[发明专利]全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO2

说明书

本发明公开了全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO₂的方法及装置，采用两台以上的石灰窑、烟气余热锅炉、负压抽气机、第一烟气管道、第二烟气管道、助燃气管道、燃料气管道；每个石灰窑中设置有一个切线螺旋气体分布风帽；所述第一烟气管道的一端与所述烟气余热锅炉的热相进口连接；所述烟气余热锅炉的热相出口与所述负压抽气机的进口连接，所述石灰窑的烟气出口分别与第一烟气管道和第二烟气管道连接；每个石灰窑内的切线螺旋气体分布风帽的进口分别通过管道与第二烟气管道、助燃气管道和燃料气管道连接。各级石灰窑依次排列分别进行卸窑、装窑、预热、热分解反应等工序交替连续操作生产氧化钙，具有升温时间短、无尘无CO₂排放、能量利率高的特点。

技术领域

本发明属于生石灰生产设备技术领域，具体涉及全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产CO₂的方法及装置。

背景技术

生石灰(CaO)是由石灰石(CaCO₃)经热分解反应而制得，一般热分解温度为900℃～1200℃，该热分解反应式为

热分解反应式(1)为一强吸热反应，需要用煤气或天然气或煤或焦炭燃烧提供热量，以焦炭为燃料、空气为助燃气体的燃烧反应式为

C+O₂(空气含O₂21％,N₂79％)→CO₂+N₂ ΔH_r2＝-393.5 kJ/mol (2)

由反应式(1)和(2)可见，CaCO₃热分解和焦炭燃烧放出大量温室气体CO₂，，烧制1吨石灰(CaO)，排放CO₂的量为1.26吨，而且以空气为助燃气体，排放的烟气是CO₂和N₂的混合气体，要分离提纯CO₂有一定难度。随着时代的发展和人类社会的进步，对生态环境保护的要求越来越高，石灰生产面临着严峻的技术变革考验，因而CO₂排放、余热回收、烟气中粉尘(PM2.5)的去除以及新型石灰窑研制等正日益受到重视，如何减少温室气体CO2排放和回收石灰烧制过程的余热，实现石灰生产的节能减排是一个棘手问题。

公开号为CN206902040U的中国专利申请公开了一种热循环石灰生产炉，它包括炉体、炉体内形成的煅烧腔体以及炉窑，炉体的顶部设置有排气口，炉体的外围设置有夹套，夹套的中部通过隔断将夹套分为上夹套和下夹套两部分，炉体的外围缠绕有位于上夹套内的加热盘管，下夹套的底部与炉体的底部形成环形的开口，环形开口正对窑腔，下夹套与煅烧腔体之间还连接有排热管，排热管上设置有主阀门。采用上述的结构后，通过两种加热方式可以节约煤炭资源，煤窑加热过程中产生的多余热量可以通过排热管直接进入到煅烧腔体进行辅助加热，节约了能源，在加热过程中能够使热量直接进入下夹套内提高了加热效果，使得整个炉体均能够进行加热，加热的均匀性非常好，从而提高了产品的品质。

公开号为CN101987783A的中国专利申请公开了一种在悬浮态预热分解炉利用煤气煅烧石灰石生产活性石灰粉的方法，属于建筑材料的环保生产领域，该方法包括煤气的稳压、输送工艺和煤气在分解炉内的燃烧加热工艺，将煤气在悬浮态预分解炉内充分燃烧用于石灰石的煅烧生产用作烧结熔剂的活性生石灰粉，以及利用篦式冷却机冷却生石灰的工艺。分别采用冶金生产过程中富余的焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气、混合煤气作为燃料替代传统工艺中的煤对石灰石粉进行煅烧分解。本发明既解决了燃煤所造成的环境污染问题，又提高了炼钢所产生富余煤气的利用率，减少煤气的外排，同时提高石灰石煅烧的生产效率和热效率，改善生石灰的活性。