二氧化碳回收室式石灰豎窯的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種石灰豎窯,尤其涉及一種二氧化碳回收室式石灰豎窯,其包括石灰窯窯體部分、石灰窯燃燒裝置以及石灰窯控制系統(tǒng),所述石灰窯窯體內(nèi)的石灰石煅燒區(qū)設(shè)置有長方體式的并排設(shè)置的多個(gè)石灰窯燃燒裝置,相鄰的石灰窯燃燒裝置之間的空隙為石灰石煅燒區(qū),煤氣和空氣在石灰窯燃燒裝置內(nèi)部燃燒,產(chǎn)生的高溫通過燃燒室輻射或?qū)α鳟a(chǎn)生的熱能使石灰石分解。本發(fā)明所提供的石灰豎窯中煤氣和空氣及燃燒所產(chǎn)生的廢氣都不和石灰石分解直接接觸,即提高了石灰的品質(zhì)提高,又能夠在較低的成本下回收到高純度的二氧化碳,同時(shí)避免了二氧化碳直接排放到大氣中造成的環(huán)境污染。
【專利說明】二氧化碳回收室式石灰豎窯
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種石灰豎窯,尤其涉及一種二氧化碳回收室式石灰豎窯。
【背景技術(shù)】
[0002]目前我國各鋼鐵公司(廠)都設(shè)有石灰廠(車間),但只有包鋼、廣鋼、重鋼(三廠都用PSA發(fā))、鞍鋼(化學(xué)吸收法)等數(shù)家鋼廠設(shè)有能夠回收二氧化碳的石灰廠。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),寶鋼產(chǎn)量為1000Ot/年,鞍鋼產(chǎn)量為5000t/年,各種窯型生產(chǎn)廢氣的二氧化碳濃度和石灰產(chǎn)量都不同,比例大致為54:43,根據(jù)石灰產(chǎn)量,可算出二氧化碳產(chǎn)量。目前除個(gè)別石灰廠回收二氧化碳外,大部分石灰窯產(chǎn)出的二氧化碳都放空了。如要回收生產(chǎn)二氧化碳,需要經(jīng)過除塵、脫硫、脫氮等過程,經(jīng)過處理的廢氣溫度在30°C左右,采用羅茨風(fēng)機(jī)壓送,壓力5(T100kPa,因此回收后 我國鋼廠、化工廠(PVC)及其他行業(yè)每年需要2億到2.5億噸石灰,那意味著1.6億到2億噸CO2排放到空氣中,嚴(yán)重污染環(huán)境。如果回收CO2,則成本太高(大約1000元/噸C02)。大型國營企業(yè)象征性的有CO2回收,但回收CO2也是虧損的。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠同時(shí)產(chǎn)生精品石灰及高純度二氧化碳兩種產(chǎn)品的二氧化碳回收室式石灰豎窯,降低CO2的回收成本(大約50元/噸CO2),大大減少了石灰生產(chǎn)所造成的CO2排放量。
[0004]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種二氧化碳回收室式石灰豎窯,其包括石灰窯窯體部分、石灰窯燃燒裝置以及石灰窯控制系統(tǒng),所述石灰窯窯體部分包括豎窯主體、設(shè)置于豎窯主體頂部的窯體頂蓋以及設(shè)置于豎窯主體底部起支撐作用的豎窯土建基礎(chǔ),所述窯體頂蓋上方設(shè)置有與豎窯主體連通的布料裝置,所述豎窯主體上部設(shè)置有二氧化碳回收裝置;
所述豎窯主體包括窯體外壁和設(shè)置于窯體外壁內(nèi)側(cè)與窯體外壁相連的窯體外圍保溫層,所述豎窯主體由上而下依次為石灰石儲(chǔ)存區(qū)、石灰石預(yù)熱區(qū)、石灰石煅燒區(qū)和石灰冷卻區(qū),所述豎窯主體底部設(shè)置有出灰系統(tǒng);
