[发明专利]一种错位式钢渣脱除二氧化碳的装置

说明书

本发明涉及一种错位式钢渣脱除烟气内二氧化碳的装置，该装置包括进气烟道、错位式脱碳通道、温度监测器、进料仓、卸料仓、除尘网、风机、排气烟道及隔离板；温度监测器连接进气烟道，进气烟道连接错位式钢渣脱碳通道，进料仓与卸料仓分别连接所述错位式钢渣脱碳通道两侧，错位式钢渣脱碳通道连接风机，风机连接排气烟道。本发明工作时通过错位式脱碳通道使钢渣脱碳剂与烟气充分接触反应，脱碳效率高，副产品可利用，并且无二次污染，同时还可降低运行成本。

技术领域

本发明涉及固体废弃物资源化利用与温室气体减排领域，具体涉及一种错位式钢渣脱除二氧化碳的装置。

背景技术：

工业生产采用大量化石燃料作为其主要能源。化石燃料燃烧产生的 CO2占温室气体总排放量的56.6％，是最主要的温室气体排放因素。因此烟气脱碳是我国发展的重要的减排技术。

目前应用的捕集二氧化碳的技术有很多，其中常用的有化学溶剂吸收法，物理溶剂吸收法、膜分离法、低温分离法、钙基循环法以及联合系统法等。

钙基循环脱碳法是基于钙基吸收剂的碳酸化/煅烧循环分离CO2技术。其基本原理是含有CO2的烟气首先通入到温度约为600℃的碳酸化反应室，使吸收剂中的CaO高效吸收CO2。然后将碳酸化后的钙基吸收剂传输到另一温度大于850℃的煅烧反应室，在高浓度CO2或水蒸气氛下进行煅烧，得到约100％的高浓度CO2气流。而煅烧后的固体产物CaO则被循环利用，再次进入碳酸化室进行尾气CO2脱除。

钢渣是炼钢过程的主要副产物，约占粗钢产量的12％～15％。目前我国钢渣利用主要是返回钢铁企业回收铁及作冶炼溶剂，而大量的钢渣磁选尾矿用于生产水泥、混凝土及作填充材料等低附加值的产品或直接采用弃渣法处理，造成大量的资源浪费。与此同时，钢铁厂及其他工厂针对烟气污染物减排投资巨大，如何将炼钢副产物钢渣与温室气体减排相结合，实现“以废治废”的目标亟需得到解决。

钢渣的主要成份是CaO、MgO、SiO2和FeO等，这些成分占到钢渣总构成的88～92％。其中CaO含量约为40％，为钢渣最主要的成分。利用钢渣中的CaO等有效成分进行CO2脱除，可以实现以废治废的效果。

在650℃工作环境中，钢渣中的有效成分CaO与烟气中的CO2会发生如下反应：CaO+CO2→CaCO3，该反应是本项发明的主要原理基础。需要注意的是，在850℃—950℃区间，该反应会逆向进行。CaCO3→CaO+CO2，因此将工作温度控制在合适区间有利于反应的进行。

发明内容

本发明的目的在于克服目前CO2减排技术的局限性，提供了一种高温脱除烟气内二氧化碳的方案，以提高二氧化碳的脱除效率，降低CO2的减排成本。

本发明是这样实现的：本发明提出一种错位式钢渣脱除二氧化碳的装置，包括进气烟道、温度控制器、错位式钢渣脱碳通道、进料仓、卸料仓、风机以及排气烟道。所述温度控制器连接进气烟道，所述进气烟道连接所述错位式钢渣脱碳通道；所述进料仓连接所述错位式钢渣脱碳通道；所述错位式钢渣脱碳通道连接所述风机，所述风机连接排气烟道。

本发明还提供一种错位式钢渣脱碳通道。其结构为是上下分多层布置钢渣，每层烟气通道错位布置，烟气经逐层脱碳后流出该装置，钢渣的进料与卸料由温度控制器控制，通道与水平位置夹角为10°，设计工作温度为640℃～680℃。

本发明还提供一种采用高温钢渣脱除二氧化碳的方法，其特征在于，包括以下步骤：来自工业生产造成的烟气先进入进气烟道到达温度控制器，到达合适温度的烟气进入错位式钢渣脱碳通道进行二氧化碳与钢渣的反应，脱除二氧化碳后的烟气经风机进入排气烟道离开该装置；

本发明所用钢渣颗粒直径为3mm，钢渣与烟气反应温度为650℃，由进料仓注入进错位式钢渣脱碳通道，每层钢渣温度低于640℃时，钢渣经卸料仓排出。

附图说明