权利要求
1.一种固碳脱碳用吸收剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按质量份称取
危废原料，并对称取的危废原料依次进行粉碎处理、混合预处理，形成混合物料;所述危废原料包括碱性危废物料、酸性危废物料、酸碱性不确定的危废物料;所述危废原料中，碱性危废物料的含量大于酸性危废物料的含量;
S2、通过热解料斗将混合物料按一定处置量运送到热解煅烧炉中，并在热解煅烧炉中进行热解煅烧处理;所述处置量不超过2.5t/h;
S3、将热解煅烧后的物料缓慢输送至研磨料斗中，同时通过设置在研磨料斗上端的喷淋急冷装置对热解煅烧后的物料进行喷淋急冷处理，之后，将冷却后的物料输送至球磨机中进行球磨处理，使冷却后的物料的粒径不超过5mm,球磨完成后，得到浆料;按重量比计算，所述浆料中，冷却后的物料与水的混合比例为1：(99-98);
S4、将浆料输送至浆料搅拌罐中，并向浆料搅拌罐中输送淡水，同时，通过加药泵将储存在碱液罐中的活化复合碱液输送至浆料搅拌罐中，使调节浆料的pH值不低于10，之后，搅拌均匀，形成固碳脱碳用吸收剂。
2.根据权利要求1所述的一种固碳脱碳用吸收剂的制备方法，其特征在于：所述碱性危废物料为
铝灰、赤泥、飞灰、废钻井泥浆、电石渣、煤矸石、炼铁废渣中的任意一种或多种;所述酸性危废物料为磷石膏渣、酸油渣、酸渣中的任意一种或多种;所述酸碱性不确定的危废物料为粉煤灰、油泥、岩屑、垃圾中的任意一种或多种;所述垃圾包括医疗垃圾、生活垃圾。
3.根据权利要求2所述的一种固碳脱碳用吸收剂的制备方法，其特征在于：所述热解煅烧处理是采用燃烧器点燃天然气和不凝汽，通过天然气和不凝汽燃烧产生的高温烟气间接加热混合物料;在所述热解煅烧处理的过程中，热解煅烧炉内温度控制在400-1200℃范围内。
4.根据权利要求3所述的一种固碳脱碳用吸收剂的制备方法，其特征在于：所述热解煅烧炉的炉体长度不小于20m;所述热解煅烧炉上靠近所述热解料斗的炉体前端为低温热解区，炉体后端为高温煅烧区;
所述热解煅烧处理包括炉体前端进行的低温热解处理、炉体后端进行的高温煅烧处理;所述低温热解处理的处理温度为400-480℃。
5.根据权利要求1所述的一种固碳脱碳用吸收剂的制备方法，其特征在于：按质量百分数计算，所述活化复合碱液包括18-23%的NaOH、12-18%的哌嗪、8-12%的硅酸钠、10-18%的四乙烯五胺以及其余量的淡水。
6.一种固碳脱碳用吸收剂，其特征在于：采用权利要求1-5任意一项所述的制备方法制备得到。
7.一种固碳脱碳系统，包括与设置在烟气输送管路上的烟气输送泵的输出端相连接或者与二氧化碳水溶液罐相连接的二氧化碳吸收装置，其特征在于，所述二氧化碳吸收装置与权利要求1-5任意一项所述的浆料搅拌罐相连接。
8.根据权利要求7所述的一种固碳脱碳系统，其特征在于：当所述二氧化碳吸收装置与二氧化碳水溶液罐相连接时，所述二氧化碳吸收装置包括前端与二氧化碳水溶液罐相连接的管道混合器、固液分离器、汽水分离器、螺旋输送器;
所述管道混合器的前端还通过浆液泵与所述浆料搅拌罐相连接;所述管道混合器的后端与所述固液分离器相连接;所述固液分离器的上端与汽水分离器相连接，底部与所述螺旋输送器相连接;汽水分离器的上端设置有气体出口，底部设置有液体出口。
9.根据权利要求7所述的一种固碳脱碳系统，其特征在于：当所述二氧化碳吸收装置与二氧化碳水溶液罐相连接时，所述二氧化碳吸收装置包括通过浆液泵与所述浆料搅拌罐相连接的固液分离旋流器，与固液分离旋流器底部相连接的高碱性固体物料料斗，与高碱性固体物料料斗相连接的双轴螺旋高压反应器;所述双轴螺旋高压反应器水平设置;所述双轴螺旋高压反应器的前端通过管路与二氧化碳水溶液罐相连接;所述双轴螺旋高压反应器的后端设置有排气口、出料口。
