[发明专利]一种水泥窑尾烟气的二氧化碳捕集系统及减排方法

权利要求书

1.一种水泥窑尾烟气的二氧化碳捕集系统，包括用于对水泥生料预热的第一预热子系统，与第一预热子系统连接用于将预热后的水泥生料煅烧的煅烧子系统，与所述煅烧子系统的出口连接的冷却子系统，其特征在于，还包括用于对石灰石预热的第二预热子系统，与所述第二预热子系统连接用于再生的再生子系统，所述再生子系统连接有用于发生碳酸化反应将二氧化碳转化成碳酸盐的碳酸化子系统，所述冷却子系统的出口连接有用于对废气净化分离的第一废气排放子系统，所述第一废气排放子系统与再生子系统的气体进口连接；所述第二预热子系统的气体出口连接有用于对废气净化分离的第三废气排放子系统；所述第三废气排放子系统的气体出口与第一预热子系统的气体出口并联至第二废气排放子系统；所述第二废气排放子系统的气体出口分为两路，一路与碳酸化子系统的气体进口连接，另一路与二氧化碳储罐（74）连接；

所述第一预热子系统包括由上至下依次设置的第一旋风筒（11）、第二旋风筒（12）、第三旋风筒（13）和第四旋风筒（14）；第二预热子系统包括由上至下依次设置的第六旋风筒（21）、第七旋风筒（22）、第八旋风筒（23）和第九旋风筒（24）；所述第二废气排放子系统包括第五收尘器（10）、第二烟囱（17）、并联至第五收尘器（10）进口的高温风机（9）、连接第五收尘器（10）与第二烟囱（17）的尾排风机（16）；所述第三废气排放子系统包括第一收尘器（25）和第三风机（251）；高温风机（9）的气体出口并联两个支路，分别连接第三风机（251）的气体出口和第一旋风筒（11）气体出口；

所述碳酸化子系统包括第四收尘器（76）、第十一旋风筒（71）和第二密封管（72），底部连接第三换热器（73）的碳酸化反应器（7）；所述尾排风机（16）出口气体分为两路，一路连接第二密封管（72）气体进口，另一路连接第三换热器（73）与二氧化碳储罐（74）；

所述再生子系统包括第二换热器（66）、第三收尘器（67）、第十旋风筒（61）和第一密封管（62）和底部连接第一换热器（63）的再生反应器（6）；第一废气排放子系统包括第二收尘器（50）、第一烟囱（52）和头排风机（51）；头排风机（51）的出口并联两个支路，分别连接第一烟囱（52）的气体入口和第一密封管（62）的气体入口；

第四收尘器（76）的气体出口与第九旋风筒（24）的气体入口相连；

所述再生子系统的出口连接有用于对失活氧化钙发生水合反应的水合子系统，所述水合子系统的出口与碳酸化反应器（7）连接。

2.根据权利要求1所述的水泥窑尾烟气的二氧化碳捕集系统，其特征在于，所述煅烧子系统包括分解炉（3）、第五旋风筒（15）、回转窑（4）和设于所述分解炉（3）锥部的第一燃烧器（301）、第二燃烧器（302）、第三燃烧器（303）和第四燃烧器（304）。

3.根据权利要求1所述的水泥窑尾烟气的二氧化碳捕集系统，其特征在于，所述冷却子系统包括篦冷机（5）。

4.一种利用权利要求1所述水泥窑尾烟气的二氧化碳捕集系统进行二氧化碳减排的方法，其特征在于，包括以下步骤：

水泥生料经第一预热子系统完成热交换热后进入煅烧子系统煅烧释放二氧化碳气体，煅烧后的水泥原料经分离后物料进入冷却子系统冷却成为水泥熟料；冷却子系统排出的废气经第一废气排放子系统净化分离后进入再生子系统；

石灰石经过第二预热子系统完成热交换后进入再生子系统煅烧释放二氧化碳气体，第一预热子系统排出的废气经第二废气排放子系统净化分离后进入碳酸化子系统；碳酸化子系统排出的气体进入第二预热子系统；出再生子系统的物料进入碳酸化子系统。

5.根据权利要求4所述利用水泥窑尾烟气的二氧化碳捕集系统进行二氧化碳减排的方法，其特征在于，所述碳酸化子系统内反应温度为630~670℃，反应时间7~10s；所述再生子系统的物料温度为870~930℃，反应时间6~8 s。