[实用新型]一种CO2废气的收集与化学结晶造粒流化床工艺利用系统

说明书

本实用新型公开了一种CO₂废气的收集与化学结晶造粒流化床工艺利用系统，包括燃煤锅炉，还包括CO₂收集单元、CO₂利用单元和结晶颗粒物回收利用单元；燃煤锅炉的工业废气出口与冷却塔的入口相连；燃煤锅炉的工业废气出口还与SO₂吸收塔下部的进气端相连通；分离器的气体输出端分为至少两条支路，一条支路与化学结晶循环造粒流化床主体顶部的管式静态混合器上游的出水管相连通，另一条支路与化学结晶循环造粒流化床主体底部的进水管相连通。本实用新型联合CO₂收集单元、CO₂利用单元和结晶颗粒物回收利用单元，实现了以废治废，减少CO₂排放量的同时对高硬度废水及碱性废水进行处理的效果。

技术领域

本实用新型属于水处理领域，涉及造粒流化床，具体涉及一种CO₂废气的收集与化学结晶造粒流化床工艺利用系统。

背景技术

随着能源消耗增加，2018年全球能源相关的二氧化碳(CO₂)排放量增加至33.1Gt，同比增长1.7％。燃煤发电占所有与能源相关的CO₂排放量的30％。中国已成为世界上最大的能源消费国和CO₂排放国。相比之下，全球范围内CO₂的利用总量仅为1-2Gt。大量的CO₂气体排放至大气中，会对大气环境造成巨大的影响，在导致全球变暖的“温室气体”中，CO₂时最主要的成分。

为了减少CO₂排放，国务院颁布的《“十三五”控制温室气体排放工作方案的通知》中要求到2020年，单位国内生产总值CO₂排放比2015年下降18％，“十三五”期间工业领域累计减排CO₂当量11Gt以上。这就要求企业在工业生产过程中要优化生产工艺，减少CO₂排放，尽可能的将排放的CO₂收集利用。

目前工业上常用的收集CO₂的方法有精馏法、物理吸附法、膜分离法、吸收法(物理吸收法和化学吸收法)等。其中溶剂吸收法是收集工业废气中CO₂最常用的方法，最常用的吸收剂是以一乙醇胺(MEA)为代表的烷醇胺。化学溶剂吸收法具有吸收速度快、吸收能力大及投资少等优点。其产品CO₂的纯度可以达到99.5％以上，能够满足绝大部分使用场景的要求。CO₂的固定与资源化是节能减排、降低温室气体排放的重要途径，固定后的CO₂常用用于气体保护焊、CO₂混相驱油、化工原料的生产等。水处理领域是CO₂应用的潜在市场，将CO₂用于水处理时，气态的CO₂转化为CO₃²-盐及HCO₃^-盐，从而将其固定于水中，降低了大气中CO₂的含量。

水中的硬度通常分为暂时性硬度和永久性硬度，暂时性硬度是由水中的Ca(HCO₃)₂和Mg(HCO₃)₂引起的作用，永久性硬度一般是指含有Ca²⁺和Mg²⁺的氯化盐和硫酸盐导致的作用。水中Ca²⁺、Mg²⁺含量较高时会引起水体硬度升高从而引发许多问题。工业用水硬度较高时，在使用过程中会在管道管道内壁和设备壁发生结垢现象，导致管道与设备的断面积减小，从而使系统流量降低，严重时甚至会产生设备堵塞现象，给工业生产造成严重后果。