所述石灰石煅燒區(qū)設(shè)置有一組以上的石灰窯燃燒裝置,所述石灰窯燃燒裝置包括燃燒室、斜道、蓄熱室以及隔墻,所述燃燒室和蓄熱室通過斜道連接,燃燒室位于蓄熱室上方,所述隔墻縱向設(shè)置于燃燒室、斜道、蓄熱室之間,將石灰窯燃燒裝置分為兩個(gè)頂部連通的腔室,所述蓄熱室下部設(shè)置有兩個(gè)空氣、廢氣通道,所述兩個(gè)空氣、廢氣通道位于隔墻兩側(cè);
所述燃燒室內(nèi)部為煤氣燃燒區(qū),所述蓄熱室內(nèi)部為廢氣冷卻區(qū),所述煤氣燃燒區(qū)和廢氣冷卻區(qū)通過斜道內(nèi)部的通道連通,所述斜道中間設(shè)置有煤氣入口,煤氣入口上方設(shè)置有煤氣燒嘴;
所述并列的燃燒室之間為石灰石分解區(qū),所述并列的蓄熱室之間為出灰通道;所述出灰通道與豎窯主體底部的出灰系統(tǒng)連通。[0005]進(jìn)一步的,所述的石灰窯燃燒裝置并排設(shè)置于石灰石煅燒區(qū)、橫貫豎窯主體。
[0006]進(jìn)一步的,所述的石灰冷卻區(qū)設(shè)置有下部抽風(fēng)管和底部冷風(fēng)管,所述下部抽風(fēng)管位于底部冷風(fēng)管上方,所述下部抽風(fēng)管和底部冷風(fēng)管貫穿窯體外壁及窯體外圍保溫層。
[0007]進(jìn)一步的,所述的出灰系統(tǒng)包括出灰管,所述出灰通道通過出灰管與豎窯土建基礎(chǔ)內(nèi)部連通。
[0008]進(jìn)一步的,所述的豎窯土建基礎(chǔ)內(nèi)設(shè)置有稱重裝置和儲(chǔ)料斗,所述稱重裝置位于出灰管下方,所述儲(chǔ)料斗位于稱重裝置下方。
[0009]進(jìn)一步的,所述二氧化碳回收裝置貫穿窯體外壁及窯體外圍保溫層。
[0010]進(jìn)一步的,所述的控制系統(tǒng)包括設(shè)置在豎窯主體頂部的料位計(jì)、設(shè)置在二氧化碳回收裝置一端的二氧化碳調(diào)節(jié)閥、設(shè)置在煤氣入口的煤氣調(diào)節(jié)閥、設(shè)置在空氣、廢氣通道一端的空氣、廢氣調(diào)節(jié)閥、設(shè)置在下部抽風(fēng)管一端的下部抽風(fēng)調(diào)節(jié)閥、設(shè)置在底部冷風(fēng)管上的底部冷風(fēng)調(diào)節(jié)閥、設(shè)置在燃燒室頂部的上部壓力傳感器及上部溫度傳感器、設(shè)置在石灰石分解室內(nèi)部的中部壓力傳感器及中部溫度傳感器、設(shè)置在出灰通道內(nèi)的下部壓力傳感器及下部溫度傳感器。 [0011]進(jìn)一步的,所述的布料裝置通過布料管與豎窯主體連通。
[0012]進(jìn)一步的,所述的窯體頂蓋上設(shè)置有與豎窯主體連通的測壓管。
[0013]本發(fā)明的積極效果如下:
本發(fā)明所提供的石灰豎窯中煤氣燃燒產(chǎn)生的高溫通過燃燒室輻射或?qū)α鳟a(chǎn)生的熱能使石灰石分解,煤氣燃燒火焰和廢氣都不和石灰石直接接觸,這樣不但可以提高石灰的質(zhì)量,提高企業(yè)的回報(bào)率,而且CO2的回收成本(大約50元/噸CO2)很低,回收的CO2純度可達(dá)到99.9%,給企業(yè)帶來效益,如果我國的石灰廠都采用這種石灰豎窯,那么每年就少排放
1.6億到2億噸C02。對(duì)環(huán)境的改善起到積極的影響,同時(shí)對(duì)國家的CO2減排帶來了積極影響,同時(shí)造福人類造福世界。