10.根据权利要求7所述的一种固碳脱碳系统，其特征在于：当所述二氧化碳吸收装置与设置在烟气输送管路上的烟气输送泵的输出端相连接时，所述二氧化碳吸收装置包括脱硫脱碳塔;所述脱硫脱碳塔的底端与设置在烟气输送管路上的烟气输送泵的输出端相连接，上端通过浆液泵与所述浆料搅拌罐相连接;所述脱硫脱碳塔的顶部设置有气体排出口，底部设置有固体出口。
说明书
技术领域
[0001]本发明涉及
固废、危废处理技术领域，特别涉及一种固碳脱碳用吸收剂及其制备方法、固碳脱碳系统。
背景技术
[0002]二氧化碳是导致全球气候变暖主要原因之一，对排放的二氧化碳进行捕集利用和封存是实现大规模碳减排、应对气候变化最有效手段之一;现有的脱碳、固碳方法主要有化学吸收法、物理吸收法、物理吸附法等等;这些处理方法的投资较高、能源消耗较大;并且，这些方法均需要使用并消耗大量的脱碳药剂，例如，化学吸收法通常采用MDEA、MEA等作为脱碳药剂，物理吸收法通常采用PC、NHD、甲醇等作为脱碳药剂，物理吸附法通常采用硅胶等作为脱碳药剂;这会进一步增加脱碳、固碳的成本;因此，需要寻找到一种廉价、且能广泛应用的脱碳、固碳药剂。
[0003]在当前的发展阶段，工业危险废物(简称危废)或一般固体废物(简称固废)在经过一系列严格的无害化处理流程之后，通常都是被回填并掩埋在特定的废弃物处理场地中。这一传统的处置方式，虽然在一定程度上能够有效隔离有害物质，避免其对人类社会造成的即时性危害，但却需要占用大量的国土空间资源，这对于土地资源日益紧张的当今社会而言，无疑是一个沉重的负担;更为严重的是，在填埋过程中出现的任何疏漏或长期自然作用下发生的渗漏，都有可能会导致有害物质渗透进入土壤层，进而通过地下水系统的循环，对附近的土壤、地下水等自然要素造成严重的污染，甚至可能随着空气流动扩散至更广的区域;这种污染不仅破坏了生态环境的平衡，还严重威胁到了附近居民的健康安全和生活质量，给自然环境和人类社会的可持续发展带来了极大的挑战。为了应对这一难题，科研人员及环保部门不断探索更为高效、环保的固废与危废处置方法。当前，危废与固废的常规处理方式主要有固化处理方法、矿化处理方法;其中，固化处理是先将固废或危废与能固化剂混合，使固废或危废包容或固定在固化基材中，随后将其转化为普通建筑材料，但这种方法的利用价值相对单一;至于矿化处理方法，实施方式通常包括两种：一是将已成型的固废置于酸性气体环境中反应生成碳酸盐，但此过程效率不高;二是利用搅拌设备将固废与酸性水溶液混合;然而，由于搅拌设备属于机械装置，在作业时释放酸性气体会对搅拌设备造成腐蚀;并且因搅拌设备的密封性能不足，无法通过加压来提升反应效率;同时，在大批量处理危废与固废时，所需要使用的搅拌设备的体积普遍偏大，处理成本也随之增高。因此，需要探索一种处理效率高、成本低、利用价值高的固废或危废处理方式。
[0004]本发明提供了一种固碳脱碳用吸收剂及其制备方法、固碳脱碳系统，以解决现有技术中存在的固废或危废的处理成本高、利用价值单一，脱碳、固碳成本高等问题。
发明内容
[0005]本发明目的是：提供一种固碳脱碳用吸收剂及其制备方法、固碳脱碳系统，以解决现有技术中存在的固废或危废的处理成本高、利用价值单一，脱碳、固碳成本高等问题。
[0006]本发明的技术方案是：一种固碳脱碳用吸收剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、按质量份称取危废原料，并对称取的危废原料依次进行粉碎处理、混合预处理，形成混合物料;所述危废原料包括碱性危废物料、酸性危废物料、酸碱性不确定的危废物料;所述危废原料中，碱性危废物料的含量大于酸性危废物料的含量;
