[实用新型]一种二氧化碳回收利用系统及应用其制备轻质碳酸镁的系统

说明书

技术领域

本实用新型属于金属材料和机械制造领域，尤其涉及一种二氧化碳回收利用系统及应用其制备轻质碳酸镁的系统。

背景技术

硼泥碳化法制备轻质碳酸镁主要包括以下几个工序：硼泥加生石灰发生消化反应、碳化反应、过滤、热解反应、再过滤、干燥等过程。其中碳化反应原理是氢氧化镁与二氧化碳反应生成碳酸氢镁，其中二氧化碳由煅烧石灰石收集所得。

碳化釜中发生的反应：

Mg(OH)₂+2CO₂+H₂O→Mg(HCO₃)₂

换热器中碳酸氢镁溶液发生的反应：

5Mg(HCO₃)₂→4MgCO₃.Mg(OH)₂.4H₂O+6CO₂↑

热解反应原理是碳酸氢镁溶液加热分解生成轻质碳酸镁和二氧化碳，此过程产生的二氧化碳占整个工艺所需二氧化碳的3/5，因此对此步分解出的二氧化碳进行回收利用对整个工艺的优化起着非常重要的作用，将二氧化碳回收再利用不但可以降低生产成本，提高企业竞争力，同时可以避免排放二氧化碳造成环境污染。

热解过程即向中间物料俗称重镁水中通入一定量蒸汽，使碳酸氢镁分解成产品轻质碳酸镁，其分子式为4MgCO₃·Mg(OH)₂·4H₂O，并释放出CO₂的工序。产品轻质碳酸镁中所含二氧化碳占整个工艺所需二氧化碳的2/5，释放的二氧化碳占整个工艺所需二氧化碳的3/5，该过程释放出的二氧化碳如果不加以回收利用，将会造成大量物料损失以及环境污染。

实用新型内容

针对上述生产过程中释放出的二氧化碳不加以回收利用，将会造成大量物料损失以及环境污染的问题，本实用新型提出了一种二氧化碳回收利用系统及应用其制备轻质碳酸镁的系统。该二氧化碳回收利用系统将热解所产生的二氧化碳混合气体经换热器冷却、压缩机压缩后进入二氧化碳储罐储存起来用于碳化反应，实现了二氧化碳的回收利用。

为了达到上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种二氧化碳回收利用系统，该系统包括换热器、压缩机和二氧化碳储罐，换热器的管程出口与压缩机入口相连，压缩机出口与二氧化碳储罐相连。

所述换热器为固定管板式列管换热、浮头式换热器或U形板式换热器中任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性的实例有：固定管板式列管换热和浮头式换热器的组合，浮头式换热器和U形板式换热器的组合，固定管板式列管换热、浮头式换热器和U形板式换热器的组合等，优选固定管板式列管换热。

所述压缩机为活塞式压缩机、旋转式压缩机、轴流式压缩机或螺杆压缩机中任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性的实例有：活塞式压缩机和旋转式压缩机的组合，旋转式压缩机和轴流式压缩机的组合，轴流式压缩机和螺杆压缩机的组合，活塞式压缩机、旋转式压缩机、轴流式压缩机和螺杆压缩机的组合等。

所述二氧化碳储罐为低压储罐、中压储罐、高压储罐或超高压储罐中任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性的实例有：低压储罐和中压储罐的组合，中压储罐和高压储罐的组合，高压储罐和超高压储罐的组合，低压储罐、中压储罐和高压储罐的组合，低压储罐、中压储罐、高压储罐和超高压储罐的组合等。

所述换热器为固定管板式列管换热器，其包括管程气体入口、管程气体出口、壳层冷却液入口、壳层冷却液出口、液化气体出口，换热器上半部分为冷却段，换热器下半部分为气液分离段，管程气体入口位于换热器顶部，壳层冷却液出口位于冷却段顶部一侧，壳层冷却液入口位于冷却段下部并与冷却液出口在同一侧，液化气体出口位于气液分离段底部一侧，管程气体出口位于气液分离段上端与液化气体出口相对一侧。

所述固定管板式列管换热器的工艺流程如下：二氧化碳混合气体从换热器管程气体入口进入，同时打开壳层冷却液入口阀门让冷却液进入，调节冷却液和二氧化碳混合气体流量，将混合气体中水蒸气液化成液态水之后由液化气体出口排出，冷却后的二氧化碳气体从管程气体出口排出，热交换后的冷却液从壳层冷却液出口排出。

所述的二氧化碳回收利用系统的处理工艺包括以下步骤：