一种半干法水泥熟料分级煅烧并捕集CO2的工艺及装备制造技术

本发明专利技术涉及水泥熟料生产领域及CO<subgt;2</subgt;捕集技术领域技术领域，具体公开了一种半干法水泥熟料分级煅烧并捕集CO<subgt;2</subgt;的工艺及装备，该工艺结合了回转窑内半悬浮预热、轻烧硅酸二钙及同步直接捕集高浓度或高纯CO2、富氧煅烧制备硅酸三钙的技术。生料粉经过特定处理后，进入自重力弥散状半悬浮的生料预热三叶式回转窑预热，随后进入可捕集CO2并轻烧硅酸二钙的密闭电加热三叶式回转窑。通过控制电加热条件，实现均匀交叉固相反应，并捕集CO2。该工艺解决了常规新型干法预热器物料分层导致的问题，减少了粉状物料损失，有效控制了生料和熟料比率。同时，可直接捕集高浓度CO2，相比其他技术，节约投资，降低运营费用，节能减排效果显著，运行简单。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水泥熟料生产领域及co2捕集，具体涉及一种半干法水泥熟料分级煅烧并捕集co2的工艺及装备。

技术介绍

1、水泥熟料生产工艺问题和生产控制情况：在水泥熟料窑外技术，分解炉是预分解系统中的十分重要的设备，它承担预分解系统中繁重的燃烧、换热和碳酸盐分解任务。这些任务能否在高效状态下顺利完成，主要取决于生料与燃料能否在炉内很好地分散、混合和分布；燃料能否在炉内迅速地完全燃烧，并把燃烧热及时地传递给物料；生料中碳酸盐组分能否迅速地吸热、分解逸出的二氧化碳能否及时排除。以上这些要求能否达到，在很大程度上又取决于炉内气、固流动方式，即炉内流场的合理组织。但现有水泥熟料工艺中的旋风预热器或预分解窑出口物料都不同程度地存在分层现象，证明分解炉与悬浮预热器或预分解窑环境下，存在不利于硅酸二钙等各氧化物间接触而固相反应的环境条件，使物料的固相反应延迟到在水泥回转窑中完成。

2、针对上述问题，科学家们研究探索了多种方法改进新型干法水泥工艺。如加高增多预分解窑的预热器个数，不断改进分解炉的结构形式等。但更高预分解窑、更多的预热器个数，明显增加了提升物料的能本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种半干法水泥熟料分级煅烧并捕集CO2的工艺及装备，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种半干法水泥熟料分级煅烧并捕集CO2的工艺及装备，其特征在于：所述生料粉先制浆、压滤、打散后进入自重力弥散状半悬浮的生料预热三叶式回转窑(1)完成预热，然后由第一CO2气体分解与下料控制器(2)实现气固分离，之后进入可直接捕集高浓度或高纯CO2并能轻烧硅酸二钙的微负压、密闭、电加热、物料以自重力弥散状半悬浮的、均匀交叉固相反应密闭电加热三叶式回转窑(4)，预热生料选择在800℃、800～900℃、900～1100℃不同温度进入密闭电加热三叶式回转窑(4)，物料靠自重力...

【技术特征摘要】

1.一种半干法水泥熟料分级煅烧并捕集co2的工艺及装备，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种半干法水泥熟料分级煅烧并捕集co2的工艺及装备，其特征在于：所述生料粉先制浆、压滤、打散后进入自重力弥散状半悬浮的生料预热三叶式回转窑(1)完成预热，然后由第一co2气体分解与下料控制器(2)实现气固分离，之后进入可直接捕集高浓度或高纯co2并能轻烧硅酸二钙的微负压、密闭、电加热、物料以自重力弥散状半悬浮的、均匀交叉固相反应密闭电加热三叶式回转窑(4)，预热生料选择在800℃、800～900℃、900～1100℃不同温度进入密闭电加热三叶式回转窑(4)，物料靠自重力以弥散状半悬浮的形式发生均匀交叉固相反应，控制电加热温度、强度、频次等与碳酸盐吸热和硅酸二钙的放热反应、捕集co2等的热量平衡，并控制密闭电加热三叶式回转窑(4)烧成温度始终处于1100～1200℃，在窑内诱导形成c3a、c4af、c2 s为主的高硅酸盐矿物，所述密闭电加热三叶式回转窑(4)的运转结构使窑内物料呈弥散状半悬浮的形式。

3.根据权利要求1所述的一种半干法水泥熟料分级煅烧并捕集co2的工艺及装备，其特征还在于：所述密闭电加热三叶式回转窑(4)内反应5分钟后，所述物料以1250℃温度落入富氧煅烧快速熔融回转窑(8)，所述富氧煅烧快速熔融回转窑(8)以煤粉为燃料，再通入制氧机制备的纯氧，在密闭电加热三叶式回转窑(4)内完成交叉固相反应的高贝利特水泥熟料继续在富氧煅烧快速熔融回转窑(8)内富氧煅烧约25分钟，高阿利特水泥熟料再以1450℃温度直接进入水冷+液化氮气冷却与余热回收系统或水冷+液化co2冷却与余热回收系统或熔盐发电系统完成充分急冷，所述促进硅酸三钙矿物的形成，在所述富氧煅烧快速熔融回转窑(8)入料端加入钢渣粉晶种，以实现富氧煅烧的快速熔融反应。

4.根据权利要求1所述的一种半干法水泥熟料分级煅烧并捕集co2的工艺及装备，其特征还在于：所述生成硅酸二钙为主矿物的固相反应过程是在电加热、密闭状态的密闭电加热三叶式回转窑(4)中进行的，发生固相反应的同时，微负压方式直接捕集碳酸盐分解出的高浓度或高纯co2。

5.根据权利要求1所述的一种半干法水泥熟料分级煅烧并捕集co2的工艺及装备，其特征还在于：所述密闭电加热三叶式回转窑(4)窑头、窑尾均采用迷宫式(曲径式)、接触式(摩擦式)和气封式等至少两种形式，在入料端和出料端设置第一co2气体分解与下料控制器(2)和第二co2气体分解与下料控制器(3)，实现气固分离和完全密闭。

6.根据权利要求1所述的一种半干法水泥熟料分级煅烧并捕集co2的工艺及装备，其特征还在于：在所述密闭电加热三叶式回转窑(4)内反应5分钟后，物料以1250℃温度经第二co2气体分解与下料控制器(3)气固分离后，物料可直接落入水冷+液化氮气冷却与余热回收系统或水冷+液化co2冷却与余热回收系统或熔盐发电系统完成充分急冷至500℃以下，再进一步利用熔盐/co2/氮气进行余热回收。

7.根据权利要求1所述的一种半干法水泥熟料分级煅烧并捕集co2的工艺及装备，其特征还在于：在密闭电加热三叶式回转窑(4)内反...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴占兴，赵广明，贾朝晖，
申请(专利权)人：唐山爱思丹露智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：