[0014]本發(fā)明采用可以將煤氣和空氣燃燒及燃燒產(chǎn)生的廢氣控制在燃燒室及蓄熱室內(nèi),不與石灰石直接接觸,這樣原料石灰石產(chǎn)生的兩個(gè)產(chǎn)物生石灰及二氧化碳純度非常高,生石灰從出灰通道下面產(chǎn)出,二氧化碳從窯內(nèi)上部通過二氧化碳回收裝置回收。這樣即可以產(chǎn)生高品質(zhì)的石灰又可以產(chǎn)生高品質(zhì)的二氧化碳,以防二氧化碳浪費(fèi),排到空氣中即污染了空氣又浪費(fèi)二氧化碳。
[0015]控制系統(tǒng)結(jié)合傳感器能夠控制整個(gè)石灰窯生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運(yùn)行,調(diào)節(jié)閥門可以根據(jù)實(shí)際情況實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]附圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖;
附圖2為本發(fā)明物料工藝流程示意圖;
附圖3為本發(fā)明石灰窯燃燒裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
附圖4為本發(fā)明圖1中A部的局部放大圖。
[0017]在附圖中:1布料管、2測壓管、3料位計(jì)、4 二氧化碳回收裝置、5窯體頂蓋、6窯體外壁、7窯體外圍保溫層、8石灰石儲(chǔ)存區(qū)、9石灰石預(yù)熱區(qū)、10石灰石分解室、11煤氣燃燒區(qū)、12廢氣冷卻區(qū)、13斜道、14煤氣入口、15石灰冷卻區(qū)、16煤氣燒嘴、17空氣、煤氣通道、18上部壓力傳感器、19上部溫度傳感器、20中部壓力傳感器、21中部溫度傳感器、22出灰通道、23下部壓力傳感器、24下部溫度傳感器、25底部溫度觸感器、26蓄熱室、27燃燒室、28下部抽風(fēng)管、29底部冷風(fēng)管、30、出灰管、31豎窯土建基礎(chǔ)、32布料裝置、33隔墻、34稱重裝置、35儲(chǔ)料斗、36 二氧化碳調(diào)節(jié)閥門、37煤氣調(diào)節(jié)閥門、38空氣、廢氣調(diào)節(jié)閥門、39抽風(fēng)調(diào)節(jié)閥門、40冷風(fēng)管調(diào)節(jié)閥門、41通道。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0019]如附圖1-4所示的一種二氧化碳回收室式石灰豎窯,其包括石灰窯窯體部分、石灰窯燃燒裝置以及石灰窯控制系統(tǒng),所述石灰窯窯體部分包括豎窯主體、設(shè)置于豎窯主體頂部的窯體頂蓋5以及設(shè)置于豎窯主體底部起支撐作用的豎窯土建基礎(chǔ)31,所述窯體頂蓋5上方設(shè)置有與豎窯主體連通的布料裝置32,所述的布料裝置32通過貫穿窯體頂蓋5的布料管I與豎窯主體連通,所述的窯體頂蓋5上設(shè)置有與豎窯主體連通的測壓管2。
[0020]所述豎窯主體上部設(shè)置有二氧化碳回收裝置4,二氧化碳回收裝置4貫穿窯體外壁6及窯體外圍保溫層7 ;所述豎窯主體包括窯體外壁6和設(shè)置于窯體外壁6內(nèi)側(cè)與窯體外壁6相連的窯體外圍保溫層7,所述豎窯主體由上而下依次為石灰石儲(chǔ)存區(qū)8、石灰石預(yù)熱區(qū)9、石灰石煅燒區(qū)和石灰冷卻區(qū)15,所述豎窯主體底部設(shè)置有出灰系統(tǒng)。
