[发明专利]固体燃料发电站废弃物综合处理工艺及其设备

摘要

本发明公开了一种固体燃料发电站废弃物综合处理工艺及其设备。该工艺将含Na+、K+、Ca2+、Mg2+金属离子的调质海水电解生成碱性物质和酸性气体，利用碱性物质吸收发电站排放烟气中的二氧化碳，无害化处理后排放至海中封存；利用酸性气体合成盐酸，并利用盐酸与发电站排放粉煤灰、生物质灰、或廉价的硅酸盐矿石粉进行溶解置换反应，将其中分离出的含Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-离子的溶解液回收，返送到调质海水中继续电解；将其中分离出的SiO2作为工业原料加以利用，从而形成对发电站废弃物进行综合处理的良性循环。其设备主要由电解装置、二氧化碳吸收塔、氯化氢合成塔、硅酸盐反应器、旋流分离器和真空皮带机组合而成，可最大限度地实现发电站废弃物综合利用。

主权项

一种固体燃料发电站废弃物综合处理工艺，它是对发电站所排放烟气中的二氧化碳和灰渣中的硅酸盐类物质进行相互利用的过程，其特征在于：该工艺包括如下步骤：1）以天然海水或添加有盐酸盐类的调质海水作为电解质溶液，通入直流电源对其进行电解分离处理，在电解装置的阴极和阳极分别获得酸性气体H2和Cl2，同时使电解质溶液变成主要成分为NaOH、KOH、Ca(OH)2、Mg(OH)2的混合碱性溶液；2）将所得混合碱性溶液喷入二氧化碳吸收塔中，同时向二氧化碳吸收塔中通入发电站所排放的烟气，使烟气中的CO2与混合碱性溶液的喷射雾滴逆流接触，发生充分的化学吸收反应，生成稳定的Na+、K+、Ca2+、Mg2+离子类碳酸盐浆液；3）对除去CO2的烟气作进一步净化处理，脱除其中夹带的混合碱性物质液滴，所得洁净烟气排入大气；同时，对所获碳酸盐浆液作进一步无害化处理后，将其排入大海；4）分别对所获H2和Cl2进行纯化处理，将H2和Cl2中携带的水份和碱液分离出来，并回流到电解质溶液中；5）分别对脱水后的H2和Cl2进行冷却处理，使H2和Cl2的温度降低至适于合成反应的区域；6）将冷却处理后的H2和Cl2同步导入氯化氢合成塔中，使H2和Cl2发生稳定的化学燃烧反应，生成HCl气体；7）向硅酸盐反应器中注入工艺用水，同时投加发电站所排放的灰渣或/和硅酸盐矿石粉，搅拌使灰渣中的硅酸盐类物质或/和硅酸盐矿石粉与工艺用水充分混合，配制成硅酸盐溶液；8）将所生成的HCl气体通入到所配制的硅酸盐溶液中，使其与硅酸盐水溶液充分接触，发生剧烈的化学置换反应，将硅酸盐中的Na+、K+、Ca2+、Mg2+离子溶解置换出来，获得含有易溶于水的盐酸盐类、大量Cl‑离子和固态SiO2的盐酸盐浆液；9）对所得盐酸盐浆液进行浓缩处理，将其中的固态SiO2浓缩分离出来，同时将溢出含有Na+、K+、Ca2+、Mg2+和Cl‑离子的溶解液输送到电解质溶液中重新参与循环。