S2、通过热解料斗将混合物料按一定处置量运送到热解煅烧炉中，并在热解煅烧炉中进行热解煅烧处理;所述处置量不超过2.5t/h;
S3、将热解煅烧后的物料缓慢输送至研磨料斗中，同时通过设置在研磨料斗上端的喷淋急冷装置对热解煅烧后的物料进行喷淋急冷处理，之后，将冷却后的物料输送至球磨机中进行球磨处理，使冷却后的物料的粒径不超过5mm,球磨完成后，得到浆料;按重量比计算，所述浆料中，冷却后的物料与水的混合比例为1：(99-98);
S4、将浆料输送至浆料搅拌罐中，并向浆料搅拌罐中输送淡水，同时，通过加药泵将储存在碱液罐中的活化复合碱液输送至浆料搅拌罐中，使调节浆料的pH值不低于10，之后，搅拌均匀，形成固碳脱碳用吸收剂。
[0007]优选的，所述碱性危废物料为铝灰、赤泥、飞灰、废钻井泥浆、电石渣、煤矸石、炼铁废渣中的任意一种或多种;所述酸性危废物料为磷石膏渣、酸油渣、酸渣中的任意一种或多种;所述酸碱性不确定的危废物料为粉煤灰、油泥、岩屑、垃圾中的任意一种或多种;所述垃圾包括医疗垃圾、生活垃圾。
[0008]优选的，所述热解煅烧处理是采用燃烧器点燃天然气和不凝汽，通过天然气和不凝汽燃烧产生的高温烟气间接加热混合物料;在所述热解煅烧处理的过程中，热解煅烧炉内温度控制在400-1200℃范围内。
[0009]优选的，所述热解煅烧炉的炉体长度不小于20m;所述热解煅烧炉上靠近所述热解料斗的炉体前端为低温热解区，炉体后端为高温煅烧区;
所述热解煅烧处理包括炉体前端进行的低温热解处理、炉体后端进行的高温煅烧处理;所述低温热解处理的处理温度为400-480℃。
[0010]优选的，按质量百分数计算，所述活化复合碱液包括18-23%的NaOH、12-18%的哌嗪、8-12%的硅酸钠、10-18%的四乙烯五胺以及其余量的淡水。
[0011]本申请还提供了一种固碳脱碳用吸收剂，该固碳脱碳用吸收剂采用上述方法制备得到。
[0012]本申请还提供了一种固碳脱碳系统，该固碳脱碳系统包括与设置在烟气输送管路上的烟气输送泵的输出端相连接或者与二氧化碳水溶液罐相连接的二氧化碳吸收装置，其中，所述二氧化碳吸收装置与上述容纳固碳脱碳用吸收剂的所述浆料搅拌罐相连接。
[0013]优选的，当所述二氧化碳吸收装置与二氧化碳水溶液罐相连接时，所述二氧化碳吸收装置包括前端与二氧化碳水溶液罐相连接的管道混合器、固液分离器、汽水分离器、螺旋输送器;
所述管道混合器的前端还通过浆液泵与所述浆料搅拌罐相连接;所述管道混合器的后端与所述固液分离器相连接;所述固液分离器的上端与汽水分离器相连接，底部与所述螺旋输送器相连接;汽水分离器的上端设置有气体出口，底部设置有液体出口。
[0014]优选的，当所述二氧化碳吸收装置与二氧化碳水溶液罐相连接时，所述二氧化碳吸收装置包括通过浆液泵与所述浆料搅拌罐相连接的固液分离旋流器，与固液分离旋流器底部相连接的高碱性固体物料料斗，与高碱性固体物料料斗相连接的双轴螺旋高压反应器;所述双轴螺旋高压反应器水平设置;所述双轴螺旋高压反应器的前端通过管路与二氧化碳水溶液罐相连接;所述双轴螺旋高压反应器的后端设置有排气口、出料口。
[0015]优选的，当所述二氧化碳吸收装置与设置在烟气输送管路上的烟气输送泵的输出端相连接时，所述二氧化碳吸收装置包括脱硫脱碳塔;所述脱硫脱碳塔的底端与设置在烟气输送管路上的烟气输送泵的输出端相连接，上端通过浆液泵与所述浆料搅拌罐相连接;所述脱硫脱碳塔的顶部设置有气体排出口，底部设置有固体出口。
[0016]与现有技术相比，本发明的优点是：
