[发明专利]固体燃料发电站废弃物综合处理工艺及其设备

权利要求书

1.一种固体燃料发电站废弃物综合处理工艺，它是对发电站所排放烟气中的二氧化碳和灰渣中的硅酸盐类物质进行相互利用的过程，其特征在于：该工艺包括如下步骤：

1）以天然海水或添加有盐酸盐类的调质海水作为电解质溶液，通入直流电源对其进行电解分离处理，在电解装置的阴极和阳极分别获得酸性气体H₂和Cl₂，同时使电解质溶液变成主要成分为NaOH、KOH、Ca(OH)₂、Mg(OH)₂的混合碱性溶液；

2）将所得混合碱性溶液喷入二氧化碳吸收塔中，同时向二氧化碳吸收塔中通入发电站所排放的烟气，使烟气中的CO₂与混合碱性溶液的喷射雾滴逆流接触，发生充分的化学吸收反应，生成稳定的Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺离子类碳酸盐浆液；

3）对除去CO₂的烟气作进一步净化处理，脱除其中夹带的混合碱性物质液滴，所得洁净烟气排入大气；同时，对所获碳酸盐浆液作进一步无害化处理后，将其排入大海；

4）分别对所获H₂和Cl₂进行纯化处理，将H₂和Cl₂中携带的水份和碱液分离出来，并回流到电解质溶液中；

5）分别对脱水后的H₂和Cl₂进行冷却处理，使H₂和Cl₂的温度降低至适于合成反应的区域；

6）将冷却处理后的H₂和Cl₂同步导入氯化氢合成塔中，使H₂和Cl₂发生稳定的化学燃烧反应，生成HCl气体；

7）向硅酸盐反应器中注入工艺用水，同时投加发电站所排放的灰渣或/和硅酸盐矿石粉，搅拌使灰渣中的硅酸盐类物质或/和硅酸盐矿石粉与工艺用水充分混合，配制成硅酸盐溶液；

8）将所生成的HCl气体通入到所配制的硅酸盐溶液中，使其与硅酸盐水溶液充分接触，发生剧烈的化学置换反应，将硅酸盐中的Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺离子溶解置换出来，获得含有易溶于水的盐酸盐类、大量Cl^-离子和固态SiO₂的盐酸盐浆液；

9）对所得盐酸盐浆液进行浓缩处理，将其中的固态SiO₂浓缩分离出来，同时将溢出含有Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺和Cl^-离子的溶解液输送到电解质溶液中重新参与循环。

2.根据权利要求1所述的固体燃料发电站废弃物综合处理工艺，其特征在于：所述步骤1）中，调质海水是以天然海水、海水淡化后的苦卤水或人造海水作为溶剂，以NaCl作为溶质配制而成的能够电解产生足量H₂和Cl₂的海水。

3.根据权利要求1或2所述的固体燃料发电站废弃物综合处理工艺，其特征在于：所述步骤2）中，发电站所排放的烟气依次经过预除尘和脱硫处理后，再通入到二氧化碳吸收塔中。

4.根据权利要求1或2所述的固体燃料发电站废弃物综合处理工艺，其特征在于：所述步骤6）中，H₂和Cl₂的摩尔比为1.05~1.10∶1。

5.根据权利要求1或2所述的固体燃料发电站废弃物综合处理工艺，其特征在于：所述步骤8）中，将HCl气体通入到硅酸盐溶液底部的气体分布器中，使其从气体分布器的防堵气孔向下喷出，形成大量向上运动的HCl气泡，并采用搅拌器搅拌、破碎HCl气泡，延长HCl气泡向上运动的时间，从而使HCl气泡与硅酸盐溶液充分接触混合，且气液混合物经搅拌器搅拌从一侧向另一侧流动，直至置换反应完全。