[发明专利]一种利用非纯CO2

说明书

本发明公开一种利用非纯CO₂养护水泥预制件的装置与方法，所述装置包括储气罐、减压阀、真空泵、反应釜、压力表、温度传感器、CO₂浓度检测仪、计算机，以及阀门与气管。先将反应釜抽真空，然后将储气罐中的非纯CO₂通入釜内，至预设压力时开始计时。养护期间定时检测釜内CO₂浓度，效浓度低于10％则将气体全部放掉，重新抽真空、通气，以保证碳化反应始终快速高效地进行。本发明的装置及方法不仅可保证非纯CO₂养护过程的高效进行，而且装置成本低廉，操作方法简便。反应温度、压力及气体浓度均可测量并自动记录，便于准确总结反应规律。更重要的是，本发明将“废气”变废为宝，是真正助力“碳达峰碳中和”行动的碳化养护技术。

技术领域

本发明属于水泥制品技术领域，具体涉及一种利用非纯CO₂养护水泥预制件的装置与方法。

背景技术

水泥行业碳排放占全球人为二氧化碳排放量的5％到8％，担负着巨大的减排压力。同时，水泥的理论固碳量约为其重量的一半，因此，水泥制品领域又具有巨大的固碳潜力。将水泥预制件制作成型后即刻进行碳化养护，不仅能够瞬间提高制品的强度，同时可将CO₂转化为稳定的碳酸盐，永久封存在水泥预制件中，得到低碳建材产品。

迄今为止，水泥制品的碳化养护相关发明中使用的基本都是高纯CO₂。然而，为了降低大气中的CO₂含量，必须将已经排放到空气中的CO₂以及即将排放到空气中的烟道气CO₂等进行捕集回收。捕集得到的通常是非纯的低浓度CO₂，把这些低浓度CO₂直接用于水泥预制件的养护，将更具经济和环保价值。

发明内容

针对现有技术、装备的不足，本发明的目的在于提供一种利用非纯CO₂养护水泥预制件的装置与方法，本发明将低浓度CO₂用于水泥预制件的养护，所用装置及方法简便实用。而且釜内气体浓度易测量可调节，能够保证碳化过程快速高效进行。本发明在真正减少碳排放助力碳中和的同时也制得了绿色低碳建材，是目前已知的利用非纯CO₂养护水泥制品的最佳方案，具有广阔的应用前景。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种利用非纯CO₂养护水泥预制件的装置，包括：储气罐2、减压阀、真空泵6、反应釜8、压力表9、温度传感器10、CO₂浓度检测仪14、计算机15，以及阀门与气管；

其连接关系如下：

储气罐2的出气口连接储气罐放气阀门3，储气罐放气阀门3再与第一减压阀4连接，第一减压阀4通过管路与反应釜进气阀门5连接，组成进气系统；反应釜抽气阀门7与真空泵6连接，组成抽气装置；反应釜盖上安装压力表9和温度传感器10，用于检测反应期间釜内的温度、压力变化情况；反应釜检测阀门12与第二减压阀13连接，第二减压阀13再通过管路与CO₂浓度检测仪14连接，组成气体浓度检测装置；压力表9、温度传感器10、CO₂浓度检测仪14与计算机15连接，组成数据采集系统；反应釜上还设置有反应釜放气阀门11。

所述储气罐2的工作压力为3MPa，罐体设置有进出气阀门、压力表和安全阀。

所述第一减压阀4和第二减压阀13的输入范围为0～25MPa，输出范围为0～1MPa。

所述真空泵6为旋片式真空泵，能抽真空至-0.9bar。

所述反应釜8为316L不锈钢材质，能够承受3MPa压力。

所述压力表9的测量范围为-0.1～10MPa，精度等级0.4级。