[0021]如圖所示,所述石灰窯窯體部分整體呈長方體,所述石灰石煅燒區(qū)設(shè)置有一組以上的石灰窯燃燒裝置,所述石灰窯燃燒裝置整體呈長方體形狀,并排設(shè)置于石灰石煅燒區(qū)、橫貫豎窯主體,相鄰的石灰窯燃燒裝置之間的空隙為石灰石煅燒區(qū),所述石灰煅燒區(qū)上部為石灰石分解區(qū)10,下部為出灰通道22,所述石灰窯燃燒裝置包括燃燒室27、斜道13、蓄熱室26以及隔墻33,所述 燃燒室27和蓄熱室26通過斜道13連接,燃燒室27位于蓄熱室26上方,所述隔墻33縱向設(shè)置于燃燒室27、斜道13、蓄熱室26之間,將石灰窯燃燒裝置分為兩個(gè)頂部連通的腔室,所述蓄熱室26下部設(shè)置有兩個(gè)空氣、廢氣通道17,所述兩個(gè)空氣、廢氣通道17位于隔墻33兩側(cè)。
[0022]所述燃燒室27內(nèi)部為煤氣燃燒區(qū)11,所述蓄熱室26內(nèi)部為廢氣冷卻區(qū)12,所述煤氣燃燒區(qū)11和廢氣冷卻區(qū)12通過斜道13內(nèi)部的通道連通,所述斜道13中間設(shè)置有煤氣入口 14,煤氣入口 14上方設(shè)置有煤氣燒嘴16。
[0023]所述并列的燃燒室27之間為石灰石分解區(qū)10,所述并列的蓄熱室26之間為出灰通道22;所述出灰通道22與豎窯主體底部的出灰系統(tǒng)連通,所述的出灰系統(tǒng)包括出灰管30,所述出灰通道22通過出灰管30與豎窯土建基礎(chǔ)31內(nèi)部連通,所述的豎窯土建基礎(chǔ)31內(nèi)設(shè)置有稱重裝置34和儲(chǔ)料斗35,所述稱重裝置34位于出灰管30下方,所述儲(chǔ)料斗35位于稱重裝置34下方,在排出物料的同時(shí)能夠進(jìn)行稱重。
[0024]所述的石灰冷卻區(qū)15設(shè)置有下部抽風(fēng)管28和底部冷風(fēng)管29,所述下部抽風(fēng)管28位于底部冷風(fēng)管29上方,所述下部抽風(fēng)管28和底部冷風(fēng)管29貫穿窯體外壁6及窯體外圍保溫層7 ο
[0025]所述的控制系統(tǒng)包括設(shè)置在豎窯主體頂部的料位計(jì)3、設(shè)置在二氧化碳回收裝置
4一端的二氧化碳調(diào)節(jié)閥36、設(shè)置在煤氣入口的煤氣調(diào)節(jié)閥37、設(shè)置在空氣、廢氣通道17 —端的空氣、廢氣調(diào)節(jié)閥38、設(shè)置在下部抽風(fēng)管28 —端的下部抽風(fēng)調(diào)節(jié)閥39、設(shè)置在底部冷風(fēng)管29上的底部冷風(fēng)調(diào)節(jié)閥40、設(shè)置在燃燒室27頂部的上部壓力傳感器18及上部溫度傳感器19、設(shè)置在石灰石分解室10內(nèi)部的中部壓力傳感器20及中部溫度傳感器21、設(shè)置在出灰通道22內(nèi)的下部壓力傳感器23及下部溫度傳感器24。
[0026]石灰窯窯體部分中,石灰石從布料裝置32通過布料管I進(jìn)入窯體內(nèi)部石灰石儲(chǔ)存區(qū)8,再依次經(jīng)過石灰石預(yù)熱區(qū)9、石灰石分解室10、出灰通道22、出灰管30、稱重裝置34到達(dá)儲(chǔ)料斗35,上述石灰石儲(chǔ)存區(qū)8、石灰石預(yù)熱區(qū)9、石灰石分解室10、出灰通道22自成一個(gè)循環(huán)空間,石灰石在石灰石分解室10內(nèi)分解為石灰及二氧化碳,分解產(chǎn)生的二氧化碳上升經(jīng)過石灰石預(yù)熱區(qū)9、石灰石儲(chǔ)存區(qū)8、二氧化碳回收裝置4被回收。
