本发明专利技术公开了利用二氧化碳矿化石膏连续生产硫酸铵和碳酸钙装置的生产方法，包括喷淋塔反应装置和多级釜式反应装置，所述喷淋塔反应装置由下至上依次包括有反应池、第一吸收区、第二吸收区和第三吸收区，所述第一吸收区上部设有氨水喷淋层而下部设有位于所述反应池上方的烟气入口，所述第二吸收区上部设有循环喷淋层，所述循环喷淋层通过循环管路和循环泵从所述反应池抽取液体进行喷淋，所述第三吸收区上部设有石膏喷淋层，所述喷淋塔反应装置通过设有加压泵的输送管路将反应池中的反应浆料输送到所述多级釜式反应装置，所述多级釜式反应装置包括依次串联设置的若干釜式反应器。本发明专利技术提高了该系统运行的连续性，并且通过本系统运行过程的可控性，减少氨逃逸。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于碳吸收，具体涉及利用二氧化碳矿化石膏连续生产硫酸铵和碳酸钙装置的生产方法。
技术介绍
1、在现有技术中的一种二氧化碳吸收利用方式是，通过氨水吸收二氧化碳，再对吸收二氧化碳后形成的碳酸铵溶液进行进一步处理，通过加入固废石膏成分在反应器中实现硫酸钙和碳酸铵的反应，由此得到能够回收利用的产物硫酸铵和碳酸钙，碳酸钙能够进一步作为水泥生产系统的原料进行利用，而硫酸铵溶液干燥结晶获得的硫酸铵则作为化肥使用，由此该方法不仅吸收了二氧化碳，并实现对固废石膏的处理，得到能回收利用的硫酸铵和碳酸钙。
2、具有与上述反应中，一方面要保证二氧化碳被充分吸收，另一方面硫酸钙和碳酸铵的反应，在反应完全之前难以及时从反应容器中将反应产物与原料分离，因此目前一般采用先充分吸收二氧化碳，再将反应产物与对应量固废石膏反应充分后，将反应产物分离；并常通过反应过程的酸碱度变化判断反应程度。但上述方式导致反应过程只能采用间歇式反应实现，在一定量反应原料充分反应后要停止系统运行，将产物取出后才能继续下一轮反应。由此导致系统无法连续运行，运行过程中需要对原料投入量和速度进行调节也难以及时进行，只能在完成一次反应后再进行调节，系统运行的连续性和可控性仍需进一步提高。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供利用二氧化碳矿化石膏连续生产硫酸铵和碳酸钙装置的生产方法，用于解决现有技术中二氧化碳吸收系统中从吸收二氧化碳到与固废石膏反应获得可利用产物的过程中，系统运行的连续性和可控性不足的技术问题。
>2、所述的利用二氧化碳矿化石膏连续生产硫酸铵和碳酸钙装置的生产方法，包括喷淋塔反应装置和多级釜式反应装置，所述喷淋塔反应装置由下至上依次包括有反应池、第一吸收区、第二吸收区和第三吸收区，所述第一吸收区上部设有氨水喷淋层而下部设有位于所述反应池上方的烟气入口，所述第二吸收区上部设有循环喷淋层，所述循环喷淋层通过循环管路和循环泵从所述反应池抽取液体进行喷淋，所述第三吸收区上部设有石膏喷淋层用于喷淋固废石膏浆液，所述喷淋塔反应装置通过设有加压泵的输送管路将反应池中的反应浆料输送到所述多级釜式反应装置，所述多级釜式反应装置包括依次串联设置的若干釜式反应器。3、优选的，所述釜式反应器中均设有检测反应程度的ph传感器，所述反应池中由下至上均匀布设有若干ph传感器。
4、优选的，所述反应池下部设有向上输出烟气的鼓泡器，所述鼓泡器设有均匀布设的喷气口，所述鼓泡器与所述烟气入口并联连接到待处理烟气的烟气输入管。
5、优选的，所述反应池下部还设有位于所述鼓泡器上方的射流器，所述射流器设有若干向下对着所述鼓泡器喷射氨水的射流喷口，所述射流喷口均匀分布在所述射流器的下表面，所述氨水喷淋层包括第一喷淋器，所述第一喷淋器与所述射流器并联到氨水输入管。
