一种烧结烟气脱碳与回收的方法及其系统技术方案

本申请涉及冶金废气回收治理领域，尤其涉及一种烧结烟气脱碳与回收的方法及其系统；所述方法包括：采用脱碳液对烧结烟气进行逆流接触，得到反应脱碳液；向所述反应脱碳液中加入浓盐水进行搅拌混合，得到混合浆液；对所述混合浆液进行离心，分别得到碳酸氢钠固体和氯化铵溶液；对所述碳酸氢钠固体进行干燥，得到碳酸氢钠产品；对所述氯化铵溶液进行浓缩，得到氯化铵产品；其中，所述脱碳液包括氨水溶液和/或碳酸铵溶液；该方法能在低成本的前提下有效捕集烟气中CO2，实现可低成本有效捕集CO2的烧结烟气脱碳与回收。结烟气脱碳与回收。结烟气脱碳与回收。

【技术实现步骤摘要】
一种烧结烟气脱碳与回收的方法及其系统


[0001]本申请涉及冶金废气回收治理领域，尤其涉及一种烧结烟气脱碳与回收的方法及其系统。

技术介绍

[0002]CO2是一种主要的温室气体，对温室效应的贡献比例超过50％，而温室效应累积会导致山火、洪水、干旱等自然灾害频繁发生。随着钢铁工业快速发展，目前市场上的粗钢产量达10.3亿吨，占世界钢铁产量53％。而近十年来，全球排放的CO2总量稳定在年300亿吨以上，而钢铁工业排放占15％以上，因此为有效避免温室效应，钢铁工业CO2减排压力巨大。
[0003]在钢铁工业中，烧结工序是钢铁企业废气排放大户，每生产一吨烧结矿，产生4000m3～6000m3烟气，虽然目前烧结烟气基本完成超低排放改造，且经改造后的烧结烟气中颗粒物、SO2和NOx浓度分别小于10mg/m3、35mg/m3和50mg/m3，但是现阶段对烧结脱硫后的烟气进行脱碳的研究是机遇与挑战并存。
[0004]目前针对CO2脱碳技术大部分以捕集为主，目前的CO2捕集和利用技术有：有机胺吸收法、生物吸收法和CO2地质封存技术，但是上述技术存在成本高、无法有效的捕集CO2，使得烧结烟气中碳资源无法有效的回收利用；因此如何提供一种可低成本有效捕集CO2的烧结烟气脱碳与回收的方法，是目前亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种烧结烟气脱碳与回收的方法及其系统，以解决现有技术中针对CO2捕集和利用存在成本高、无法有效的捕集的技术问题。
[0006]第一方面，本申请提供了一种烧结烟气脱碳与回收的方法，所述方法包括：
[0007]采用脱碳液对烧结烟气进行逆流接触，以发生脱碳反应，得到反应脱碳液；
[0008]向所述反应脱碳液中加入浓盐水进行搅拌混合，得到混合浆液；
[0009]对所述混合浆液进行离心，分别得到碳酸氢钠固体和氯化铵溶液；
[0010]对所述碳酸氢钠固体进行干燥，得到碳酸氢钠产品；
[0011]对所述氯化铵溶液进行浓缩，得到氯化铵产品；
[0012]其中，所述脱碳液包括氨水溶液和/或碳酸铵溶液。
[0013]可选的，所述搅拌混合的温度为5℃～10℃；和/或，
[0014]所述搅拌混合的时间为10min～20min；和/或，
[0015]所述搅拌混合的搅拌速度为200r/min～300r/min。
[0016]可选的，所述碳酸铵溶液是由烧结烟气中CO2和氨水反应得到的，所述碳酸铵溶液的酸碱度为7.5～8.5。
[0017]可选的，所述采用脱碳液对烧结烟气进行逆流接触，以发生脱碳反应，得到反应脱碳液，之后，还包括：
[0018]检测所述反应脱碳液的酸碱度大小，并判断是否需要向所述反应脱碳液中补充氨
水；
[0019]若是，则向所述反应脱碳液中补充氨水至目标酸碱度，后返回进行脱碳反应至目标密度。
[0020]可选的，所述检测所述反应脱碳液的酸碱度大小，并判断是否需要向所述反应脱碳液中补充氨水，具体包括：
[0021]检测所述反应脱碳液的实际酸碱度；
[0022]根据所述实际酸碱度和目标酸碱度的大小，判断是否需要向所述反应脱碳液中补充氨水；
[0023]若所述实际酸碱度≥所述目标酸碱度，则直接返回脱碳反应至目标密度；
[0024]若所述实际酸碱度＜所述目标酸碱度，则向所述反应脱碳液中补充氨水至所述目标酸碱度，后返回进行脱碳反应至目标密度。
[0025]可选的，所述目标酸碱度为7.5～8.5，所述目标密度为1.2g/mL～1.3g/mL。
[0026]可选的，所述氨水的密度为10％～15％。
[0027]可选的，所述浓盐水是由烧结浓盐水中补入氯化钠至氯化钠的含量饱和所得到的。
[0028]第二方面，本申请提供了一种烧结烟气脱碳与回收的系统，所述系统适配第一方面所述的方法，所述系统包括：
