專利名稱：沼氣脫碳同步制備納米碳酸鈣的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用來從沼氣中脫除C02的設(shè)備，具體是一種沼氣脫碳同步制備納米碳酸鈣的裝置。
背景技術(shù)：
全球每年因燃燒化石燃料而排放的C02達(dá)到200億噸左右，過去20年中，排放入大氣中C02的3 /4是由化石燃料燃燒造成的。由二氧化碳排放引發(fā)的地球溫室效應(yīng)問題己經(jīng)引起各國的廣泛關(guān)注，其減排也日益受到重視。同時，二氧化碳作為一種重要的工業(yè)資源，可以應(yīng)用于食品加工及工業(yè)生產(chǎn)等多種領(lǐng)域，因此，高效、經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)二氧化碳的富集，具有很好的實(shí)踐價值。因此迫切需要分離脫除的C02，解決此問題的關(guān)鍵首先在于如何高效地從化石燃料燃分離出C02實(shí)現(xiàn)回收利用。工業(yè)上C02的分離技術(shù)很多，主要有以下幾種吸收法、吸附法、低溫蒸汽法。幾年來，二氧化碳的吸收發(fā)展極為迅速，可以分為化學(xué)溶劑法、物理溶劑法、薄膜分離法、低溫分離法等幾大類。物理溶劑法、薄膜分離法和低溫分離法的經(jīng)濟(jì)成本過高，不適用于工業(yè)應(yīng)用。目前，化學(xué)溶劑法中常使用的為溶液法，應(yīng)用較為成熟的是乙醇胺(MEA)溶液法和二乙醇胺(DEA)溶液法。這兩個方法的特點(diǎn)是吸收速度快，但由于其再生溫度較高，易造成設(shè)備腐蝕，同時再生耗能也較大。采用堿性生石灰作為C02的吸附溶劑，可以制備納米級碳酸鈣。納米碳酸鈣從一出現(xiàn)就表現(xiàn)出產(chǎn)品的廣泛適用性和旺盛的市場需求。用生石灰制備納米碳酸鈣同時對沼氣進(jìn)行脫C02，可以同時獲得納米碳酸鈣工業(yè)產(chǎn)品，可以降低脫碳成本，提高復(fù)合收益。目前吸收法是應(yīng)用最為成功的脫除C02方法，目前在化工生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的填料塔仍在發(fā)揮著重要的作用，但是填料塔中接觸的兩相流體間存在相互影響，常常會導(dǎo)致霧沫夾帶、液泛、漏液等問題，同時龐大的填料塔體積也使得運(yùn)行和維護(hù)的成本較高。微通道的比表面積可達(dá)10000-50000 m2/m-3，而常規(guī)容器的比表面積一般不超過1000 m2因此微通道系統(tǒng)中的傳質(zhì)面積大大增加，可獲得很高的傳遞速率，從而在微反應(yīng)系統(tǒng)中可以實(shí)現(xiàn)氣-液吸收設(shè)備的小型化， 由此可減少構(gòu)造材料的用量及運(yùn)行維護(hù)成本。微通道吸收器用于分離和凈化領(lǐng)域中的氣體吸收等方面可實(shí)現(xiàn)連續(xù)高效快速的分離。吸收過程、吸收速率會受到溶解度系數(shù)、液相的分子擴(kuò)散系數(shù)以及溶質(zhì)濃度影響。由于生石灰的水溶性較低，而且生成的納米碳酸鈣容易團(tuán)聚，影響了產(chǎn)品的性能。同時傳統(tǒng)設(shè)備中由于吸收劑的分散效果不佳，使氣體和液體反應(yīng)吸附不充分，容易導(dǎo)致C02的脫附效率低下。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種能夠在脫除沼氣中C02的同時獲得納米碳酸鈣產(chǎn)物，并且C02的脫附效率高、納米碳酸鈣產(chǎn)物質(zhì)量好的沼氣脫碳同步制備納米碳酸鈣的裝置。本實(shí)用新型的沼氣脫碳同步制備納米碳酸鈣的裝置包括有一個氫氧化鈣儲罐，用來存放吸收劑氫氧化鈣懸濁液，氫氧化鈣儲罐的出液口經(jīng)過出液泵通入一個微通道反應(yīng)器內(nèi)腔，微通道反應(yīng)器的沼氣入口經(jīng)過微孔膜和氣泵與沼氣源連接，微通道反應(yīng)器的出口連接氣液分離器，氣液分離連接器的液體出口經(jīng)過進(jìn)液泵與氫氧化鈣儲罐的進(jìn)液口連接，氣液分離器的氣體出口連接凈化氣管道；所述微通道反應(yīng)器底部安裝有超聲波發(fā)生裝置。所述氫氧化鈣儲罐內(nèi)設(shè)置有攪拌裝置。