6、优选的，所述循环喷淋层包括第二喷淋器，所述第二喷淋器连接到所述循环管路的出口，所述循环管路经所述循环泵连接到所述喷淋塔反应装置的循环进液口，所述循环进液口低于连通所述输送管路的浆液溢流口而高于射流器位置。
7、优选的，所述釜式反应器之间均通过设有加压泵的输送管路输送反应浆料，所述釜式反应器设有连接所述输送管路的进料管，所述进料管伸到所述釜式反应器的内侧底部并在出料端设有射流喷头，所述射流喷头朝斜上方设置。
8、优选的，固废石膏浆液、氨水和喷淋吸收的二氧化碳均由反应池上方进入，因此反应池中液体顶部是反应物的集中反应区域，氨水输入过量以保证二氧化碳被充分吸收，通过ph传感器检测酸碱度能判断不同深度下氨水在反应过程中的消耗情况，并利用射流器在循环进液口下方补充氨水，保证循环进液口所在区域液体持续为富氨混合溶液。
9、优选的，第一喷淋器和第二喷淋器设置层数右上至下至少两层，石膏喷淋层包括用于添加固废石膏原料和吸收逃逸氨气的第三喷淋器，所述第三喷淋器由上至下至少设置一层。
10、本专利技术的优点在于：本方案将烟气的注入、氨水和固废石膏等原料的添加都在喷淋塔反应装置中进行，不必暂停输送以保证加入固废石膏和氨水的混合物充分反应。而本方案中未充分反应的混合浆料则能通过ph传感器检测反应程度，选择是否改变各原料的输入量，保证混合浆料中物质浓度和反应程度的可控。利用多级处理让混合浆料反应完全。
11、采用多级釜式反应装置，每次从反应池中输入以及在不同釜式反应器间转移的混合浆料体积相对较少，能以较短的时间间隔进行原料的转移和反应，并最终得到充分反应的产物，由此本装置提高了该系统运行的连续性，并且通过检测反应池不同位置和不同釜式反应器中ph值，从而了解各处原料反应程度，进一步利用对原料输送速率的控制实现本系统中碳吸收过程和反应过程的可控性。
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【技术保护点】
1.利用二氧化碳矿化石膏连续生产硫酸铵和碳酸钙装置的生产方法，其特征在于：装置包括喷淋塔反应装置(1)和多级釜式反应装置，所述喷淋塔反应装置(1)由下至上依次包括有反应池、第一吸收区、第二吸收区和第三吸收区，所述第一吸收区上部设有氨水喷淋层而下部设有位于所述反应池上方的烟气入口(4)，所述第二吸收区上部设有循环喷淋层，所述循环喷淋层通过循环管路和循环泵(9)从所述反应池抽取液体进行喷淋，所述第三吸收区上部设有石膏喷淋层用于喷淋固废石膏浆液，所述喷淋塔反应装置(1)通过设有加压泵(10)的输送管路将反应池中的反应浆料输送到所述多级釜式反应装置，所述多级釜式反应装置包括依次串联设置的若干釜式反应器(12)；
2.根据权利要求1所述的利用二氧化碳矿化石膏连续生产硫酸铵和碳酸钙装置的生产方法，其特征在于：所述反应池下部设有向上输出烟气的鼓泡器(2)，所述鼓泡器(2)设有均匀布设的喷气口，所述鼓泡器(2)与所述烟气入口(4)并联连接到待处理烟气的烟气输入管。
3.根据权利要求2所述的利用二氧化碳矿化石膏连续生产硫酸铵和碳酸钙装置的生产方法，其特征在于：所述反应池下部还设有位于所述鼓泡器(2)上方的射流器(3)，所述射流器(3)设有若干向下对着所述鼓泡器(2)喷射氨水的射流喷口，所述射流喷口均匀分布在所述射流器(3)的下表面，所述氨水喷淋层包括第一喷淋器(5)，所述第一喷淋器(5)与所述射流器(3)并联到氨水输入管。
