[发明专利]一种二氧化碳矿化封存及固化飞灰中重金属的系统及方法有效
申请号: | 201911355348.1 | 申请日: | 2019-12-25 |
公开(公告)号: | CN111085101B | 公开(公告)日: | 2021-03-09 |
发明(设计)人: | 张永生;杨刚;王家伟;汪涛;潘伟平 | 申请(专利权)人: | 华北电力大学 |
主分类号: | B01D53/83 | 分类号: | B01D53/83;B01D53/62;A62D3/30;A62D101/08 |
代理公司: | 天津合正知识产权代理有限公司 12229 | 代理人: | 吕琦;马云云 |
地址: | 102206*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 二氧化碳 封存 固化 飞灰中 重金属 系统 方法 | ||
1.一种二氧化碳矿化封存及固化飞灰中重金属的系统,其特征在于,沿烟气的流动方向依次包括锅炉(11)、脱硝装置(12)、除尘器(13)、脱硫塔(14)和烟囱(15),所述除尘器(13)连接有机械改性装置(21),所述脱硫塔(14)和所述烟囱(15)之间连接有烟气旁通管路(31),所述烟气旁通管路(31)连接有二氧化碳分离装置(32),经过所述二氧化碳分离装置(32)分离出的烟气与所述烟囱(15)连接,以将该部分烟气通过所述烟囱(15)排出;
所述机械改性装置(21)和所述二氧化碳分离装置(32)之间连接有反应装置(20),经所述机械改性装置(21)机械改性后的飞灰和经所述二氧化碳分离装置(32)分离出的二氧化碳进入所述反应装置(20)反应生成碳酸盐,以实现二氧化碳的矿化封存及飞灰中重金属的固化;
所述二氧化碳分离装置(32)和所述反应装置(20)之间设置有加压装置(33),所述反应装置(20)的外部设置有加热套(201),以实现二氧化碳处于超临界状态;其中,二氧化碳的超临界状态是指当二氧化碳的温度超过31℃、压力超过7.38MPa时的状态,通过控制所述加热套(201)和所述加压装置(33)达到二氧化碳的超临界状态;
所述反应装置(20)还连接有泄压回路,沿二氧化碳的泄压流动方向,所述泄压回路上依次设置有泄压阀(41)、储存罐(42)和第一两通阀(43);
沿二氧化碳的增压流动方向,所述二氧化碳分离装置(32)和所述反应装置(20)之间依次设置有第二两通阀(34)、三通阀(35)、所述加压装置(33)和第三两通阀(36),所述第一两通阀(43)和所述三通阀(35)连通。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述第一两通阀(43)、所述第二两通阀(34)和所述第三两通阀(36)均为气动阀,所述加压装置(33)为气动增压泵。
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述反应装置(20)内设置有搅拌器(202)。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的系统,其特征在于,所述除尘器(13)和所述机械改性装置(21)之间设置有卸料装置(22)和卸料仓(23),所述除尘器(13)、所述卸料装置(22)、所述卸料仓(23)和所述机械改性装置(21)依次连接;
其中,所述卸料装置(22)的一端与所述除尘器(13)的一电场(131)连接。
5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述卸料装置(22)包括气化斜槽(221)和设置于所述气化斜槽(221)上的气动蝶阀(222),所述气化斜槽(221)的一端与所述除尘器(13)的一电场(131)连接,另一端与所述卸料仓(23)连接。
6.一种二氧化碳矿化封存及固化飞灰中重金属的方法,其特征在于,所述方法基于权利要求1-5中任一项所述的系统;
所述方法包括以下步骤:
获取除尘器(13)的至少部分飞灰,利用机械改性装置(21)对获取的飞灰进行机械研磨;
获取脱硫塔(14)后的至少部分烟气,利用二氧化碳分离装置(32)从获取的烟气中分离出二氧化碳;
将经所述机械改性装置(21)机械改性后的飞灰和经所述二氧化碳分离装置(32)分离出的二氧化碳进行混合反应,以实现二氧化碳的矿化封存及飞灰中重金属的固化。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,步骤所述利用二氧化碳分离装置(32)从获取的烟气中分离出二氧化碳之后,还包括步骤:
对分离出的二氧化碳进行加压加温,以使分离出的二氧化碳处于超临界状态。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,步骤所述将经所述机械改性装置(21)机械改性后的飞灰和经所述二氧化碳分离装置(32)分离出的二氧化碳进行混合反应之后,还包括步骤:
将反应后剩余的二氧化碳进行储存,对储存的二氧化碳进行加压加温后,再次与经所述机械改性装置(21)机械改性后的飞灰进行混合反应。
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