一种脱硫渣再生CO制造技术

本发明专利技术公开了一种脱硫渣再生CO

Regeneration of CO from desulfurized slag

【技术实现步骤摘要】
一种脱硫渣再生CO2捕集溶剂的方法
本专利技术涉及碳捕获、利用与封存（CCUS）
，具体涉及一种脱硫渣再生CO2捕集溶剂的方法。
技术介绍
过度排放温室气体导致的全球变暖现象日益严重，这不但引起了一系列生态环境问题，而且造成了巨大的经济损失。在所有温室气体中CO2含量最高，约占排放总量的82%，且其寿命较长。目前，由于CO2过度排放导致的温室效应等问题己经得到人们的持续关注，CO2减排成为世界性需解决的问题。基于化学吸收法的二氧化碳燃烧后捕获（PCC）已被证明是一种十分有效的减排策略，能够显著减少燃煤发电厂的二氧化碳排放。化学吸收法的机理是在吸收塔内利用碱性捕集溶剂来捕获吸收CO2，形成相应的化合物，然后在解吸塔内借助逆反应实现吸收剂的再生，通过这样的过程，达到CO2分离和回收的目的。采用这种方法对CO2的浓度有一定的要求，具有节约材料、吸收效率高、技术工艺成熟等优点。目前工业上常用的捕集溶剂包括：有机胺溶液、离子液体、氨水、氨基酸盐、碳酸盐及其混合物，但多数存在再生能耗大，生产效率低的问题。例如，在实际工业应用中，醇胺溶液吸收法在工艺上己经较为成熟，在吸收塔中，醇胺溶液与CO2反应生成氨基甲酸盐，然后将富液打入解吸塔中再生出CO2气体，目前常见的醇胺吸收剂包括乙醇胺(MEA)，二乙醇胺(DEA)，N-甲基二乙醇胺(MDEA)，三乙醇胺(TEA)，MEA和DEA单独吸收CO2吸收量大，吸收速度快，曾经是使用最多的两种醇胺吸收剂，但其再生能耗大，腐蚀性强，也一定程度上限制了其使用。MDEA的再生能耗小，腐蚀性弱，而且价格低廉，但MDEA是叔胺，吸收速率慢。后来工业上逐渐发展处活化MDEA(aMDEA)的方法，也就是向MDEA中加入少量活化剂来活化MDEA，也是目前醇胺吸收研究的一个热门方向。醇胺溶液吸收二氧化碳的优点是:吸收速度快，吸收容量大且成本低，但也存在几个很致命的、亟待解决的问题：富CO2醇胺溶液再生需要很大的能耗并且再生效率低；在吸收过程中的酸化腐蚀和氧化降解严重；CO2的储存存在泄露风险。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种脱硫渣再生CO2捕集溶剂的方法，解决捕集溶剂再生能耗大、效率低且CO2的储存泄露风险大的问题。为解决上述的技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种脱硫渣再生CO2捕集溶剂的方法，将负载CO2的捕集溶剂与钙盐反应。作为优选的，所述捕集溶剂为有机胺溶液。作为优选的，所述有机胺包括乙醇胺、二乙醇胺、甲基二乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1丙醇的一种或多种。作为优选的，所述有机胺的质量分数为10%-35%。作为优选的，所述钙盐为硫酸钙，亚硫酸钙，氢氧化钙，碳酸钙中的至少一种。作为优选的，所述钙盐为脱硫渣。作为优选的，所述钙盐粒度分布在50μm以内。作为优选的，所述反应时间为0.5h-1h。作为优选的，所述反应后，对反应物进行固液分离，液相为再生的CO2捕集溶剂，固相为富碳酸钙产品。作为优选的，所述反应的液固比为100g/L-300g/L。本专利技术中的捕集溶剂可以是有机胺溶液、离子液体、氨水、氨基酸盐及其混合物，可以利用含钙成分固定捕集溶剂中的CO2，同时实现了CO2矿化和捕集溶剂的再生，当捕集溶剂为醇胺溶液时原理如下：吸收过程：CO2+H2O+2R1R2NH⇌R1R2NCOO-+R1R2NH2+（1）CO2+H2O+R1R2NR3⇌HCO3-+R1R2NHR3+（2）再生过程：R1R2NCOO-+H2O⇌R1R2NH+HCO3-（3）R1R2NHR3++OH-⇌R1R2NR3+H2O（4）HCO3-+H2O⇌CO32-+H3O+（4）矿化过程：CO32-+Ca2+⇌CaCO3（5）反应（1）为伯胺和仲胺吸收机理，醇胺溶液吸收CO2以后生成氨基甲酸盐和质子化的有机胺；反应（2）为叔胺的吸收机理，溶液吸收CO2以后生成碳酸氢根和质子化的有机胺；反应（3）为氨基甲酸盐的水解，提供可以参与矿化反应的碳酸氢根和新鲜有机胺；反应（4）为叔胺的再生；反应（5）为矿化反应。