[发明专利]一种富氧助燃煅烧石灰石回收二氧化碳的方法

说明书

本发明公开了一种富氧助燃煅烧石灰石回收二氧化碳的方法。石灰石经过破碎筛分后送入煅烧炉中煅烧，生成生石灰，生石灰经过粉碎制成生石灰产品。LNG经过气化后，与富氧空气管道混合送入煅烧炉中燃烧。煅烧炉排出的气体依次经过换热器换热、喷淋塔初步除尘降温、填料塔吸附水蒸汽，然后所得气体再依次经过低温换热器换热降温、布袋除尘器除尘和压缩机多级压缩，生成液态二氧化碳，最后进行气液分离得到纯度98％以上的液态二氧化碳。本发明方法能同时生产高品质生石灰和纯度达98％以上的液态二氧化碳，实现常温液化分离煅烧石灰石产生的二氧化碳气体及其它气体，系统结构简单、连续，操作方便，节约能耗，适合规模连续性生产。

技术领域

本发明涉及一种无机非金属矿综合利用领域，尤其涉及一种富氧助燃煅烧石灰石回收二氧化碳的方法。

背景技术

碳酸钙是一种重要的无机化工原料，至今已有上百年的工业发展史。碳酸钙作为一种优质填料和白色颜料，广泛应用于化工、冶金、建材、电子、轻工、医药、农业等领域的复合材料填充。碳酸钙产品分为重质碳酸钙、轻质碳酸钙两大类，其中重质碳酸钙(简称重钙)又称为研磨碳酸钙，是利用石灰石、方解石、大理石、白云石等进行粉碎、研磨、分级而成。

碳酸钙应用的真正价值是其深加工产品。对重钙产品的规模化、精细化、功能化及多样化需求，使碳酸钙产品朝着超细化、超纯化、表面改性及复合化方向高速发展，使其既具有填充作用又具有补强性。而碳酸钙煅烧获取二氧化碳与生石灰等产品是其重要的研究方向之一。

当前在碳酸钙综合应用中，主要的脱除二氧化碳方法有:物理吸收法、化学吸收法和变压吸附法、膜法四类。

1)、物理吸收法有冷甲醇法、聚乙二醇二甲醚法和碳酸烯丙酯法。物理吸收法需要在压力为2～5MPa和较低温度条件下进行，溶液的再生依靠减压解吸。该方法能耗较低，但是净化度较低。在净化度要求较高的净化工艺中应用，还有待于进一步完善。

2)、化学吸收法可以在较低压力的环境下，吸收气体中的二氧化碳，脱除二氧化碳程度很高。目前常用的化学吸收法主要是热钾碱法。热钾碱法是有效除去二氧化碳的方法，其原理为利用少量有机物或大量无机物作为热碳酸钾法的活化剂，用以去除二氧化碳。然而，实际应用过程中，存在吸收剂再生工艺操作复杂不利于连续生产，能耗较大，投资较高等缺点。

3)、变压吸附法是近年来兴起的一种新气体分离工艺。该工艺基于吸附单元操作，通常用于混合气体中某种气体的分离与精制。吸附的工艺原理是利用吸附剂对不同气体的吸附力不同，对气体混合物中的某种组分进行选择性吸附，使之与其他气体得到分离。由于在该工艺操作过程中，不仅需要多套吸附装置并联使用，才能保持工艺生产的连续性；而且能耗、占地、运行成本和设备投资成本较高。因此，该技术的应用推广，有待于工艺进一步改进和技术的提高。

4)、膜法是将无液态水、无油的压缩混合气体沿中空纤维管内腔流动时，各种气体的分压在中空纤维丝管的高压侧(原料侧)与低压侧(渗透侧)所形成的驱动力--分压差作用下，溶解系数和扩散系数大的气体(如CO2、H₂S)优先透过管壁，其余气体(CH₄)相对透过困难，从而达到分离的目的，但是价格昂贵，投入与回收不成正比，推广困难。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种富氧助燃煅烧石灰石回收二氧化碳的方法，在生产高品质生石灰的同时，实现常温液化高效分离煅烧石灰石产生的二氧化碳气体及其它杂质气体，生产纯度达98％以上的液态二氧化碳，实现二氧化碳的高品质利用；同时本方法适合较大规模连续性生产，系统结构简单、连续，操作方便，节约能耗。

本发明采用如下技术方案解决上述技术问题：

一种富氧助燃煅烧石灰石回收二氧化碳的方法，包括以下工艺步骤：

(1)石灰石通过破碎机破碎至粒径100mm～150mm，再使用筛孔孔径50mm的振动筛进行筛分，筛下物作为制砖的原料回收利用，筛上物送入煅烧炉中煅烧；