[实用新型]一种适用于水泥窑的二氧化碳纯化捕集的系统

说明书

本实用新型公开了一种适用于水泥窑的二氧化碳纯化捕集的系统，包括预热器、筒型立窑、以及碳捕集装置，所述筒型立窑包括物料通道和烟气通道，所述烟气通道内设置燃烧器，所述燃烧器在所述烟气通道内燃烧产生高温传递至所述物料通道，所述预热器中生料的一部分进入所述物料通道受热分解出CO₂，CO₂气体通向所述碳捕集装置被捕集。该系统将水泥窑生产烟气和生料分解产生的烟气相互隔绝，相较于现有碳捕集系统，能显著降低碳捕集成本，且CO₂气体浓度能极大提高。

技术领域

本实用新型属于建材生产环保处置设备技术领域，尤其涉及一种适用于水泥窑的二氧化碳纯化捕集的系统。

背景技术

全球气候变暖、海平面上升等环境问题日益严峻，温室效应将严重威胁人类的生存。我国是全球最大温室气体排放国，2019年我国CO₂排放量约97亿吨，约占全球碳排放(330亿吨)的1/3。水泥行业是我国工业CO₂的重要排放行业，中国水泥产量连续近三十年来居世界第一，生产吨熟料排放CO₂量约0.8吨，总体上，水泥约占工业生产碳排放总量的8-10％左右。水泥行业目前已被国家列为必须进行低碳治理的重点，碳减排不仅是水泥工业面临的严峻挑战，也是实现水泥工业科技进步的重要机遇。

水泥工业降低碳排放的途径主要有四种：减少水泥中的熟料含量、使用替代燃料、改进单位热耗、碳捕集和碳封存(CCS)，前三种方案虽在世界上多个水泥厂中普遍使用，但还是受到各种因素的限制，如某些地区缺乏胶凝混合材、燃料来源限制等，且最终可行性还要取决于能否满足水泥应用的质量标准，因此行业内对能够大幅减少水泥碳排放量的CCS技术就更为关注。目前，水泥行业已实现采用化学吸附法来捕集纯化窑尾废气中的二氧化碳，并已建成国内首个示范项目，项目投资额达上亿元。水泥窑尾烟气中CO₂浓度仅为20％左右，且有害酸性气体如SO₂、NOx等较多，该示范项目系统运行成本高昂，且回收的二氧化碳品质较低。各运行指标中，烟气中CO₂浓度是影响CCS成本的最大因素，如何提高烟气中CO₂浓度是CCS亟需突破的难题。

实用新型内容

针对现有技术所存在的问题和不足，本实用新型提供了一种适用于水泥窑的二氧化碳纯化捕集的系统及方法，将水泥窑生产烟气和生料分解产生的烟气相互隔绝，相较于现有碳捕集系统，能显著降低碳捕集成本，且二氧化碳气体浓度能极大提高。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种适用于水泥窑的二氧化碳纯化捕集的系统，包括预热器、筒型立窑、以及碳捕集装置，所述筒型立窑包括物料通道和烟气通道，所述烟气通道内设置燃烧器，所述燃烧器在所述烟气通道内燃烧产生高温传递至所述物料通道，所述预热器中生料的一部分进入所述物料通道受热分解出CO₂，CO₂气体通向所述碳捕集装置被捕集。

进一步的，所述物料通道围绕在所述烟气通道的外侧，所述物料通道的内壁面敷设耐火保温材料。

进一步的，预热器从上至下包括C11、C12、C2、C3、C4及C5段，所述预热器C4段出口与所述物料通道之间设置第一支路，所述C4段出口的生料通向所述物料通道；所述预热器C5段出口与所述第一管路之间设置第二支路，所述预热器C5段出口的生料与所述C4段出口的生料预混后通向所述物料通道；所述物料通道的出口与所述物料通道的入口之间设置第三支路。

进一步的，所述物料通道中产生的CO₂气体依次通过换热装置、除尘器，再由风机送入碳捕集装置捕集。

进一步的，还包括分解炉，所述物料通道的出口的高温物料送入所述分解炉利用，所述烟气通道内的高温气体通入所述分解炉中利用。