本实用新型专利技术公开了一种石灰窖窖气二氧化碳生产碳酸氢钠的装置，包括二氧化碳捕集结构，二氧化碳捕集结构包括吸收塔、解析塔和管壳式换热器，吸收塔与解析塔循环连通，管壳式换热器与吸收塔相连通；碳酸氢钠制备结构，碳酸氢钠制备结构包括依次连通的反应结晶器、第二闪蒸设备、用于过滤碳酸氢钠晶体的转子式过滤器和用于制备硫酸钠溶液的配料槽，解析塔与反应结晶器连通，配料槽与反应结晶器连通。本实用新型专利技术能够有效捕集石灰窖窖气中的二氧化碳并制备出碳酸氢钠，并将二氧化碳捕集利用反应过程中的余热回收利用，降低了二氧化碳捕集利用过程中设备的能耗和成本。利用过程中设备的能耗和成本。利用过程中设备的能耗和成本。
【技术实现步骤摘要】
一种石灰窖窖气二氧化碳生产碳酸氢钠的装置
[0001]本技术属于二氧化碳捕集
，涉及一种石灰窖窖气二氧化碳生产碳酸氢钠的装置。
技术介绍
[0002]世界经济迅速发展，使得全球范围内对一次能源的需求量快速增长。而一次能源的消耗，导致大气中以二氧化碳为主的温室气体排放量与日俱增。水泥行业是一种能源密集型产业，其二氧化碳排放量占据全球工业二氧化碳量的8％。因此，有效控制水泥行业二氧化碳的排放对当前的生态环境具有重要意义。目前，二氧化碳捕集利用(CCU)是改善碳排放最有效的方式之一，然而，二氧化碳的捕集利用的过程存在能耗大、成本高的问题。
技术实现思路
[0003]本技术的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种石灰窖窖气二氧化碳生产碳酸氢钠的装置,能够有效捕集石灰窖窖气中的二氧化碳并制备出碳酸氢钠，并将二氧化碳捕集利用反应过程中的余热回收利用，降低了二氧化碳捕集利用过程中设备的能耗和成本。
[0004]为实现上述目的，本技术采用的技术方案是提供一种石灰窖窖气二氧化碳生产碳酸氢钠的装置，包括：二氧化碳捕集结构，所述二氧化碳捕集结构包括吸收塔、解析塔和管壳式换热器，所述吸收塔与所述解析塔循环连通，所述管壳式换热器与所述吸收塔相连通，石灰窖窖气通过管壳式换热器进入所述吸收塔；
[0005]碳酸氢钠制备结构，所述碳酸氢钠制备结构包括依次连通的反应结晶器、第二闪蒸设备、用于过滤碳酸氢钠晶体的转子式过滤器和用于制备硫酸钠溶液的配料槽，所述解析塔与所述反应结晶器连通且所述解析塔向所述反应结晶器输送二氧化碳，所述配料槽与所述反应结晶器连通且所述配料槽向所述反应结晶器输送硫酸钠溶液。
[0006]进一步地，所述二氧化碳捕集结构还包括再沸器、第一浮头式换热器和闭式搅拌器，所述解析塔与所述再沸器、所述第一浮头式换热器和所述闭式搅拌器依次连通，所述解析塔与所述再沸器循环连通，所述闭式搅拌器与所述吸收塔塔顶连通。
[0007]进一步地，所述二氧化碳捕集结构还包括浸没式盘管换热器和第一闪蒸设备且第一闪蒸设备用于对二氧化碳气体进行干燥，所述解析塔与所述浸没式盘管换热器和第一闪蒸设备依次连通，所述解析塔与所述浸没式盘管换热器循环连通，所述解析塔生成的二氧化碳依次通过所述浸没式盘管换热器和第一闪蒸设备后进入所述反应结晶器。
[0008]进一步地，所述吸收塔塔顶设置有用于喷射吸收剂的喷淋头，石灰窖窖气与所述吸收剂逆流接触，所述吸收剂为相转移吸收剂。
[0009]进一步地，所述吸收塔的气体出口靠近所述解析塔的顶部。
[0010]进一步地，所述反应结晶器内设置有用于使原料充分反应的搅拌涡轮机、搅拌桨叶和搅拌柱。
[0011]进一步地，所述第二闪蒸设备和所述配料槽之间设置有第二浮头式换热器。
[0012]进一步地，所述第二浮头式换热器和所述配料槽之间设置有分流器。
[0013]进一步地，所述反应结晶器上设置有排气孔，所述排气孔与所述分流器的进口连通。
[0014]本技术与现有技术相比具有以下优点：
[0015]本技术所述的石灰窖窖气二氧化碳生产碳酸氢钠的装置结构简单，能够有效捕集石灰窖窖气中的二氧化碳并制备出碳酸氢钠再利用，同时将二氧化碳捕集利用反应过程中的余热进行循环回收，并对热能进行转化后再利用，降低了二氧化碳捕集利用设备的能耗，节约了生产成本。
[0016]下面通过附图和实施例，对本技术做进一步的详细描述。
附图说明
[0017]图1为本技术的结构示意图。
[0018]附图标记说明:
[0019]10—吸收塔；
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11—管壳式换热器；
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12—第一泵；
[0020]13—第二泵；
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14—第一浮头式换热器；
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15—闭式搅拌器；
[0021]20—解析塔；
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21—再沸器；
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22—浸没式盘管换热器；
[0022]23—第一闪蒸设备； 30—反应结晶器；
