一种实现二氧化碳资源化利用的水泥烧成系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种实现二氧化碳资源化利用的水泥烧成系统，涉及二氧化碳电解还原技术领域，包括依次连接的二氧化碳捕集部分、二氧化碳电解催化部分和甲醇生产部分，所述二氧化碳捕集部分用于产生二氧化碳并对二氧化碳进行提纯，所述二氧化碳电解催化部分用于对二氧化碳进行电解催化还原反应产生氧气和合成气，所述甲醇生产部分用于将合成气加工为液态燃料甲醇，本实用新型专利技术用于对水泥窑产生尾气中的二氧化碳进行资源化利用，且该系统绿色环保、节约能源，并且免去了甲醇除硫环节，甲醇生产纯度高，简化了生产工艺。简化了生产工艺。简化了生产工艺。

【技术实现步骤摘要】
一种实现二氧化碳资源化利用的水泥烧成系统


[0001]本技术涉及一种二氧化碳电解还原装置，具体涉及一种实现二氧化碳资源化利用的水泥烧成系统。

技术介绍

[0002]水泥厂生产产生大量含有二氧化碳的尾气，对于减轻温室效应不利，不利于环境保护，但目前对于水泥厂的尾气处理多为除尘、除硫等工艺，对于二氧化碳的处理也以吸收为主，并未对二氧化碳进行资源化利用，并且高浓度的二氧化碳生产甲醇可减少除硫环节，因此需要对目前系统进行优化。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于一种实现二氧化碳资源化利用的水泥烧成系统，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。
[0004]一种实现二氧化碳资源化利用的水泥烧成系统，包括依次连接的二氧化碳捕集部分、二氧化碳电解催化部分和甲醇生产部分，所述二氧化碳捕集部分用于产生二氧化碳并对二氧化碳进行提纯，所述二氧化碳电解催化部分用于对二氧化碳进行电解催化还原反应产生氧气和合成气，所述甲醇生产部分用于将合成气加工为液态燃料甲醇。
[0005]优选的，所述二氧化碳捕集部分包括依次连接的水泥窑、碳酸化器和碳酸钙煅烧炉，所述水泥窑用于产生富含二氧化碳的尾气，所述碳酸化器内加入用于与尾气反应产生碳酸钙的氧化钙吸附剂，所述碳酸钙煅烧炉内加入石灰石与碳酸钙反应产生高浓度二氧化碳。
[0006]优选的，所述二氧化碳电解催化部分包括依次连接的太阳能电板组、电解池和干燥箱，所述太阳能电板组用于为电解池提供电能，所述电解池为固体氧化物电解池，用于对二氧化碳进行电催化还原反应，所述干燥箱用于干燥从电解池阳极产生的氧气。
[0007]优选的，所述干燥箱分别与水泥窑和碳酸钙煅烧炉连接，用于将干燥后的氧气送入水泥窑进行富氧燃烧和碳酸钙煅烧炉进行纯氧煅烧。
[0008]优选的，所述甲醇生产部分包括依次连接的压缩机、合成塔、冷凝器和蒸馏器，所述压缩机用于对合成气进行压缩加压并为后续反应提供高压气体，所述合成塔用于使合成气中的一氧化碳和氢气反应产生甲醇，所述冷凝器用于对粗甲醇进行冷凝产生粗甲醇液态混合物，所述蒸馏器用于将粗甲醇蒸馏提纯为精甲醇。
[0009]本技术的优点在于：本技术用于对水泥窑产生尾气中的二氧化碳进行资源化利用，且该系统绿色环保、节约能源，甲醇生产纯度高，并且免去了甲醇除硫环节，简化了生产工艺。
附图说明
[0010]图1为本技术的组成部分示意图。
[0011]其中：1—二氧化碳捕集部分、2—二氧化碳电解催化部分、3—甲醇生产部分、11—水泥窑、12—碳酸化器、13—碳酸钙煅烧炉、21—太阳能电板组、22—电解池、23—干燥箱、31—压缩机、32—合成塔、33—冷凝器、34—蒸馏器。
具体实施方式
[0012]为使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本技术。
[0013]如图1所示，一种实现二氧化碳资源化利用的水泥烧成系统，包括依次连接的二氧化碳捕集部分1、二氧化碳电解催化部分2和甲醇生产部分3，所述二氧化碳捕集部分1用于产生二氧化碳并对二氧化碳进行提纯，所述二氧化碳电解催化部分2用于对二氧化碳进行电解催化还原反应产生氧气和合成气，所述甲醇生产部分3用于将合成气加工为液态燃料甲醇；