本實(shí)用新型能夠在脫除沼氣中C02的同時獲得納米碳酸鈣產(chǎn)物，其生產(chǎn)過程中采用超聲波空化作用，能夠促進(jìn)氫氧化鈣的溶解，促進(jìn)氫氧化鈣與C02的反應(yīng)，提高C02脫除效率；同時能夠促進(jìn)納米碳酸鈣的分散，降低團(tuán)聚，提高產(chǎn)品品質(zhì)。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的沼氣脫碳同步制備納米碳酸鈣的裝置包括有一個氫氧化鈣儲罐1，用來存放吸收劑氫氧化鈣懸濁液，氫氧化鈣儲罐的出液口經(jīng)過出液泵2通入一個微通道反應(yīng)器3內(nèi)腔，微通道反應(yīng)器3的沼氣入口經(jīng)過微孔膜4和氣泵5與沼氣源連接，微通道反應(yīng)器3的出口連接氣液分離器6，氣液分離連接器6的液體出口經(jīng)過進(jìn)液泵7與氫氧化鈣儲罐I的進(jìn)液口連接，氣液分離器6的氣體出口連接凈化氣管道；所述微通道反應(yīng)器3底部安裝有超聲波發(fā)生裝置8。氫氧化鈣儲罐I內(nèi)設(shè)置有攪拌裝置9。本實(shí)用新型實(shí)施例的使用過程中，將石灰石泡入水中分散，制備1-20%的氫氧化鈣懸濁液，懸濁液過400目篩，倒入氫氧化鈣儲罐I，并對懸濁液采用攪拌裝置9進(jìn)行分散，通過出液泵2，將懸濁液打入微通道反應(yīng)器3。含有C02的沼氣通過氣泵5達(dá)到1. 6MP,進(jìn)入微通道反應(yīng)器3，透過微孔膜4與進(jìn)入微通道反應(yīng)器的氫氧化鈣懸濁液反應(yīng)，通過微通道進(jìn)一步反應(yīng)制備生成納米碳 酸鈣。該反應(yīng)器運(yùn)行過程中，超聲波發(fā)生裝置8 —直開啟，對微反應(yīng)通道里面的氣液進(jìn)行混合、超聲空化，促進(jìn)C02的吸附、促進(jìn)氫氧化鈣的溶解。混合液含有氫氧化鈣、納米碳酸鈣、沼氣等進(jìn)入氣液分離器6，氣體由上部排出，液體經(jīng)過從分離器下口排出，進(jìn)入進(jìn)液泵7打入氫氧化鈣儲罐I。測量氫氧化鈣儲罐的PH值，如果PH值=7說明反應(yīng)完全，此時停機(jī)更換吸收劑。
權(quán)利要求1.一種沼氣脫碳同步制備納米碳酸鈣的裝置，其特征是它包括有一個氫氧化鈣儲罐(I)，氫氧化鈣儲罐的出液口經(jīng)過出液泵(2)通入一個微通道反應(yīng)器(3)內(nèi)腔，微通道反應(yīng)器(3)的沼氣入口經(jīng)過微孔膜(4)和氣泵(5)與沼氣源連接，微通道反應(yīng)器(3)的出口連接氣液分離器出)，氣液分離連接器(6)的液體出口經(jīng)過進(jìn)液泵(7)與氫氧化鈣儲罐(I)的進(jìn)液口連接，氣液分離器(6)的氣體出口連接凈化氣管道；所述微通道反應(yīng)器(3)底部安裝有超聲波發(fā)生裝置(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沼氣脫碳同步制備納米碳酸鈣的裝置，其特征是氫氧化鈣儲罐(I)內(nèi)設(shè)置有攪拌裝置(9)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種沼氣脫碳同步制備納米碳酸鈣的裝置。該裝置包括有一個氫氧化鈣儲罐，氫氧化鈣儲罐的出液口通入微通道反應(yīng)器內(nèi)腔，微通道反應(yīng)器的沼氣入口經(jīng)過微孔膜和氣泵與沼氣源連接，微通道反應(yīng)器的出口連接氣液分離器，氣液分離連接器的液體出口經(jīng)過進(jìn)液泵與氫氧化鈣儲罐的進(jìn)液口連接，氣液分離器的氣體出口連接凈化氣管道；微通道反應(yīng)器底部安裝有超聲波發(fā)生裝置。本實(shí)用新型能夠在脫除沼氣中CO2的同時獲得納米碳酸鈣產(chǎn)物，其生產(chǎn)過程中采用超聲波空化作用,能夠促進(jìn)氫氧化鈣的溶解,促進(jìn)氫氧化鈣與CO2的反應(yīng),提高CO2脫除效率；同時能夠促進(jìn)納米碳酸鈣的分散,降低團(tuán)聚，提高產(chǎn)品品質(zhì)。
文檔編號C01F11/18GK202898377SQ20122059568
公開日2013年4月24日 申請日期2012年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月13日
發(fā)明者孫良良, 鄭濤, 戴洪飛, 劉麗麗 申請人:江蘇恒創(chuàng)科技有限公司