本发明提供了一种固碳脱碳用吸收剂及其制备方法、固碳脱碳系统，将固废或者危废通过混合、热解、焚化、研磨等处理制备成固碳脱碳用吸收剂，并用于脱碳固碳系统中处理二氧化碳，不仅能够降低固废、危废的处理成本，并增加固废、危废的利用价值，还能够通过管道式反应系统以及延长管道的方式来提高对二氧化碳吸收的效率，降低二氧化碳处置成本;解决了现有技术中存在的固废或危废的处理成本高、利用价值单一，脱碳、固碳成本高等问题。
附图说明
[0017]下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明所述固碳脱碳系统的结构示意图;
其中：1、热解料斗，2、热解煅烧炉;3、燃烧器;4、研磨料斗;5、球磨机;6、喷淋急冷装置;7、脱硫脱碳塔;71、烟气输送泵;8、碱液罐;81、加药泵;9、浆料搅拌罐;91、浆液泵;10、固液分离旋流器;11、高碱性固体物料料斗;12、二氧化碳水溶液罐;13、双轴螺旋高压反应器;14、固液分离器;15、管道混合器;16、汽水分离器;17、二氧化碳回收压缩机;18、螺旋输送器。
具体实施方式
[0018]下面结合具体实施例，对本发明的内容做进一步的详细说明：
本申请提供了一种固碳脱碳用吸收剂，该固碳脱碳用吸收剂是以危废或固废为原料，通过混合、热解、焚化、研磨等处理，使危废或固废原料在一系列的物化作用形成激发态高碱性的固体浆料，并用作脱碳固碳用吸收剂。其中，热解是通过高温环境促使废物中的有机成分发生热裂解，转化为气体、液体和固体残留物;焚化则是在高温条件下将废物完全燃烧，生成灰渣和烟气，最终生成灰渣的主要物质包括金属氧化物、硅酸盐等相对稳定的化合物;而这些金属氧化物和硅酸盐，在与水接触时，能够发生化学反应，形成碱性物质或水解产生碱基物质。因此，危废或固废的这一特性为后续的废物资源化利用提供了可能;能够在减少环境污染的同时，实现废物的循环再利用，促进经济与环境的和谐发展。
[0019]本申请还提供了一种上述固碳脱碳用吸收剂的制备方法，该制备方法具体包括以下步骤：
S1、按质量份称取危废原料，并对称取的危废原料依次进行粉碎处理、混合预处理，形成混合物料;其中，危废原料包括碱性危废物料、酸性危废物料、酸碱性不确定的危废物料中的任意一种或者多种的组合;当危废原料同时包括碱性危废物料和酸性危废物料或者同时包括碱性危废物料、酸性危废物料、酸碱性不确定的危废物料时，碱性危废物料的含量要远远大于酸性危废物料的含量;而当危废原料为酸性危废物料或者是液体时，需要使用石灰或碱性物质来调节其pH值。常用的碱性危废物料包括铝灰、赤泥、飞灰、废钻井泥浆、电石渣、煤矸石、炼铁废渣等等;常用的酸性危废物料包括磷石膏渣、酸油渣、酸渣等等;常用的酸碱性不确定的危废物料包括粉煤灰、油泥、岩屑、垃圾;其中，粉煤灰的主要成分包括二氧化硅、
氧化铝、氧化铁、氧化钙等，其酸碱性取决于其化学成分和矿物组成，当粉煤灰中的硅酸盐(如二氧化硅)和铝酸盐(如二氧化铝)含量较高时，粉煤灰具有酸性;而当粉煤灰中的氢氧化钙(石灰)含量较高时，粉煤灰具有碱性;在本申请中，呈酸性的粉煤灰和呈碱性的粉煤灰均可以作为危废物料应用于固碳脱碳用吸收剂的制备;岩屑的酸碱性取决于其成分和来源，且呈酸性或呈碱性的岩屑均可以作为本申请所用的危废物料，优选呈碱性的岩屑;在本申请中所使用的垃圾包括医疗垃圾、生活垃圾;医疗垃圾以及生活垃圾的酸碱性也取决于其主要成分;在制备固碳脱碳用吸收剂的过程中，加入垃圾可以提高固废危废的热值;增加在热解过程产生的不凝汽，并将不凝汽循环燃烧，起到降低天然气消耗的作用。称取的呈固态的危废原料需要先进行粉碎处理，使危废原料的粒径控制在2-3cm范围内，之后将粉碎后的危废原料与其他危废原料一起加入到混合容器中进行混合预处理，混合均匀后形成混合物料。