与现有技术相比，本专利技术的有益效果至少是如下之一：本专利技术解吸率更高，可以几乎达到完全解吸的程度，并且整个过程无需加热，降低了解吸过程的能量消耗，能够得到富碳酸钙的尾渣和可以用于循环捕集CO2的醇胺溶液，其中CO2以碳酸钙固体的形式保存不会有泄露风险。利用本专利技术方法可以将脱硫渣中的含钙成分进一步利用起来，得到的富碳酸钙的产品可以用于建筑基材，实现了固废的综合利用。本专利技术方法将捕集溶剂再生和CO2矿化过程耦合，于常温常压下反应，缩短了工艺流程，过程简单安全。附图说明图1是再生CO2捕集溶剂循环利用的工艺流程图。图2是实施实例1中MEA溶液解吸效果图。图3是实施实例2中DEA溶液解吸效果图。图4是实施实例3中MDEA溶液解吸效果图。图5是实施实例4中AMP溶液解吸效果图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1：配置200ml1M的MEA溶液，在500ml三口烧瓶中通入CO2与N2的混合气体，CO2流量为80ml/min，N2流量为450ml/min，CO2浓度为15%，持续通入至MEA溶液吸收饱和，饱和容量为0.7mol/mol。在常温常压下将50g脱硫渣投入待解吸醇胺溶液中，调节磁力搅拌器转速为600r/min，反应进行0.5h后经过抽滤分离液体和固体。对液体样品进行酸式滴定，液体的解吸率达70%。以本实施例的方法，调整富CO2的MEA溶液的液固比，得到富CO2的MEA溶液解吸率随时间的变化情况如图2所示。实施例2：配置200ml1M的DEA溶液，在500ml三口烧瓶中通入CO2与N2的混合气体，CO2流量为80ml/min，N2流量为450ml/min，CO2浓度为15%，持续通入至DEA溶液吸收饱和，饱和容量为0.7mol/mol。在常温常压下将50g脱硫渣投入待解吸醇胺溶液中，调节磁力搅拌器转速为600r/min，反应进行0.5h后经过抽滤分离液体和固体。对液体样品进行酸式滴定，液体的解吸率达80%。以本实施例的方法，调整富CO2的DEA溶液的液固比，得到富CO2的DEA溶液解吸率随时间的变化情况如图3所示。实施例3：配置200ml1M的MDEA溶液，在500ml三口烧瓶中通入CO2与N2的混合气体，CO2流量为80ml/min，N2流量为450ml/min，CO2浓度为15%，持续通入至MDEA溶液吸收饱和，饱和容量为0.74mol/mol。在常温常压下将50g脱硫渣投入待解吸醇胺溶液中，调节磁力搅拌器转速为600r/min，反应进行0.5h后经过抽滤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脱硫渣再生CO

【技术特征摘要】
1.一种脱硫渣再生CO2捕集溶剂的方法，其特征在于：将负载CO2的捕集溶剂与钙盐反应。


2.根据权利要求1所述的脱硫渣再生CO2捕集溶剂的方法，其特征在于，所述捕集溶剂为有机胺溶液。


3.根据权利要求2所述的脱硫渣再生CO2捕集溶剂的方法，其特征在于：所述有机胺包括乙醇胺、二乙醇胺、甲基二乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1丙醇的一种或多种。


4.根据权利要求3所述的脱硫渣再生CO2捕集溶剂的方法，其特征在于：所述有机胺的质量分数为10%-35%。


5.根据权利要求1所述的脱硫渣再生CO2捕集溶剂的方法，其特征在于：所述钙盐为硫酸钙，亚硫酸钙，氢氧化钙，碳酸钙中的至少一种。

【专利技术属性】
技术研发人员：岳海荣，王彦，马奎，唐思扬，刘长军，梁斌，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51