[发明专利]一种利用富镁矿物封存烟气中二氧化碳的装置及方法

权利要求书

1.一种利用富镁矿物封存烟气中二氧化碳的装置，其特征在于，包括富镁矿物浓缩液罐(6)、鼓泡反应釜(4)、液氨汽化撬(1)、碳酸镁精制釜(10)、第一滤液罐(9)、第二滤液罐(13)、氯化铵结晶釜(15)、浓盐酸储罐(5)、烟气缓冲罐(2)、循环尾气冷却器(12)、三级吸收塔(18)、第一离心机(7)、第二离心机(11)、第三离心机(16)、第一干燥机(14)、第二干燥机(17)和单效蒸发器(19)；

富镁矿物浓缩液罐(6)的出口与鼓泡反应釜(4)的入口连通，液氨汽化撬(1)的出口与鼓泡反应釜(4)的入口连通，鼓泡反应釜(4)的底部出口与第一离心机(7)连接，第一离心机(7)的液体出口通过第一滤液罐(9)和泵分别与鼓泡反应釜(4)的入口和氯化铵结晶釜(15)的入口连通；第一离心机(7)的固体出口通过输送管链(8)与碳酸镁精制釜(10)的入口连通，碳酸镁精制釜(10)的底部出口与第二离心机(11)连接，第二离心机(11)的液体出口通过第二滤液罐(13)和泵与碳酸镁精制釜(10)的入口连通，第二离心机(11)的固体出口通过输送管链(8)与第一干燥机(14)连接；

浓盐酸储罐(5)的出口与氯化铵结晶釜(15)的入口连通，氯化铵结晶釜(15)的出口与第三离心机(16)连接，第三离心机(16)的液体出口与富镁矿物浓缩液罐(6)的入口连通，第三离心机(16)的固体出口通过输送管链(8)与第二干燥机(17)连接；

鼓泡反应器(4)的顶部出口与三级吸收塔(18)连通，三级吸收塔(18)的出口与碳酸镁精制釜(10)的入口连通，三级吸收塔(18)的另一出口与单效蒸发器(19)连通；

碳酸镁精制釜(10)的顶部出口通过管道和循环尾气冷却器(12)与烟气缓冲罐(2)的入口连通，烟气缓冲罐(2)的出口通过引风机(3)与鼓泡反应釜(4)的入口连通。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一干燥机和第二干燥机为桨叶式干燥机。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一离心机、第二离心机和第三离心机均为卧式全自动刮刀卸料离心机。

4.如权利要求1或2或3所述的装置，其特征在于，所述循环尾气冷却器为固定管板式换热器，里面的换热管呈正三角分布。

5.利用权利要求1至4任一项所述装置封存烟气中二氧化碳的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将富镁矿物浓缩液从富镁矿物浓缩液罐泵入鼓泡反应釜，打开液氨汽化撬，通入液氨调溶液pH为8～10；

(2)工业烟气通过烟道进入烟气缓冲罐，再通过引风机进入鼓泡反应釜，在25～99℃下进行反应，得到浆液和尾气；

尾气从鼓泡反应釜顶部出口进入三级吸收塔进行酸洗和碱洗处理，得到氯化铵和可直接排放的碱洗尾气，将5～10％的碱洗尾气送到碳酸镁精制釜进行利用，将氯化铵经过单效蒸发器处理后形成氯化铵产品；

鼓泡反应釜内的浆液从底部出口进入第一离心机进行离心分离，得到碳酸镁铵水合物和滤液；

(3)将第一离心机中离心分离后的滤液送入第一滤液罐，然后通过泵和管道分别送入鼓泡反应釜和氯化铵结晶釜，其中，送至氯化铵结晶釜的滤液量占滤液总量的10～30wt％；

将第一离心机中离心分离后的碳酸镁铵水合物通过输送管链输送至碳酸镁精制釜，同时向碳酸镁精制釜中通入水和从三级吸收塔出来的部分碱洗尾气，在精制釜中对碳酸镁铵水合物进行精制，产生浆液和循环尾气；将循环尾气通过循环尾气冷却器送回至烟气缓冲罐，将浆液送至第二离心机进行离心分离，得到轻质碳酸镁粗品和精制溶液；

(4)将轻质碳酸镁粗品通过输送管链输送至第一干燥机进行干燥，得到轻质碳酸镁产品；将精制溶液存于第二滤液罐，然后通过泵和管道送回碳酸镁精制釜继续参与反应；

(5)富镁矿物通过输送管链送入氯化铵结晶釜，打开浓盐酸储罐，往氯化铵结晶釜内加入浓盐酸调pH2～7，结晶釜内经过搅拌、结晶后得到浆液，将浆液送至第三离心机进行离心分离，得到氯化铵粗品和富镁溶液，将富镁溶液送回富镁矿物浓缩液罐，将氯化铵粗品通过输送管链输送至第二干燥机进行干燥，得到氯化铵产品。