[0014]所述二氧化碳捕集部分1包括依次连接的水泥窑11、碳酸化器12和碳酸钙煅烧炉13，所述水泥窑11用于产生富含二氧化碳的尾气，所述碳酸化器12内加入用于与尾气反应产生碳酸钙的氧化钙吸附剂，所述碳酸钙煅烧炉13内加入石灰石与碳酸钙反应产生高浓度二氧化碳。
[0015]在本实施例中，所述二氧化碳电解催化部分2包括依次连接的太阳能电板组21、电解池22和干燥箱23，所述太阳能电板组21用于为电解池22提供电能，所述电解池22为固体氧化物电解池22，用于对二氧化碳进行电催化还原反应；
[0016]所述干燥箱23用于干燥从电解池22阳极产生的氧气，所述干燥箱23分别与水泥窑11和碳酸钙煅烧炉13连接，用于将干燥后的氧气送入水泥窑11进行富氧燃烧和碳酸钙煅烧炉13进行纯氧煅烧。
[0017]在本实施例中，所述甲醇生产部分3包括依次连接的压缩机31、合成塔32、冷凝器33和蒸馏器34，所述压缩机31用于对合成气进行压缩加压并为后续反应提供高压气体，所述合成塔32用于使合成气中的一氧化碳和氢气反应产生甲醇，所述冷凝器33用于对粗甲醇进行冷凝产生粗甲醇液态混合物，所述蒸馏器34用于将粗甲醇蒸馏提纯为精甲醇。
[0018]本技术的工作原理为：水泥炉工作过程中产生的尾气进入碳酸化器12中，尾气中的二氧化碳与氧化钙吸附剂反应生成碳酸钙，生成的碳酸钙送入碳酸钙煅烧炉13中，再加入石灰石进行煅烧生成氧化钙和高浓度二氧化碳，高浓度二氧化碳进入固体氧化物电解池22，电解池22在太阳能电板组21的供能下对二氧化碳进行电催化还原反应，电解池22阳极产生氧气并通过干燥箱23干燥后分别送入水泥窑11和碳酸钙煅烧炉13中用于富氧燃烧，电解池22阴极产生的一氧化碳和氢气混合的合成气，先送入压缩机31中进行高压压缩，压缩后的高压合成气进入合成塔32中在高温高压环境下生成甲醇混合气体，混合气体在冷凝器33作用下生成粗甲醇，粗甲醇进入蒸馏器34中净化生成精甲醇，因为生产原料中没有硫化物参与，所以无需进行除硫处理。
[0019]基于上述，本技术用于对水泥窑产生尾气中的二氧化碳进行资源化利用，且该系统绿色环保、节约能源，甲醇生产纯度高，并且免去了甲醇除硫环节，简化了生产工艺。
[0020]由技术常识可知，本技术可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有
的。所有在本技术范围内或在等同于本技术的范围内的改变均被本技术包含。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实现二氧化碳资源化利用的水泥烧成系统，其特征在于，包括依次连接的二氧化碳捕集部分(1)、二氧化碳电解催化部分(2)和甲醇生产部分(3)，所述二氧化碳捕集部分(1)用于产生二氧化碳并对二氧化碳进行提纯，所述二氧化碳电解催化部分(2)用于对二氧化碳进行电解催化还原反应产生氧气和合成气，所述甲醇生产部分(3)用于将合成气加工为液态燃料甲醇。2.根据权利要求1所述的一种实现二氧化碳资源化利用的水泥烧成系统，其特征在于，所述二氧化碳捕集部分(1)包括依次连接的水泥窑(11)、碳酸化器(12)和碳酸钙煅烧炉(13)，所述水泥窑(11)用于产生富含二氧化碳的尾气，所述碳酸化器(12)内加入用于与尾气反应产生碳酸钙的氧化钙吸附剂，所述碳酸钙煅烧炉(13)内加入石灰石与碳酸钙反应产生高浓度二氧化碳。3.根据权利要求1所述的一种实现二氧化碳资源化利用的水泥烧成系统，其特征在于，所述二氧化碳电解催化部分(2)包括依次连接的太阳能电板组(21)、电解池(22)和干燥...

【专利技术属性】
技术研发人员：马明，汤驰洲，徐晓亮，
申请(专利权)人：三碳安徽科技研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：