[0029]脱碳单元，所述脱碳单元包括脱碳部和喷嘴，所述喷嘴设于所述脱碳部的上方，以喷淋脱碳液；
[0030]反应单元，所述脱碳单元的出液口连通所述反应单元的进液口；
[0031]后处理单元，所述后处理单元包括离心部和干燥部，所述离心部的进液口连通所述反应单元的出液口，所述离心部的出料口连通所述干燥部，以实现碳酸氢钠固体的干燥，所述离心部还设有出液口，以实现对氯化铵溶液的浓缩。
[0032]可选的，所述脱碳单元还包括除雾器和烟囱，所述除雾器设于所述喷嘴上方，以除去脱硫脱碳后烟气的水雾。
[0033]本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
[0034]本申请实施例提供的一种烧结烟气脱碳与回收的方法，采用烟气中CO2与氨水反应生成含碳酸铵的溶液或者氨水作为脱碳液，利用逆流接触的方式保证烧结烟气和脱碳液之间脱碳完全，并形成碳酸氢铵溶液，再利用对烟气进行氨法脱硫后的浓盐水对反应后的脱碳液进行处理，由于浓盐水中的氯化钠和碳酸氢铵之间会发生反应形成碳酸氢钠沉淀，从而与碳酸氢铵溶液分离出，进而实现烟气中CO 2
的捕集和回收，同时还能对脱硫后的浓盐水进行处理，由于仅消耗了氨水且生成了较高价值的产物，因此能在低成本的前提下有效捕集烟气中CO2，实现可低成本有效捕集CO2的烧结烟气脱碳与回收。
附图说明
[0035]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
[0036]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而
言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0037]图1为本申请实施例提供的方法的流程示意图；
[0038]图2为本申请实施例提供的方法的实际流程示意图；
[0039]图3为本申请实施例提供的方法的详细流程示意图；
[0040]图4为本申请实施例提供的系统的结构示意图；
[0041]其中，1
‑
脱碳单元，11
‑
脱碳部，12
‑
喷嘴，13
‑
除雾器，14
‑
烟囱，2
‑
反应单元，3
‑
后处理单元，31
‑
离心部，32
‑
干燥部，4
‑
输入泵，5
‑
输出泵。
具体实施方式
[0042]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种烧结烟气脱碳与回收的方法，其特征在于，所述方法包括：采用脱碳液对烧结烟气进行逆流接触，以发生脱碳反应，得到反应脱碳液；向所述反应脱碳液中加入浓盐水进行搅拌混合，得到混合浆液；对所述混合浆液进行离心，分别得到碳酸氢钠固体和氯化铵溶液；对所述碳酸氢钠固体进行干燥，得到碳酸氢钠产品；对所述氯化铵溶液进行浓缩，得到氯化铵产品；其中，所述脱碳液包括氨水溶液和/或碳酸铵溶液。2.根据权利要求1所述的方法，其特征子在于，所述搅拌混合的温度为5℃～10℃；和/或，所述搅拌混合的时间为10min～20min；和/或，所述搅拌混合的搅拌速度为200r/min～300r/min。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碳酸铵溶液是由烧结烟气中CO2和氨水反应得到的，所述碳酸铵溶液的酸碱度为7.5～8.5。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用脱碳液对烧结烟气进行逆流接触，以发生脱碳反应，得到反应脱碳液，之后，还包括：检测所述反应脱碳液的酸碱度大小，并判断是否需要向所述反应脱碳液中补充氨水；若是，则向所述反应脱碳液中补充氨水至目标酸碱度，后返回进行脱碳反应至目标密度。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述检测所述反应脱碳液的酸碱度大小，并判断是否需要向所述反应脱碳液中补充氨水，具体包括：检测所述反应脱碳液的实际酸碱度；根据所述实际酸碱度和目标酸碱度的大小，判断是否需要向所述反应脱碳液中补充氨水；若所述实际酸碱度≥所述目标...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢丽君，付本全，李咸伟，刘道清，俞勇梅，胡子国，
申请(专利权)人：武汉钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：