[发明专利]全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2

权利要求书

1.一种全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO₂的装置，其特征在于：包括两台以上的石灰窑（1）、烟气余热锅炉（11）、负压抽气机（12）、第一烟气管道（9）、第二烟气管道（10）、助燃气管道（7）、燃料气管道（8）；每个石灰窑（1）中设置有一个切线螺旋气体分布风帽（5），所述切线螺旋气体分布风帽（5）为塔式切线螺旋气体分布风帽，其分为3～12层，每层竖向角度α为2º～60º，横向角度β为5º～75º；所述石灰窑（1）的顶部分别设有物料进口（2）和烟气出口（4），所述石灰窑（1）的下部设有物料出口（3）；所述第一烟气管道（9）的一端与所述烟气余热锅炉（11）的热相进口连接；所述烟气余热锅炉（11）的热相出口与所述负压抽气机（12）的进口连接，所述负压抽气机（12）的出口依次连接有除尘器和提纯器，所述烟气余热锅炉（11）的冷相进口连接有软水输送管道，所述烟气余热锅炉（11）的冷相出口连接蒸汽输送管道；所述石灰窑（1）的烟气出口（4）分别与第一烟气管道（9）和第二烟气管道（10）连接；每个石灰窑（1）内的切线螺旋气体分布风帽（5）的进口分别通过管道与第二烟气管道（10）、助燃气管道（7）和燃料气管道（8）连接；所述全封闭多窑串联氧气烧制石灰的装置的每段管道上均设有阀门。

2.根据权利要求1所述的全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO₂的装置，其特征在于：所述石灰窑（1）为竖窑、回转窑和沸腾窑中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO₂的装置，其特征在于：所述石灰窑（1）的物料进口（2）和物料出口（3）均连接有气体置换装置（6）。

4.根据权利要求1所述的全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO₂的装置，其特征在于：所述烟气余热锅炉（11）为列管式换热器、板式换热器、蛇管换热器和翅片管换热器中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO₂的装置，其特征在于：所述负压抽气机（12）为封闭式水流真空泵、负压双螺杆式抽气压缩机和离心式抽气机中的任意一种。

6.一种全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO₂的方法，其特征在于：使用如权利要求1～5中所述的全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO₂的装置，其具体是将两台以上的石灰窑（1）依次排列，每个石灰窑（1）为一级，并且当石灰窑台数大于或等于三台时，最后一级石灰窑的烟气出口（4）还连接有第三烟气管道（13），第一级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽进口与第一烟气管道之间的连接管与第三烟气管道（13）连接；每一级石灰窑的操作流程包括以下步骤：

（1）将石灰石和/或固体燃料从石灰窑的物料进口装入；接着将上一级石灰窑产生的烟气通过第二烟气管道和切线螺旋气体分布风帽通入窑内，为石灰窑进行预热；

（2）当上一级石灰窑停止反应后，同时停止为本级石灰窑预热，接着将助燃气经过助燃气管道和石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内，如果使用燃料气，可以将燃料气经过燃料气管道和石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽通入窑内；然后用明火点着窑内的固体燃料或燃料气使窑内升温至900～1300 ℃进行石灰石的热分解反应，打开负压抽气机，石灰窑内产生的烟气通过第一烟气管道输送至烟气余热锅炉降温后，再经过负压抽气机输送至除尘器和提纯器进行除尘和提纯后得到高纯度二氧化碳气体，或者是将石灰窑内产生的烟气经过第二烟气管道和下一级石灰窑的切线螺旋气体分布风帽通入到下一级石灰窑的窑内，为其进行预热；

（3）石灰窑内石灰石热分解反应结束后，停止将窑内产生的烟气输送至下一级的石灰窑内，接着从石灰窑的物料出口卸出氧化钙，再重新加入石灰石和/或固体燃料后重复步骤（1）～（3）的操作，而且依次排列的各级石灰窑分别进行卸窑、装窑、预热、热分解反应等工序的交替连续操作。

7.根据权利要求6所述的全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO₂的方法，其特征在于：所述石灰石的粒径为20～80mm。