[发明专利]一种对烟道气中二氧化碳的利用方法

说明书

一、技术领域：减排

二、背景技术：

在燃煤、燃油、燃气的各种工业生产中，目前的企业界大多只在如何提高燃料的利用率上进行了节能的各项研究并实施，因减排增加运营成本，减少以看的见的利润，使企业减少了对减排的热情，既使有的减排技术可靠，但实际上操作起来，难度大，成本太高。

现在常用的CO₂回收利用的方法有如下几种：①溶剂吸收法：该方法流程复杂，操作成本高，即使日本三菱重工公司与关西电力公司合作的新工艺，其CO₂的回收费用也需要20美元/吨。②变压固体吸附法：所吸附气体中的CO₂也仅占60％左右，不能做产品直接使用。③有机膜分离法：只适用于气源干净且需CO₂浓度不高于90％的场合，该技术在国内尚处于开发阶段。以上方法生产的CO₂都是气态，都需经吸附精馏法进一步纯净化、精馏液化，才能进行储存和运输的通用技术。美国电力研究院(EPRI)所作的研究指出，既使用氨洗涤也只能使CO₂减少10％的排放，其它回收利用的CO₂都是高纯度的，在烟道气中低浓度的CO₂、SO₂、NO₂、NO捕集直接利用方面还是空白。

在燃煤电厂需要减排二氧化碳、除硫和除硝的同时，粉煤灰的大量占地，致使耕地减少，污染了环境；烟道气除尘和长距离的泵送排渣、排灰既增加了能耗又使用了大量的水，其废水又造成了新的污染。

三、发明内容：一种对烟道气中二氧化碳的利用方法

1、本发明可以解决如下技术问题：①可以从多种混合气体的烟道气中捕集低浓度的二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮；②将捕集到的大量的二氧化碳，直接转化为气硬性的，以碳酸钙为主要成份，将捕集到的二氧化硫最终转化为二水硫酸钙的水硬性成份，将捕集到的二氧化氮、一氧化氮转化为稳定的亚硝酸钙、硝酸钙，并由此使捕集物直接转化生成白灰成型材料产成品，使捕集到的气体得以直接利用。

2、实现本技术的方法：①用白灰为胶凝剂成型的固体材料为捕集物，使除尘后的烟道气通过放有捕集物的潮湿固硫、固氮、碳化烟气隧道，捕集、利用了烟道气中大量的二氧化碳和少量的二氧化硫及少量的二氧化氮、一氧化氮；②用除尘后的烟道气，多次重复给以白灰成型的半成品以0.25MPa～0.3MPa的压力加压的方法，快速固硫、固氮、碳化为白灰成型材料产成品，并由此捕集、利用了烟道气中大量的二氧化碳和少量的二氧化硫及少量的二氧化氮、一氧化氮；③用发泡机将含有大量的二氧化碳，少量的二氧化硫和少量二氧化氮、一氧化氮的烟道气起泡后，充入模具内的白灰混合乳中，白灰固硫、固氮、碳化后定型为半成品，将半成品用常压(或多次重复加压)的烟道气中来继续固硫、碳化，以此来得到白灰轻体砌块，并由此捕集、利用了烟道气中大量的二氧化碳，少量的二氧化硫和少量的二氧化氮、一氧化氮，其主要反应如下：

生成的亚硫酸钙不稳定，可以被烟道气中的氧气所氧化，生成水硬性材料二水硫酸钙：

并由此得到二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮枯竭的烟道气；并同时得到早强的白灰成型材料产成品。为使反应过程能够深度进行，在成型固体捕集物时，加入不少于30％的透气性反应助剂以利于二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮分子的渗入使反应得以继续进行，使捕集到的二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮与白灰充分反应，粉煤灰就是一种很好的透气性反应助剂；捕集物所用的白灰的细度应达到300目以上，以利于反应的进行也利于早强产品的强度提升。因碳化、固硫、固氮反应都是放热反应，较高的温度虽能加快二氧化碳分子、二氧化硫分子、二氧化氮分子、一氧化氮分子的运动速度，提高活性，但更多的是抑制了碳化、固硫、固氮反应的正向进行，为有利于碳化、固硫、固氮反应的进行，以控制反应温度在4℃～128℃范围内是比较合适的；有研究表明加大压力在0.25MPa～0.30MPa时也有利于碳化、固硫、固氮反应的快速进行。