[发明专利]一种吸附法减少水泥窑窑尾二氧化碳的方法

说明书

本发明涉及烟气处理领域，本发明公开了一种吸附法减少水泥窑窑尾二氧化碳的方法，包括：固定床反应器装填，尾气的除杂，高温吸附减排处理和脱吸附回收处理等步骤；本发明的吸附减排二氧化碳的方法相比较于现有技术具有易于处理、没有溶剂损耗、能耗低、对环境污染小、工艺相对简单、运行成本较低等优点。特别对于本发明采用的高温二氧化碳吸附剂，高温气体无须经过冷却工艺，使用高温固体吸附剂直接吸附二氧化碳，这样可以避免大量的能量损失，节省资源，降低成本；本发明使用的吸附剂具有吸附量大，吸附剂易回收处理、循环效果好，不腐蚀设备、能耗低等优点。

技术领域

本发明涉及烟气处理领域，尤其是一种吸附法减少水泥窑窑尾二氧化碳的方法。

背景技术

近年来，工业发展所带来的全球环境变化问题日益严重。其中以二氧化碳为代表的温室气体过量排放所带来的冰山融化、海平面上升和厄尔尼诺等温室效应影响，变得更加突出，气候灾害频发；许多科技人员和工矿企业，提出了各自的二氧化碳减排的方法。

CN112516614A公开了一种动力装置烟气二氧化碳减排系统，主要包括第一预冷器、第二预冷器、凝华换热器、气液分离器、节流膨胀阀。本发明通过二氧化碳低温凝华相变原理实现烟气中二氧化碳的捕集，并将所捕集到的固态二氧化碳应用于二氧化碳气固两相制冷循环，利用固态二氧化碳升华相变潜热进行二氧化碳低温凝华捕集前预冷，从而实现低能耗二氧化碳凝华捕集。通过气液分离器分别得到气态和液态二氧化碳，气态二氧化碳用于与低温凝华捕集得到的固态二氧化碳混合形成气固两相制冷循环工质，液态二氧化碳通过增压泵提升压力后送往输运与储存环节。

CN105561738A公开了一种吸附和吸收联用二氧化碳吸收剂的制备方法，属于吸收剂制备技术领域。本发明将制得的聚合微球和沸石原料复配后放入马弗炉中，烧除聚合微球，制得空心沸石分子筛，对其表面酯化接枝聚丙烯酸后，酰胺化反应胺基改性，从而得到吸附和吸收联用二氧化碳吸收剂的制备方法。实例证明，本发明操作简便，无需庞大设备，且在制备的过程中无任何腐蚀情况产生，利用吸附法和吸收法联用，提高二氧化碳回收率，降低吸收的负荷，降低可吸附过程中尾气浓度的要求，从而节约能耗，具有耐氧性好、去除率高的特点。

CN101745285B公开了一种吸附去除大气中二氧化碳的方法，以胺基树脂为吸附剂，去除大气中的二氧化碳。具体包括以下步骤：1)合成胺基树脂；2)以胺基树脂为吸附剂，对大气中的二氧化碳进行吸附。本发明采用吸附法去除大气中的二氧化碳，操作简单，材料易得，去除效果明显，吸附剂易再生、重复使用。本发明用于去除大气中的二氧化碳，具有良好的环境效益。

水泥生产是耗能巨大的产业，为了达到节能减排和碳中和的目的，对于水泥窑窑尾二氧化碳的减排方案得到了技术人员的重视。以上方法对于温度较高的水泥窑尾气尚不具备工业化价值，必须找到适合水泥窑的碳减排方案。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种吸附法减少水泥窑窑尾二氧化碳的方法。

一种吸附法减少水泥窑窑尾二氧化碳的方法，其方案为：

步骤一、固定床反应器装填，将成型好的二氧化碳吸附剂装填至固定床反应器中，所述的二氧化碳吸附剂为一种改性耐高温氧化钙二氧化碳吸附剂；

步骤二、尾气的除杂：尾气经过旋风分离器，去除固体粉尘；

步骤三、高温吸附减排处理：高温烟气不经降温直接进入固定床反应器中，首先在600-750℃下活化处理30-60min，然后开始吸附反应，吸附温度为500-750℃，反应压力为3-14bar；

步骤四、脱吸附回收处理：将吸附饱和的固定床反应器中的二氧化碳吸附剂置于850-1000℃的温度下煅烧1-4h，即可完成回收利用。

步骤1：进一步的，所述的改性耐高温氧化钙二氧化碳吸附剂按照以下方法制备：