麦尔兹石灰窑二氧化碳回收工艺系统的制作方法

1.本发明涉及石灰窑尾气处理技术领域，具体为麦尔兹石灰窑二氧化碳回收工艺系统。


背景技术：

2.麦尔兹(maerz)活性石灰窑是世界上先进石灰煅烧设备，具有两个上下布置且相互连通的窑膛，窑壳上部的直径大于窑壳下部的直径，卸料平台设置在窑壳的底部，卸料平台焊接在窑体钢结构上，窑体钢结构是麦尔兹活性石灰窑的组成部分，是由槽钢、角钢钢板焊接而成，起到支撑窑体的作用。
3.石灰窑尾气中含有大量二氧化碳成分，二氧化碳是一种环境有害气体，但同时，二氧化碳又是一种广泛应用的工业原材料，包括食品加工，保鲜、饮料、化肥、防火、石油开发等领域都离不开二氧化碳，从石灰窑尾气中回收二氧化碳不仅可以取得相应的经济利益，同时也能取得相应的社会效益，是一个利国、利民的好事。
4.同时，随着环保政策日益严格和碳排放征税进程逐渐迫近，石灰窑烟气成为钢铁厂继烧结烟气之后新的环保重点关注对象。很多省份超低排放标准的下发，石灰窑污染物排放超标和co2回收利用成为需要迫切解决的问题。但是大量石灰窑烟气co2浓度偏低、部分污染物超标，严重制约co2回收利用的实现。针对上述的问题，提出麦尔兹石灰窑二氧化碳回收工艺系统。