[0020]S2、通过热解料斗1将混合物料按一定处置量运送到热解煅烧炉2中，并在热解煅烧炉2中进行热解煅烧处理;其中，处置量不超过2.5吨/时(t/h);并且，如图1所示，热解煅烧炉2水平贯穿燃烧装置，燃烧器3设置在燃烧装置内的底部;热解煅烧处理是采用燃烧器3点燃燃烧装置内的天然气和不凝汽，通过天然气和不凝汽燃烧产生的高温烟气间接加热混合物料;在热解煅烧处理过程中，根据所采用的危废原料的不同，热解煅烧炉2内温度需要控制在400-1200℃范围内。在本申请中，通常选择使用炉体长度不小于20m的热解煅烧炉2，热解煅烧炉2的直径与处置量成正比，例如，当处置量为1t/h时，选择使用炉体直径为1m的热解煅烧炉2，当处置量为1.5t/h时，选择使用炉体直径为1.5m的热解煅烧炉2;热解煅烧炉2上靠近热解料斗1的炉体前端为低温热解区，且低温热解区的炉体长度为8-12m，炉体后端为高温煅烧区;输送到热解煅烧炉2内的混合物料先在炉体前端进行低温热解处理，且低温热解处理的处理温度为400-480℃;再由炉体前端输送至炉体后端进行高温煅烧处理。混合物料中的有机物料在进行高温煅烧处理后会分解产生可燃的不凝气，这些不凝气体在燃烧装置内循环燃烧，可以有效降低天然气的使用量，起到节约混合物料处置成本的目的;混合物料中的无机物料在进行高温煅烧处理后会分解或与其中的二氧化硅形成硅酸盐。
[0021]S3、将热解煅烧后的物料缓慢输送至研磨料斗4中，同时通过设置在研磨料斗4上端的喷淋急冷装置6对热解煅烧后的物料进行喷淋急冷处理，之后，将冷却后的物料输送至球磨机5中进行球磨处理，使冷却后的物料的粒径不超过5mm,球磨完成后，得到浆料;其中，球磨机5的长度约为5m;球磨机5的直径与其的处置量呈正比，例如，当球磨机5的处置量为1t/h时，选择使用直径为1m的，当球磨机5的处置量为2t/h时，选择使用直径为2m的;球磨机5的处置量不超过2.51t/h;通过球磨机5的不断转动，球磨机5中的钢球不断对冷却后的物料进行研磨，使冷却后的物料的粒径达到5mm以下，小颗粒物料可以增加其与二氧化碳气体或者二氧化碳水溶液的接触面积，从而提高其与二氧化碳气体或者二氧化碳水溶液反应速率;同时，为了保证浆料有较好的流动性，按重量比计算，固体物料与水的混合比例为1：99-98。
[0022]S4、将浆料输送至浆料搅拌罐9中，并向浆料搅拌罐9中输送淡水，同时，通过加药泵81将储存在碱液罐8中的活化复合碱液输送至浆料搅拌罐9中来调节浆料的pH值，之后，搅拌均匀，得到固碳脱碳用吸收剂。将研磨好的浆料输送到浆料搅拌罐9中后，需要先对浆料的PH值进行检测，当浆料的pH值不低于10时，不需要向浆料搅拌罐9中输送活化复合碱液，只有当发现浆料的pH值小于10时，才需要通过加药泵81将储存在碱液罐8中的活化复合碱液输送至浆料搅拌罐9中，以此来调节浆料的pH值，并用来活化浆料;其中，按质量百分数计算，活化复合碱液包括18-23%的NaOH、12-18%的哌嗪(PZ)、8-12%的硅酸钠、10-18%的四乙烯五胺以及其余量的淡水;进一步的，优选活化复合碱液包括20%的NaOH、15%的哌嗪、10%的硅酸钠、15%的四乙烯五胺;NaOH的作用主要提高浆料的pH值，哌嗪的作用主要是协同四乙烯五胺吸收二氧化碳，硅酸钠的作用主要协同NaOH来活化硅酸盐，并促进硅酸盐的结晶固化。在制备固碳脱碳用吸收剂时，应当尽量添加高碱性危废原料，用以确保或提高浆料的碱性，并减少活化复合碱液使用量。