[0027]石灰窯燃燒裝置中,煤氣通過煤氣入口 14進(jìn)入到斜道13后由煤氣燒嘴16噴出,空氣由一側(cè)的空氣、廢氣通道17進(jìn)入到廢氣冷卻區(qū)12內(nèi)煤氣燃燒區(qū)11中燃燒,煤氣燃燒所產(chǎn)生的廢氣從另一側(cè)的空氣、廢氣通道17排出,廢氣余熱在蓄熱室26內(nèi)被回收,同時(shí)空氣在對(duì)過的蓄熱室26被預(yù)熱,蓄熱室26的熱量使物料在出灰通道22內(nèi)繼續(xù)分解,煤氣、空氣燃燒及產(chǎn)生的廢氣自成一個(gè)循環(huán)空間??諝庥蓛蓚?cè)的空氣、廢氣通道17不斷地間歇交替通入到蓄熱室26。
[0028]傳統(tǒng)石灰窯的原料石灰石所產(chǎn)生的二氧化碳白白浪費(fèi)掉,即浪費(fèi)了能源,又污染了空氣,給環(huán)境造成巨大污染,即使回收二氧化碳又因?yàn)槎趸紳舛忍?,回收成本太高,不?jīng)濟(jì)。而本發(fā)明提供的二氧化碳回收室式石灰豎窯的產(chǎn)生使得煤氣和空氣及燃燒所廣生的廢氣都不和石灰石分解直接接觸,即提聞了石灰的品質(zhì)提聞,又能夠在交底的成本下回收到高純度的二氧化碳,同時(shí)避免了二氧化碳直接排放到大氣中造成的環(huán)境污染。
[0029]最后應(yīng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對(duì)其限制;盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種二氧化碳回收室式石灰豎窯,其包括石灰窯窯體部分、石灰窯燃燒裝置以及石灰窯控制系統(tǒng),其特征在于:所述石灰窯窯體部分包括豎窯主體、設(shè)置于豎窯主體頂部的窯體頂蓋(5)以及設(shè)置于豎窯主體底部起支撐作用的豎窯土建基礎(chǔ)(31),所述窯體頂蓋(5)上方設(shè)置有與豎窯主體連通的布料裝置(32),所述豎窯主體上部設(shè)置有二氧化碳回收裝置(4); 所述豎窯主體包括窯體外壁(6)和設(shè)置于窯體外壁(6)內(nèi)側(cè)與窯體外壁(6)相連的窯體外圍保溫層(7),所述豎窯主體由上而下依次為石灰石儲(chǔ)存區(qū)(8)、石灰石預(yù)熱區(qū)(9)、石灰石煅燒區(qū)和石灰冷卻區(qū)(15),所述豎窯主體底部設(shè)置有出灰系統(tǒng); 所述石灰石煅燒區(qū)設(shè)置有一組以上的石灰窯燃燒裝置,所述石灰窯燃燒裝置包括燃燒室(27)、斜道(13)、蓄熱室(26)以及隔墻(33),所述燃燒室(27)和蓄熱室(26)通過斜道(13)連接,燃燒室(27)位于蓄熱室(26)上方,所述隔墻(33)縱向設(shè)置于燃燒室(27)、斜道(13)、蓄熱室(26)之間,將石灰窯燃燒裝置分為兩個(gè)頂部連通的腔室,所述蓄熱室(26)下部設(shè)置有兩個(gè)空氣、廢氣通道(17),所述兩個(gè)空氣、廢氣通道(17)位于隔墻(33)兩側(cè); 所述燃燒室(27)內(nèi)部為煤氣燃燒區(qū)(11),所述蓄熱室(26)內(nèi)部為廢氣冷卻區(qū)(12),所述煤氣燃燒區(qū)(11)和廢氣冷卻區(qū)(12)通過斜道(13)內(nèi)部的通道(41)連通,所述斜道(13)中間設(shè)置有煤氣入口(14),煤氣入口(14)上方設(shè)置有煤氣燒嘴(16); 