技术实现要素：

5.(一)解决的技术问题
6.针对现有技术的不足，本发明提供了麦尔兹石灰窑二氧化碳回收工艺系统，解决了上述所提出的问题。
7.(二)技术方案
8.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：麦尔兹石灰窑二氧化碳回收工艺系统，包括用于去除尾气中碱性物质的碱洗塔，与所述碱洗塔相连的分水器，与所述分水器相连的变压吸附系统，所述变压吸附系统是根据在固体材料中气体组分吸附特性的差异，也会受到吸附量随着压力变化的特点，利用周期性压力变换的方式，完成相应气体分离和提纯，吸附剂可以是分子筛、活性炭、硅胶、氧化铝等；
9.与所述变压吸附系统相连的用于减小排出管路流量不均匀度，避免过流量的产生的缓冲罐，所述缓冲罐相连干燥床，与所述干燥床相连的预冷器，与所述预冷器相连的液化器和冷凝器，同时在预冷时，将不燃气放空；
10.与所液化器相连的精馏塔，且所述冷凝器也与所述精馏塔相连接，与所述精馏塔相连的在沸器；
11.与所述在沸器相连的球罐。
12.优选的，所述二氧化碳在进入干燥床时，需采用二氧化碳压缩机进行压缩。
13.优选的，所述液化器相连有制冷机组，用于对二氧化碳进行制冷液化。
14.优选的，所述碱洗塔上连接有碱洗泵和碱液冷却器，所述碱洗塔采用碱洗泵与碱液冷却器相连。
15.优选的，所述分水器与变压吸附系统采用离心压缩机对尾气进行输送。
16.优选的，所述干燥床共设置有两组，且两组干燥床分别与所述二氧化碳压缩机相连接。
17.优选的，所述球罐采用装车泵对液体二氧化碳装车，所述球罐也可将液体二氧化碳输送去炼铜。
18.优选的，本麦尔兹石灰窑二氧化碳回收工艺系统采用dcs(distributed controlsystem)即分布式控制系统进行控制，它把分散的、单回路的测量和控制系统用计算机进行统一管理，用各种i/o板卡代替控制室的各种仪表，利用计算机的强大功能，对二氧化碳回收工艺系统集中进行实时检测、控制、参数调节、报警显示和存储历史数据等操作，dcs以其高性能、高质量、高可靠性、开放式等特点，本项目的二氧化碳精制生产线监控系统即采用dcs。
19.(三)有益效果
20.本发明提供了麦尔兹石灰窑二氧化碳回收工艺系统。具备以下有益效果：利用石灰窑气采用变压吸附(psa)工艺流程将石灰窑气中的二氧化碳首先提纯至95％(v％)，然后将95％的二氧化碳送入液体二氧化碳装置，然后再接续吸附精馏技术提纯液化到食品级标准，整个装置无蒸汽消耗，无废渣、废液和无有毒有害气体排放，做到了真正意义上的节能环保，将为企业带来良好的经济效益和社会效益；
21.综合利用了窑尾气排出的高纯度二氧化碳，既减少了碳排放又产生了新的经济增长点。
附图说明
22.图1为本申请工艺流程图；
23.图2为本申请整体的工艺步骤图。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.实施例一：
26.请参阅图1-2，本发明提供麦尔兹石灰窑二氧化碳回收工艺系统技术方案：石灰窑尾气首先经过尾气预处理装置，通过碱洗塔对尾气进行处理，进一步降低尾气中的二氧化硫和氮氧化物，然后进入变压吸附系统；
27.烟道气首先进入变压吸附系统中psa段，在吸附剂的选择吸附下，大部分二氧化碳被吸附下来，未被吸附的绝大部分氮气及氧气排空；
28.吸附结束后通psa段经过若干次均压降初步富集吸附塔内的二氧化碳，并通过逆
放步序得到含量90％左右的二氧化碳气送入下工段利用；
29.从变压吸附装置排放的co2尾气看，原料气中co2浓度达到平均90％，但是其他杂质含量并不算多；
30.常规类似尾气中含有的h2s、cos、和c2h6等杂质含量都是零，只有o2、n2、ar、和co等微量杂质；
31.随后对co2原料气进行压缩，进入吸附床把水和重组份脱除干净，降温液化后用精馏方法除去o2、n2、ar、和co轻组分，最后得到纯度达到99.99％以上的食品级二氧化碳，通过球罐进行存储；
32.最后可以通过装车泵对液体二氧化碳装车，还可以将液体二氧化碳输送去炼铜，整个装置无蒸汽消耗，无废渣、废液和无有毒有害气体排放，做到了真正意义上的节能环保，将为企业带来良好的经济效益和社会效益。
33.本发明的控制方式是通过人工启动和关闭开关来控制，动力元件的接线图与电源的提供属于本领域的公知常识，并且本发明主要用来保护机械装置，所以本发明不再详细解释控制方式和接线布置。
34.本发明的控制方式是通过控制器来自动控制，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，电源的提供也属于本领域的公知常识，并且本发明主要用来保护机械装置，所以本发明不再详细解释控制方式和电路连接。
35.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征：
1.麦尔兹石灰窑二氧化碳回收工艺系统，其特征在于：包括用于去除尾气中碱性物质的碱洗塔，与所述碱洗塔相连的分水器，与所述分水器相连的变压吸附系统；与所述变压吸附系统相连的用于减小排出管路流量不均匀度，避免过流量的产生的缓冲罐，所述缓冲罐相连干燥床，与所述干燥床相连的预冷器，与所述预冷器相连的液化器和冷凝器，同时在预冷时，将不燃气放空；与所液化器相连的精馏塔，且所述冷凝器也与所述精馏塔相连接，与所述精馏塔相连的在沸器；与所述在沸器相连的球罐。2.根据权利要求1所述的麦尔兹石灰窑二氧化碳回收工艺系统，其特征在于：所述二氧化碳在进入干燥床时，需采用二氧化碳压缩机进行压缩。3.根据权利要求1所述的麦尔兹石灰窑二氧化碳回收工艺系统，其特征在于：所述液化器相连有制冷机组，用于对二氧化碳进行制冷液化。4.根据权利要求1所述的麦尔兹石灰窑二氧化碳回收工艺系统，其特征在于：所述碱洗塔上连接有碱洗泵和碱液冷却器，所述碱洗塔采用碱洗泵与碱液冷却器相连。5.根据权利要求1所述的麦尔兹石灰窑二氧化碳回收工艺系统，其特征在于：所述分水器与变压吸附系统采用离心压缩机对尾气进行输送。6.根据权利要求2所述的麦尔兹石灰窑二氧化碳回收工艺系统，其特征在于：所述干燥床共设置有两组，且两组干燥床分别与所述二氧化碳压缩机相连接。7.根据权利要求1所述的麦尔兹石灰窑二氧化碳回收工艺系统，其特征在于：所述球罐采用装车泵对液体二氧化碳装车。

技术总结
本发明公开了麦尔兹石灰窑二氧化碳回收工艺系统，包括用于去除尾气中碱性物质的碱洗塔，与所述碱洗塔相连的分水器，与所述分水器相连的变压吸附系统，利用石灰窑气采用变压吸附(PSA)工艺流程将石灰窑气中的二氧化碳首先提纯至95％(V％)，然后将95％的二氧化碳送入液体二氧化碳装置，然后再接续吸附精馏技术提纯液化到食品级标准，整个装置无蒸汽消耗，无废渣、废液和无有毒有害气体排放，做到了真正意义上的节能环保，将为企业带来良好的经济效益和社会效益，综合利用了窑尾气排出的高纯度二氧化碳，既减少了碳排放又产生了新的经济增长点。长点。长点。


技术研发人员：齐盆盆 樊少义 景冬冬 李豪 王亭亭
受保护的技术使用者：精河县晶羿矿业有限公司
技术研发日：2023.06.05
技术公布日：2023/7/22