[0023]本申请还提供了一种固碳脱碳系统;该固碳脱碳系统包括与设置在烟气输送管路上的烟气输送泵71的输出端或者与二氧化碳水溶液罐12相连接的二氧化碳吸收装置;二氧化碳吸收装置还与上述容纳固碳脱碳用吸收剂的浆料搅拌罐9相连接。其中，设置在烟气输送管路上的烟气输送泵71的输入端与产生或者存储烟气的装置相连接，用于将烟气输送至脱硫脱碳塔7中，与脱碳固碳用吸收剂接触、反应;而二氧化碳水溶液罐12通过气流管路、水流管路分别与二氧化碳回收压缩单元、淡水源相连接;从其他途径回收的二氧化碳气体，经二氧化碳回收压缩单元处理后输送至二氧化碳水溶液罐12中，并溶解在输送至二氧化碳水溶液罐中的淡水中，形成二氧化碳水溶液。
[0024]其中，当二氧化碳吸收装置与设置在烟气输送管路上的烟气输送泵71的输出端时，二氧化碳吸收装置包括脱硫脱碳塔7;脱硫脱碳塔7的底端与设置在烟气输送管路上的烟气输送泵71的输出端相连接，脱硫脱碳塔7的上端通过浆液泵91与浆料搅拌罐9相连接;脱硫脱碳塔7的顶部设置有气体排出口，且气体排出口通过管路与脱硫脱碳海水排空区相连接，脱硫脱碳塔7的底部设置有固体出口，固体出口通过管路与固硫固碳浆液存储区相连接。此时，该固碳脱碳系统相当于传统的塔器系统，是通过浆液泵直接将脱碳固碳用吸收剂输送到脱硫脱碳塔内，与烟气喷淋接触，使烟气中的二氧化硫、二氧化碳等酸性气体与高碱性的脱碳固碳用吸收剂反应，反应过程类似于传统石灰乳脱硫。
[0025]当二氧化碳吸收装置与二氧化碳水溶液罐12相连接时，该二氧化碳吸收装置包括通过浆液泵91与浆料搅拌罐9相连接的固液分离旋流器10，与固液分离旋流器10底部相连接的高碱性固体物料料斗11，与高碱性固体物料料斗11相连接的双轴螺旋高压反应器13;并且，双轴螺旋高压反应器13水平设置;双轴螺旋高压反应器13的前端通过管路与二氧化碳水溶液罐12相连接;双轴螺旋高压反应器13的后端设置有排气口、出料口。此时，该固碳脱碳系统是双轴螺旋高压反应系统，通过浆液泵91将脱碳固碳用吸收剂输送到固液分离旋流器10中，在固液分离旋流器10中进行固、液分离，分离、浓缩得到的粒径小于5微米的高碱性的固体物料通过固液分离旋流器10的底部排出并输送到双轴螺旋高压反应器13中，同时，二氧化碳水溶液罐12中储存的以1MPa的高压溶于水的二氧化碳水溶液将会被输送到双轴螺旋高压反应器13中，在双轴螺旋高压反应器13中与高碱性的固体物料充分混合、矿化，矿化反应的产物以及液体从双轴螺旋高压反应器13后端的出料口进行外输处置或制成固碳建材，未反应的二氧化碳气体回收至二氧化碳水溶液罐12中。进一步的，双轴螺旋高压反应器13前端的进料处和后端的出料处都设置有阀门用以关闭此设备。
[0026]为了提高反应效率，需要控制设置在双轴螺旋高压反应器的排气口处阀门的开度，保持双轴螺旋高压反应器内的压力，确保二氧化碳一直处于溶解状态。该固碳脱碳系统主要是利用固废危废的碱性进行脱碳，碱性越高脱碳效果越好;也可将已经收集纯化的二氧化碳用危废固废进行固碳，固碳后的固废可以制成绿色固碳建材。
[0027]另外，为提高固碳脱碳用吸收剂与二氧化碳反应、吸收的效率，降低二氧化碳处置成本，本申请还提供了一种用于固碳脱碳的管道式反应系统;即当二氧化碳吸收装置与二氧化碳水溶液罐12相连接时，二氧化碳吸收装置也可以包括前端与二氧化碳水溶液罐12相连接的管道混合器15、固液分离器14、汽水分离器16以及螺旋输送器18;并且，管道混合器15的前端还通过浆液泵91与浆料搅拌罐9相连接，用于将固碳脱碳用吸收剂以1MPa的压力输送至管道混合器15中，在管道混合器15中与二氧化碳水溶液相混合，使二氧化碳水溶液中的二氧化碳气体与固碳脱碳用吸收剂反应、吸收;同时，可以通过延长管道长度的方式来延长二氧化碳与浆料的接触时间，从而提高反应效率;管道造价更低，加工更方便，也有助于降低脱碳固碳成本。