專利名稱：提高造紙白泥在燃煤流化床鍋爐系統(tǒng)中捕集CO₂性能的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及提高造紙白泥在燃煤流化床鍋爐系統(tǒng)中捕集CO2性能的方法及裝置，屬于環(huán)境污染物防治與清潔燃燒技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，對燃煤電站進行CO2捕集和封存，被認為是短期內(nèi)減少碳排放的主要途徑。盡管目前已提出了較多針對燃煤電站的CO2控制技術(shù)，但在工業(yè)應(yīng)用時必須綜合考慮技術(shù)經(jīng)濟性。近年來，鈣基吸收劑循環(huán)煅燒/碳酸化反應(yīng)捕集燃煤鍋爐煙氣CO2技術(shù)受到各國學(xué)者的廣泛關(guān)注，被認為是最具有可行性的燃煤電站大規(guī)模捕集CO2技術(shù)之一。該技術(shù)利用分布廣泛、價格低廉的鈣基吸收劑如石灰石和白云石等作為CO2吸收劑。鈣基吸收劑首先進入流化床煅燒反應(yīng)器，經(jīng)過高溫煅燒后變成CO2和CaO (如(I)式所示)。煅燒反應(yīng)器內(nèi)采用煤在02/C02氣氛下燃燒產(chǎn)生的熱量使鈣基吸收劑分解，煅燒反應(yīng)器出口 CO2濃度可達95%以上，經(jīng)過冷凝、除水和液化后可以進行儲存。煅燒產(chǎn)生的CaO進入到碳酸化反應(yīng)器，該爐采用鍋爐煙氣作為流化介質(zhì)，CaO與煙氣中的CO2發(fā)生碳酸化反應(yīng)生成CaCO3 (如(2)式所示)，從而實現(xiàn)CO2的捕集，生成的CaCO3則進入流化床煅燒反應(yīng)器進行煅燒，鈣基吸收劑的煅燒反應(yīng)和碳酸化反應(yīng)如此循環(huán)進行，排出失活吸收劑同時補充鈣基吸收劑，這就形成了鈣基吸收劑循環(huán)煅燒/碳酸化捕集CO2技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種提高造紙白泥在燃煤流化床鍋爐系統(tǒng)中捕集CO2性能的方法，包括以下步驟 煤在循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)燃燒，產(chǎn)生的含CO2煙氣經(jīng)脫硫劑脫除SO2后進入循環(huán)流化床碳酸化爐；同時，造紙白泥進入循環(huán)流化床煅燒爐內(nèi)煅燒生成CaO和CO2,煅燒反應(yīng)所需能量由生物質(zhì)純氧燃燒提供，生成的CaO進入循環(huán)流化床碳酸化爐內(nèi)，與脫除SO2后的含CO2煙氣中的CO2進行碳酸化反應(yīng)生成CaCO3,反應(yīng)后，含CO2煙氣成為CO2濃度低的煙氣，排出；生成的 CaCO3則進入循環(huán)流化床煅燒爐進行煅燒，再生成CaO和CO2 ;反應(yīng)循環(huán)進行，不斷地向循環(huán)流化床煅燒爐內(nèi)補充造紙白泥，同時循環(huán)流化床煅燒爐內(nèi)的失活吸收劑被排出，其特征在于從循環(huán)流化床煅燒爐內(nèi)排出的一部分失活吸收劑，進入鼓泡流化床再碳酸化爐，同時， 循環(huán)流化床煅燒爐內(nèi)生成的富CO2煙氣也進入鼓泡流化床再碳酸化爐，在鼓泡流化床再碳酸化爐內(nèi)，失活吸收劑與富CO2煙氣中的CO2進行再碳酸化，生成CaCO3,生成的CaCO3進入活化吸收劑存儲倉，再進入循環(huán)流化床煅燒爐，用于煅燒生成CaO和CO2 ;從循環(huán)流化床煅燒爐內(nèi)排出的另一部分失活吸收劑進入燃煤循環(huán)流化床鍋爐，作為脫硫劑，用于脫除煤燃燒生成的煙氣中的SO2。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種提高造紙白泥在燃煤流化床鍋爐系統(tǒng)中捕集CO2性能的方法，其特征在于所述在鼓泡流化床再碳酸化爐內(nèi)失活吸收劑與富CO2煙氣再碳酸化的反應(yīng)溫度為650 720°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種提高造紙白泥在燃煤流化床鍋爐系統(tǒng)中捕集CO2性能的方法，其特征在于所述在鼓泡流化床再碳酸化爐內(nèi)失活吸收劑與富0)2煙氣反應(yīng)時間為 7 12小時。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種提高造紙白泥在燃煤流化床鍋爐系統(tǒng)中捕集CO2性能的方法，其特征在于所述造紙白泥為干燥脫水的造紙白泥或經(jīng)過水洗除掉部分鈉、氯成分的造紙白泥。
5.一種提高造紙白泥在燃煤流化床鍋爐系統(tǒng)中捕集CO2性能的裝置，包括燃煤循環(huán)流化床鍋爐、循環(huán)流化床碳酸化爐和循環(huán)流化床煅燒爐，燃煤循環(huán)流化床鍋爐與循環(huán)流化床碳酸化爐連通，循環(huán)流化床碳酸化爐分別通過CaO通道和CaCO3通道與循環(huán)流化床煅燒爐連通，循環(huán)流化床煅燒爐底部設(shè)有失活吸收劑排出管道，其特征在于還包括鼓泡流化床再碳酸化爐和活化吸收劑存儲倉，其中，循環(huán)流化床煅燒爐分別通過富CO2煙氣通道和失活吸收劑排出管道與鼓泡流化床再碳酸化爐連通；鼓泡流化床再碳酸化爐與活化吸收劑存儲倉連通，活化吸收劑存儲倉與循環(huán)流化床煅燒爐連通；循環(huán)流化床煅燒爐通過失活吸收劑排出管道與燃煤循環(huán)流化床鍋爐連通。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種提高造紙白泥在燃煤流化床鍋爐系統(tǒng)中捕集CO2性能的方法燃煤循環(huán)流化床鍋爐產(chǎn)生的煙氣經(jīng)脫SO2后進入碳酸化爐。造紙白泥在煅燒爐產(chǎn)生的CaO進入碳酸化爐捕集煙氣中CO2，反應(yīng)生成CaCO3進入煅燒爐煅燒，反應(yīng)循環(huán)進行。從煅燒爐排出的失活白泥，一部分進入再碳酸化爐與從煅燒爐排出的富CO2煙氣進行再碳酸化，再碳酸化生成的CaCO3經(jīng)過煅燒后再次進入碳酸化爐捕集CO2。從煅燒爐排出的另一部分失活白泥進入燃煤流化床鍋爐作為脫硫劑。本發(fā)明可實現(xiàn)造紙白泥的大規(guī)模資源化利用，能提高造紙白泥的循環(huán)捕集CO2性能，并可實現(xiàn)CO2和SO2的聯(lián)合脫除。
文檔編號B01D53/75GK102921292SQ20121045401
公開日2013年2月13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)明者李英杰, 孫榮岳, 劉長天, 路春美 申請人:山東大學(xué)