[实用新型]一种利用富镁矿物封存烟气中二氧化碳的装置

说明书

本实用新型涉及一种利用富镁矿物封存烟气中二氧化碳的装置，其包括富镁矿物浓缩液罐、鼓泡反应釜、液氨汽化撬、碳酸镁精制釜、第一滤液罐、第二滤液罐、氯化铵结晶釜、浓盐酸储罐、烟气缓冲罐、循环尾气冷却器、三级吸收塔、第一离心机、第二离心机、第三离心机、第一干燥机、第二干燥机和单效蒸发器。该装置能有效地对富镁矿物进行利用，并对烟气中的二氧化碳进行捕集与固定，实现国家减排目标，整套装置中，物料采用管链运输，避免污染，设计有滤液循环管道，实现了物料的循环使用，经济环保；从反应装置中排出的尾气会经过尾气处理再排放，对环境友好；整套固碳流水线的装置具有可拆卸、易于运输的特点，便于因地制宜地进行矿物封存。

技术领域

本实用新型涉及一种固碳封存二氧化碳的装置，特别是一种利用富镁矿物封存烟气中二氧化碳的装置。

背景技术

由于全球对化石燃料的依赖，工业生产和人类生活过程中产生的二氧化碳排放量日益增加，所导致的温室效应正在严重威胁着地球环境。二氧化碳的捕集和封存技术是将二氧化碳从大型排放源收集起来并储存到适当的场所，从而避免排放到大气当中。

由于矿物封存更适合中小型排放源（＜2.5MtCO₂，占总排放量10-15%）且产生的碳酸盐产物具有一定的经济价值，寻求工业上可行的工艺路线也是学者们研究的重点。近几年开展了许多示范实验，这对于验证技术的可行性是很重要的，也使其从实验室实验向商业化规模更靠近。

Pasquier和他的团队使用了加拿大魁北克省南部两座封闭矿井中的蛇纹石尾矿（硅酸镁）对一座水泥厂排放的烟气（CO₂含量为12%-20%）进行了固碳中试实验，由于蛇纹石尾矿中含氧化铁，且尾矿的粒度较大不适合直接参与反应，需要对尾矿进行前处理，导致实验能耗增大；来自芬兰Aalto大学和ÅboAkademi大学的研究团队开发了一种名为Slag2PCC的方法，使用钢转炉（碱性氧气炉，BOF）中的钢渣废料作为钙源代替天然石灰石对二氧化碳进行吸收，但此方法未考虑对反应过程中产生废液的处理，还没有形成一套成熟的工艺。

我国盐湖镁资源丰富，盐湖水中含有大量的以氯化物和硫酸盐形式存在的镁。将盐湖水置于晒盐厂的原卤池中，通过调节pH生产光卤石（KMgCl₃·6H₂O），对光卤石进行进一步加工后产生氯化钾（KCl）和老卤水，老卤水的主要阳离子成分为Mg²⁺和Na⁺，将老卤水通入老卤池，进行日晒晾干最终生成富镁矿物。位于我国柴达木盆地的察尔汗盐湖可以提供超过20亿吨的富镁矿物，是很好的二氧化碳矿物封存原料。

实用新型内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种利用富镁矿物封存烟气中二氧化碳的装置，利用该装置可以对烟气中二氧化碳实现有效的封存，并可副产轻质碳酸镁和氯化铵。

技术方案

一种利用富镁矿物封存烟气中二氧化碳的装置，包括富镁矿物浓缩液罐、鼓泡反应釜、液氨汽化撬、碳酸镁精制釜、第一滤液罐、第二滤液罐、氯化铵结晶釜、浓盐酸储罐、烟气缓冲罐、循环尾气冷却器、三级吸收塔、第一离心机、第二离心机、第三离心机、第一干燥机、第二干燥机和单效蒸发器；

富镁矿物浓缩液罐的出口与鼓泡反应釜的入口连通，液氨汽化撬的出口与鼓泡反应釜的入口连通，鼓泡反应釜的底部出口与第一离心机连接，第一离心机的液体出口通过第一滤液罐和泵分别与鼓泡反应釜的入口和氯化铵结晶釜的入口连通，第一离心机的固体出口通过输送管链与碳酸镁精制釜的入口连通，碳酸镁精制釜的底部出口与第二离心机连接，第二离心机的液体出口通过第二滤液罐和泵与碳酸镁精制釜的入口连通，第二离心机的固体出口通过输送管链与第一干燥机连接；