4.根据权利要求3所述的利用二氧化碳矿化石膏连续生产硫酸铵和碳酸钙装置的生产方法，其特征在于：所述循环喷淋层包括第二喷淋器(6)，所述第二喷淋器(6)连接到所述循环管路的出口，所述循环管路经所述循环泵(9)连接到所述喷淋塔反应装置(1)的循环进液口(8)，所述循环进液口(8)低于连通所述输送管路的浆液溢流口(11)而高于射流器(3)位置。
5.根据权利要求4所述的利用二氧化碳矿化石膏连续生产硫酸铵和碳酸钙装置的生产方法，其特征在于：所述釜式反应器(12)之间均通过设有加压泵(10)的输送管路输送反应浆料，所述釜式反应器(12)设有连接所述输送管路的进料管，所述进料管伸到所述釜式反应器(12)的内侧底部并在出料端设有射流喷头(13)，所述射流喷头(13)朝斜上方设置。
6.根据权利要求5所述的利用二氧化碳矿化石膏连续生产硫酸铵和碳酸钙装置的生产方法，其特征在于：固废石膏浆液、氨水和喷淋吸收的二氧化碳均由反应池上方进入，因此反应池中液体顶部是反应物的集中反应区域，氨水输入过量以保证二氧化碳被充分吸收，通过pH传感器检测酸碱度能判断不同深度下氨水在反应过程中的消耗情况，并利用射流器(3)在循环进液口(8)下方补充氨水，保证循环进液口(8)所在区域液体持续为富氨混合溶液。
7.根据权利要求6所述的利用二氧化碳矿化石膏连续生产硫酸铵和碳酸钙装置的生产方法，其特征在于：第一喷淋器(5)和第二喷淋器(6)设置层数右上至下至少两层，石膏喷淋层包括用于添加固废石膏浆液和吸收逃逸氨气的第三喷淋器(7)，所述第三喷淋器(7)由上至下至少设置一层。
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【技术特征摘要】
1.利用二氧化碳矿化石膏连续生产硫酸铵和碳酸钙装置的生产方法，其特征在于：装置包括喷淋塔反应装置(1)和多级釜式反应装置，所述喷淋塔反应装置(1)由下至上依次包括有反应池、第一吸收区、第二吸收区和第三吸收区，所述第一吸收区上部设有氨水喷淋层而下部设有位于所述反应池上方的烟气入口(4)，所述第二吸收区上部设有循环喷淋层，所述循环喷淋层通过循环管路和循环泵(9)从所述反应池抽取液体进行喷淋，所述第三吸收区上部设有石膏喷淋层用于喷淋固废石膏浆液，所述喷淋塔反应装置(1)通过设有加压泵(10)的输送管路将反应池中的反应浆料输送到所述多级釜式反应装置，所述多级釜式反应装置包括依次串联设置的若干釜式反应器(12)；
2.根据权利要求1所述的利用二氧化碳矿化石膏连续生产硫酸铵和碳酸钙装置的生产方法，其特征在于：所述反应池下部设有向上输出烟气的鼓泡器(2)，所述鼓泡器(2)设有均匀布设的喷气口，所述鼓泡器(2)与所述烟气入口(4)并联连接到待处理烟气的烟气输入管。
3.根据权利要求2所述的利用二氧化碳矿化石膏连续生产硫酸铵和碳酸钙装置的生产方法，其特征在于：所述反应池下部还设有位于所述鼓泡器(2)上方的射流器(3)，所述射流器(3)设有若干向下对着所述鼓泡器(2)喷射氨水的射流喷口，所述射流喷口均匀分布在所述射流器(3)的下表面，所述氨水喷淋层包括第一喷淋器(5)，所述第一喷淋器(5)与所述射流器(3)并联到氨水输入管。
4.根据权利要求3所述的利用二氧化碳矿化石膏连续生产硫酸铵和...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐晓亮，刘龙飞，汤驰洲，马明，
申请(专利权)人：三碳安徽科技研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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