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31—转子式过滤器；
[0023]32—第二闪蒸设备； 33—第二浮头式换热器；
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34—分流器；
[0024]35—配料槽
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36—冷却器。
具体实施方式
[0025]下面将参照附图更详细地描述本技术的实施例。虽然附图中显示了本技术的某些实施例，然而应当理解的是，本技术可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本技术。应当理解的是，本技术的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本技术的保护范围。
[0026]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
[0027]如图1所示，一种石灰窖窖气二氧化碳生产碳酸氢钠的装置，包括：
[0028]二氧化碳捕集结构，所述二氧化碳捕集结构包括吸收塔10、解析塔20和管壳式换热器11，所述管壳式换热器11与所述吸收塔10相连通，石灰窖窖气通过管壳式换热器11降温后进入所述吸收塔10，所述吸收塔10内设置有吸收剂，用于吸收二氧化碳生成富液并将净化后的气体从塔顶排出，所述富液经第一泵12泵入所述解析塔20，所述解析塔20用于对富液加热，使富液分解生成贫液和二氧化碳，所述贫液即再生吸收剂，所述吸收塔10与所述解析塔20循环连通，用于吸收剂循环流通，节省能源消耗；
[0029]碳酸氢钠制备结构，所述碳酸氢钠制备结构包括依次连通的反应结晶器30、转子式过滤器31、第二闪蒸设备32和用于制备硫酸钠溶液的配料槽35，所述解析塔20与所述反应结晶器30连通，所述解析塔20向所述反应结晶器30输送二氧化碳，所述配料槽35与所述
反应结晶器30连通，在所述配料槽35内将芒硝与水混合制备成硫酸钠溶液，所述配料槽35向所述反应结晶器30输送硫酸钠溶液，所述反应结晶器30内通入氨气与硫酸钠溶液混合，与二氧化碳进行碳化反应后产生碳酸氢钠晶体和母液，所述反应结晶器30上连接有冷却器36，所述冷却器36用于使反应原料降温，为提高制备碳酸氢钠过程中钠离子的单程转化率，本技术优选的技术方案是硫酸钠和水质量比为(50
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79)：100，钠离子与铵离子的摩尔比值为(0.85
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1)：1；所述转子式过滤器31用于分离碳酸氢钠晶体和母液，并将母液输送至第二闪蒸设备32，所述第二闪蒸设备32是闪蒸罐，第二闪蒸设备32通过闪蒸分离出硫酸铵与硫酸钠混合溶液和未反应的混合气，所述混合溶液被送入外界，所述混合气包括二氧化碳、氨气和水蒸气，所述混合气体经分流器34后被再次输送到反应本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种石灰窖窖气二氧化碳生产碳酸氢钠的装置，其特征在于，包括：二氧化碳捕集结构，所述二氧化碳捕集结构包括吸收塔(10)、解析塔(20)和管壳式换热器(11)，所述吸收塔(10)与所述解析塔(20)循环连通，所述管壳式换热器(11)与所述吸收塔(10)相连通，石灰窖窖气通过管壳式换热器(11)进入所述吸收塔(10)；碳酸氢钠制备结构，所述碳酸氢钠制备结构包括依次连通的反应结晶器(30)、第二闪蒸设备(32)、用于过滤碳酸氢钠晶体的转子式过滤器(31)和用于制备硫酸钠溶液的配料槽(35)，所述解析塔(20)与所述反应结晶器(30)连通且所述解析塔(20)向所述反应结晶器(30)输送二氧化碳，所述配料槽(35)与所述反应结晶器(30)连通且所述配料槽(35)向所述反应结晶器(30)输送硫酸钠溶液。2.按照权利要求1所述的石灰窖窖气二氧化碳生产碳酸氢钠的装置，其特征在于，所述二氧化碳捕集结构还包括再沸器(21)、第一浮头式换热器(14)和闭式搅拌器(15)，所述解析塔(20)与所述再沸器(21)、所述第一浮头式换热器(14)和所述闭式搅拌器(15)依次连通，所述解析塔(20)与所述再沸器(21)循环连通，所述闭式搅拌器(15)与所述吸收塔(10)塔顶连通。3.按照权利要求2所述的石灰窖窖气二氧化碳生产碳酸氢钠的装置，其特征在于，所述二氧化碳捕集结构还包括浸没式盘管换热器(22)和第一闪蒸设备(23)且第一闪蒸设备(23...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪广恒，张旭辉，张宇康，张晨陈，高雪晗，马露露，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：新型
国别省市：
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