管道混合器15的后端与固液分离器14相连接，用于将固碳脱碳用吸收剂与二氧化碳反应的产物、未参与反应的固碳脱碳用吸收剂、未反应的二氧化碳水溶液输送到固液分离器14中，并在固液分离器14中完成分离;固液分离器14的上端与汽水分离器16相连接，用于将分离出的二氧化碳水溶液输送到汽水分离器16中进行水相和气相的分离;汽水分离器16的上端设置有气体出口，用于将分离出的气相排放至大气中或者通过二氧化碳回收压缩机17，回收至二氧化碳的水溶液罐中，汽水分离器的底部设置有液体出口，用于将分离出的水相排出并返回至浆料搅拌罐9中继续使用或者返回球磨机继续用于造浆;固液分离器14的底部与螺旋输送器相连接，用于分离出的固体输送到螺旋输送器18中，并通过螺旋输送器18进行外排回填处置或制成固碳建材。
[0028]以下列举出5种不同组分以及配比的危废原料组合，并通过上述制备方法将其制备成固碳脱碳用吸收剂;危废原料组合中，各组分的比例按质量份计算;具体危废原料的组合以及配比见表1。
[0029]表1.不同组分以及配比的危废原料组合
组分飞灰铝灰赤泥钻井泥浆岩屑含有污泥磷石膏垃圾酸碱性碱性碱性碱性碱性不确定不确定酸性不确定组合1111111110组合2//111515组合311/11512组合411111/18组合5115///18
将上述五组采用不同组分以及配比的危废原料组合制备得到的固碳脱碳用吸收剂应用到上述传统的塔器中进行固碳脱碳;设计吸收塔烟气、酸气的吸收率95%，达到该吸收率所消耗的固碳脱碳用吸收剂的流量值见表2。
[0030]表2.传统塔器脱碳所用固碳脱碳用吸收剂的流量
组合组合1组合1组合2组合2组合5组合5pH111311131113设计吸收塔烟气酸气吸收率95%1Nm3烟气/18.2m3浆料10Nm3烟气/13.5m3浆料1Nm3烟气/17.9m3浆料1Nm3烟气/14.4m3浆料1Nm3烟气/11.2m3浆料1Nm3烟气/9.1m3浆料
由表2可知，固碳脱碳用吸收剂的pH值越高，越有助于对二氧化碳气体等酸性气体的吸收;危废原料组合中，提高赤泥的比例，也有助于对二氧化碳气体等酸性气体的吸收。
[0031]将上述五组采用不同组分以及配比的危废原料组合制备得到的五种固碳脱碳用吸收剂的pH值均调节至11，然后将这五种固碳脱碳用吸收剂依次分别应用到上述的双轴螺旋高压反应系统、管道式反应系统以及传统机械搅拌反应系统中，并在相同参数条件下进行二氧化碳水溶液的处置，检测不同反应系统在二氧化碳水溶液的处置过程中的二氧化碳的平均逃逸率，具体检测结果见表3。
[0032]表3.同反应系统的二氧化碳平均逃逸率
系统名称双轴螺旋高压反应系统传统机械搅拌反应系统管道式反应系统二氧化碳平均逃逸率64%91%34.5%
由表3可知，在采用管道式反应系统，并分别采用五种固碳脱碳用吸收剂来处置二氧化碳水溶液时，其二氧化碳平均逃逸率为34.5%，这明显低于在采用双轴螺旋高压反应系统、传统机械搅拌反应系统时的二氧化碳平均逃逸率，进而说明，采用管道式反应系统能够显著提高固碳脱碳用吸收剂与二氧化碳反应、吸收的效率，降低二氧化碳处置成本。
[0033]上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明，因此无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
说明书附图(1)
声明：
“固碳脱碳用吸收剂及其制备方法、固碳脱碳系统” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
180
编辑：中冶有色网
来源：中太能源科技（上海）有限公司, 中太海碳（上海）环保科技有限公司
分享 0
举报 0
收藏 0
反对 0
点赞 0
2025年04月11日 ~ 13日 
