用于减少温室气体排放的利用循环资源制备无机化合物的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于减少温室气体排放的利用循环资源制备无机化合物的方法，更详细地，涉及一种制备无机化合物的方法，其中，通过使用作为工业废弃物的脱硫副产物作为介质来捕集在工业现场产生的二氧化碳，即使没有使用单独的干燥工艺和用于促进碳酸化的pH调节用添加剂，也可以连续地制备碳酸化的无机化合物，因此与现有的工艺相比，可以显著减少温室气体和工艺成本。气体和工艺成本。气体和工艺成本。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于减少温室气体排放的利用循环资源制备无机化合物的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于减少温室气体排放的利用循环资源制备无机化合物的方法，更详细地，涉及一种制备无机化合物的方法，其中，通过使用作为工业废弃物的脱硫副产物作为介质来捕集在工业现场产生的二氧化碳，即使没有使用单独的干燥工艺和用于促进碳酸化的pH调节用添加剂，也可以连续地制备碳酸化的无机化合物，因此与现有的工艺相比，可以显著减少温室气体和工艺成本。

技术介绍

[0002]从2007年至2017年，韩国的温室气体排放量为平均每年6.62亿吨CO2当量(eq.)，能源和工业工艺领域排放占94％以上。其中，二氧化碳的全球变暖潜能值(Global warming potential，GWP)为1，具有低于其它温室气体的值，但二氧化碳的产生量达到6.04亿吨CO2当量，占总产生量的91％以上，因此对全球变暖产生很大的影响。此外，2017年的产生量与2007年相比增加23％，愈发严重。
[0003]在工业现场，使用电力和蒸气作为工艺的能源，为了生产该能源，要运行锅炉。锅炉主要使用化石燃料，化石燃料包含硫(sulfur)成分，因此燃烧时生成硫氧化物。向大气中排放硫氧化物受到严格控制，并且在排放到大气中之前进行捕集以满足该规定。一种方法是使用石灰石将其转化为石膏。
[0004]CaCO
3(固体)
→
CaO
(固体)
+CO
2(气体)
(>700℃)
[0005]CaOr/>(固体)
+SO
2(气体)
+1/2O
2(气体)
→
CaSO
4(固体)
[0006]石灰石捕集硫氧化物，因此抑制大气排放。但是，排放二氧化碳，导致全球变暖，因此抵消了其意义。
[0007]另外，燃料的燃烧过程中产生的硫氧化物与生石灰颗粒的外表面强烈反应而转化为石膏，颗粒内部仍为生石灰，并从工艺排出。未反应的生石灰成为可捕集二氧化碳的反应物。生石灰通过与水的水合反应成为熟石灰，该熟石灰与锅炉废气中的二氧化碳反应而制成碳酸化的无机化合物。
[0008]CaO+H2O
→
Ca(OH)2[0009]Ca(OH)2+CO2→
CaCO3+H2O
[0010]该无机化合物是应用温室气体减排技术的环保材料，通过代替部分水泥或混凝土的使用量，可以在工业现场再次使用，因此具有高附加值。
[0011]利用钙等物质通过碳酸化反应减少二氧化碳排放的现有技术如下。
[0012]韩国授权专利第10
‑
1777142号涉及一种利用废混凝土细粉捕集二氧化碳的方法，在D/L比例低的反应器下部注入废混凝土细粉浆料和二氧化碳进行湿式碳酸化反应，将反应结束的产物以浆料状态通过反应器上部排出并经过根据比重差的碳酸化物质分离工艺。该技术是连续式反应，与非连续反应相比，产量高，但在二氧化碳注入器中发生碳酸化，导致注入喷嘴堵塞，从而运行可能会不稳定。
[0013]韩国授权专利第10
‑
1395796号涉及一种连续碳酸化方法，所述方法可以抑制湿式工艺中的碳酸化气体注入喷嘴的堵塞现象并可以实现大容量的工艺配置，并且涉及一种通过在反应器中填充二氧化碳并将待碳酸化的溶液从反应器上部以小液滴喷射并滴落的方式制备的方法。但是，当加入大量待碳酸化的阳离子以增加二氧化碳捕集量时，随着二氧化碳转变为HCO3‑
，产生高溶解度的碳酸氢盐化合物(Ca(HCO3)2)，当工艺排出后压力降低时，二氧化碳再次解吸(Ca(HCO3)2→
CaCO3+CO2+H2O)，再次产生二氧化碳，因此二氧化碳的捕集效率降低。为了防止这种情况，需要进一步加入碱性添加剂以调节pH，因此工艺成本增加。
[0014]此外，在上述的现有技术中，通常在产物中仍然包含水分，因此在获得固体粉末时需要进一步的过滤和干燥工艺，并且再次使用燃料来生成用于干燥的热源，从而产生温室气体，因此抵消了温室气体减排的意义。