所述并列的燃燒室(27)之間為石灰石分解區(qū)(10),所述并列的蓄熱室(26)之間為出灰通道(22);所述出灰通道(22)與豎窯主體底部的出灰系統(tǒng)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二氧化碳回收室式石灰豎窯,其特征在于:所述的石灰窯燃燒裝置并排設(shè)置于石灰石煅燒區(qū)、橫貫豎窯主體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二氧化碳回收室式石灰豎窯,其特征在于:所述的石灰冷卻區(qū)(15 )設(shè)置有下部抽風(fēng)管(28 )和底部冷風(fēng)管(29 ),所述下部抽風(fēng)管(28 )位于底部冷風(fēng)管(29)上方,所述下部抽風(fēng)管(28)和底部冷風(fēng)管(29)貫穿窯體外壁(6)及窯體外圍保溫層(7 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二氧化碳回收室式石灰豎窯,其特征在于:所述的出灰系統(tǒng)包括出灰管(30 ),所述出灰通道(22 )通過出灰管(30 )與豎窯土建基礎(chǔ)(31)內(nèi)部連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種二氧化碳回收室式石灰豎窯,其特征在于:所述的豎窯土建基礎(chǔ)(31)內(nèi)設(shè)置有稱重裝置(34)和儲(chǔ)料斗(35),所述稱重裝置(34)位于出灰管(30)下方,所述儲(chǔ)料斗(35 )位于稱重裝置(34 )下方。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二氧化碳回收室式石灰豎窯,其特征在于:所述二氧化碳回收裝置(4)貫穿窯體外壁(6)及窯體外圍保溫層(J)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二氧化碳回收室式石灰豎窯,其特征在于:所述的控制系統(tǒng)包括設(shè)置在豎窯主體頂部的料位計(jì)(3)、設(shè)置在二氧化碳回收裝置(4) 一端的二氧化碳調(diào)節(jié)閥(36)、設(shè)置在煤氣入口的煤氣調(diào)節(jié)閥(37)、設(shè)置在空氣、廢氣通道(17) —端的空氣、廢氣調(diào)節(jié)閥(38)、設(shè)置在下部抽風(fēng)管(28) —端的下部抽風(fēng)調(diào)節(jié)閥(39)、設(shè)置在底部冷風(fēng)管(29 )上的底部冷風(fēng)調(diào)節(jié)閥(40 )、設(shè)置在燃燒室(27 )頂部的上部壓力傳感器(18 )及上部溫度傳感器(19)、設(shè)置在石灰石分解室(10)內(nèi)部的中部壓力傳感器(20)及中部溫度傳感器(21)、設(shè)置在出灰通道(22)內(nèi)的下部壓力傳感器(23)及下部溫度傳感器(24)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二氧化碳回收室式石灰豎窯,其特征在于:所述的布料裝置(32)通過布料管(I)與豎窯主體連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二氧化碳回收室式石灰豎窯,其特征在于:所述的窯體頂蓋(5 )上設(shè)置有與豎窯主體連通的測壓管(2 )。
【文檔編號(hào)】C04B2/12GK103979806SQ201410198207
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月13日
【發(fā)明者】馮兵河, 馬顯國, 張立新 申請(qǐng)人:石家莊共創(chuàng)環(huán)保科技有限公司