅炉的出汽口与至蒸汽轮机的进汽口相连，所述蒸汽轮机的输出端与发电机的输入端相连，所述发电机的电能输出端与电加热高温分解回转窑的电能输入端相连；所述电加热高温分解回转窑的出料口与水泥窑预热器的进料口相连。


2.一种水泥窑CO2减排方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将废弃碳酸钙粉末送入电加热高温分解回转窑，电加热...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴涛，桑圣欢，康宇，王东，李安平，罗超，
申请(专利权)人：南京凯盛国际工程有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32