技术实现思路

要解决的技术问题
[0015]本专利技术的目的是解决上述现有技术的问题，本专利技术的技术问题是提供一种制备无机化合物的方法，其中，通过使用作为工业废弃物的脱硫副产物作为介质来捕集在工业现场产生的二氧化碳，即使没有使用单独的干燥工艺和用于促进碳酸化的pH调节用添加剂，也可以连续地制备碳酸化的无机化合物，因此与现有的工艺相比，可以显著减少温室气体和工艺成本。技术方案
[0016]为了实现上述技术目的，本专利技术提供一种利用循环资源制备无机化合物的方法，所述方法包括：制备浆料的步骤，将脱硫石膏和水进行混合以制备脱硫石膏浆料；以及制备无机化合物的步骤，向所述脱硫石膏浆料供应含有二氧化碳的气体，并通过碳酸化反应捕集二氧化碳以制备无机化合物，其中，制备的所述无机化合物是干燥的固体粉末形式。有益效果
[0017]根据本专利技术的利用循环资源制备无机化合物的方法，通过碳酸化反应生成的无机化合物以固体粉末形式排出，因此不需要单独的干燥工艺，并且不需要加入用于促进碳酸化的pH调节用添加剂，而且使用废气的温度来保持反应温度，因此可以最大限度地减少温室气体的产生，并且与现有工艺相比，可以最大限度地降低工艺成本，因此可以大幅改善产品单位。
附图说明
[0018]图1示出以实验室规模应用本专利技术的制备无机化合物的方法的实施例1的碳酸化反应器的示意图。
[0019]图2示出以商业工艺规模应用本专利技术的制备无机化合物的方法的实施例2的碳酸化反应器的示意图。
[0020]图3示出以实验室规模应用的比较例1的湿式碳酸化反应器的示意图。
[0021]图4是示出脱硫石膏的X射线衍射分析结果的图。
[0022]图5是示出脱硫石膏的SEM/EDS分析结果的图。
[0023]图6是示出实施例1的碳酸化反应后获得的无机化合物的SEM/EDS分析结果的图。
[0024]图7是示出实施例1的碳酸化反应后获得的无机化合物的X射线衍射分析结果的图。
[0025]图8是示出实施例2的碳酸化反应后获得的无机化合物的X射线衍射分析结果的图。
[0026]图9是示出比较例1的碳酸化反应后获得的无机化合物的X射线衍射分析结果的图。
具体实施方式
[0027]以下，对本专利技术进行更详细的说明。
[0028]本专利技术的利用循环资源制备无机化合物的方法包括：制备浆料的步骤，将脱硫石膏和水进行混合以制备脱硫石膏浆料；以及制备无机化合物的步骤，向所述脱硫石膏浆料供应含有二氧化碳的气体，并通过碳酸化反应捕集二氧化碳以制备无机化合物，其中，制备的所述无机化合物是干燥的固体粉末形式。
[0029]本专利技术的制备无机化合物的方法包括制备浆料的步骤，其中，将脱硫石膏和水进行混合以制备脱硫石膏浆料。
[0030]在制备浆料的步骤中使用的脱硫石膏是工业副产物，在一个具体实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种利用循环资源制备无机化合物的方法，其包括：制备浆料的步骤，将脱硫石膏和水进行混合以制备脱硫石膏浆料；以及制备无机化合物的步骤，向所述脱硫石膏浆料供应含有二氧化碳的气体，并通过碳酸化反应捕集二氧化碳以制备无机化合物，其中，制备的所述无机化合物是干燥的固体粉末形式。2.根据权利要求1所述的利用循环资源制备无机化合物的方法，其中，所述脱硫石膏在循环流化床燃烧锅炉中制备，并且包含40
‑
80重量％的CaO和15
‑
35重量％的SO3。3.根据权利要求1所述的利用循环资源制备无机化合物的方法，其中，所述制备浆料的步骤中的脱硫石膏和水以25至45:55至75的重量比混合。4.根据权利要求1所述的利用循环资源制备无机化合物的方法，其中，在所述制备浆料的步骤中不使用pH调节用添加剂。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：李永镐，郑镛权，成大镇，金喆铉，丁海元，
申请(专利权)人：现代Oilbank株式会社，
类型：发明
国别省市：