專利名稱：利用工業(yè)廢液和石灰窯二氧化碳生產(chǎn)碳酸氫銨的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種石灰窯生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種利用工業(yè)廢液和石灰窯二 氧化碳生產(chǎn)碳酸氫銨的設(shè)備。
背景技術(shù)：
眾所周知，在用石灰窯燒制石灰的尾氣中含有大量的(X)2氣體，同煙氣的排放一起 排入大氣中。CO2是一種有害氣體，排放于大氣中，不僅污染環(huán)境，而且是導(dǎo)致全球變暖的重 要因素。目前，全球變暖已引起了世界人民的關(guān)注，減少CO2的排放已成了世界關(guān)注的問題。 然而，CO2又是一種重要的工業(yè)原料，在食品加工保鮮、飲料、化肥、防火、石油開采等領(lǐng)域具 有重要用途，充分回收0)2進行應(yīng)用，是一種利國利民的好事。因此，研究石灰窯CO2的回收 利用，既克制了地球變暖的問題，又充分發(fā)揮了 (X)2的應(yīng)用價值。通常情況下，石灰窯排放的 氣體中，除了 0)2外，還有SO2氣體，給CO2的分離回收帶來了困難。但由于目前采用的是高 熱值型煤，所以使得SO2氣體的含量極低，為簡化(X)2的回收利用設(shè)備成了可能。在冶金和 化工工業(yè)發(fā)達的地區(qū)，有大量的工業(yè)廢液排放，如焦化廠排放的工業(yè)廢液中，含有H20、NH3. H2O, NH3三種分子，還含有少量OH根，可與(X)2產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，生成NH4HCO3,因此，可以通過 一定的生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)NH4HC03。但目前的工業(yè)廢水，大多沒有被利用。經(jīng)過檢索，目前尚未 見利用工業(yè)廢液和石灰窯尾氣中的(X)2氣體生產(chǎn)NH4HCO3的報導(dǎo)。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種通過一定的專用設(shè)備和工藝，將石灰窯排放的 CO2氣體和煉鋼廠或化工廠排出的工業(yè)廢水，進行綜合利用，生產(chǎn)出NH4HCO3的利用工業(yè)廢 液和石灰窯二氧化碳生產(chǎn)碳酸氫銨的設(shè)備。為達到以上目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是該利用工業(yè)廢液和石灰窯二 氧化碳生產(chǎn)碳酸氫銨的設(shè)備，包括石灰窯、CO2凈化分離器和空壓機構(gòu)成，在石灰窯的頂部 加密封蓋，在密封蓋上加設(shè)煙氣管道，通過煙氣管道依次與CO2凈化分離器和空壓機相連 接，其特征在于空壓機的CO2輸氣總管通過分支管分別與一號放熱反應(yīng)塔底部和二號放熱 反應(yīng)塔底部相連接，并分別通入一號放熱反應(yīng)塔和二號放熱反應(yīng)塔的內(nèi)腔，使凈化了的CO2 氣體從一號放熱反應(yīng)塔和二號放熱反應(yīng)塔腔內(nèi)底部向上流動；在一號放熱反應(yīng)塔的上部和 二號放熱反應(yīng)塔的上部分別接入工業(yè)廢液輸入分管，工業(yè)廢液輸入分管與工業(yè)廢液總管相 連接，工業(yè)廢液總管與工業(yè)廢液泵相連接，工業(yè)廢液泵通過管道與工業(yè)廢液槽相連通，通過 工業(yè)廢液泵使工業(yè)廢液打入一號放熱反應(yīng)塔或二號放熱反應(yīng)塔腔內(nèi)的上部，并從上向下噴 灑，與CO2氣體形成對流，進行放熱反應(yīng)；在一號放熱反應(yīng)塔的下部和二號放熱反應(yīng)塔的下 部分別接入冷卻水輸入管，冷卻水輸入管和水泵相連接，水泵通過管道與水池相連通，冷卻 水輸入管的內(nèi)端分別通入一號放熱反應(yīng)塔和二號放熱反應(yīng)塔腔內(nèi)的冷卻水箱，分別對一號 放熱反應(yīng)塔和二號放熱反應(yīng)塔內(nèi)進行冷卻，在一號放熱反應(yīng)塔或二號放熱反應(yīng)塔腔內(nèi)的底 部形成碳酸氫銨懸浮液；冷卻水回水管分別設(shè)在一號放熱反應(yīng)塔的中上部和二號放熱反應(yīng)塔的中上部，并流入二次水槽；在一號放熱反應(yīng)塔的底部和二號放熱反應(yīng)塔的底部設(shè)有相 連通的碳酸氫銨懸浮液輸出管，碳酸氫銨懸浮液輸出管與沉淀器相連通，使碳酸氫銨懸浮 液流入沉淀器內(nèi)；沉淀器的底部接離心機，經(jīng)離心機進行固液分離，制得固態(tài)的碳酸氫銨， 即為成品。本實用新型還通過如下措施實施所述的一號放熱反應(yīng)塔的頂部設(shè)有殘余(X)2氣 體輸出管，一號放熱反應(yīng)塔頂部的殘余(X)2氣體輸出管與二號放熱反應(yīng)塔的底部相連通，并 輸入二號放熱反應(yīng)塔內(nèi)底部腔內(nèi)，使在一號放熱反應(yīng)塔內(nèi)沒有反應(yīng)完的殘余CO2氣體經(jīng)過 殘余(X)2氣體輸出管進入二號放熱反應(yīng)塔內(nèi)底部，由下向上流動，與從上向下噴灑的工業(yè)廢 液繼續(xù)反應(yīng)；同樣，所述的二號放熱反應(yīng)塔的頂部也設(shè)有殘余(X)2氣體輸出管，二號放熱反 應(yīng)塔頂部的殘余(X)2氣體輸出管與一號放熱反應(yīng)塔的底部相連通，并輸入一號放熱反應(yīng)塔 內(nèi)底部腔內(nèi)。所述的一號放熱反應(yīng)塔頂部的殘余(X)2氣體輸出管和二號放熱反應(yīng)塔頂部的殘余 CO2氣體輸出管之間還設(shè)有連通管，在連通管上設(shè)有尾氣輸出管，尾氣輸出管與清洗塔的底 部相連通；清洗塔的上部接入清水噴管，在清洗塔的頂部接凈化氣體輸出管，在清洗塔的下 部接冷卻水回水管。所述的一號放熱反應(yīng)塔頂部的殘余(X)2氣體輸出管上和二號放熱反應(yīng)塔頂部的殘 余(X)2氣體輸出管上分別設(shè)有閥門，在(X)2供氣總管的分支管上分別設(shè)有閥門，與此相適應(yīng)， 在連通管上也分別設(shè)有相應(yīng)的閥門，在碳酸氫銨懸浮液輸出管上也分別設(shè)有相應(yīng)的閥門， 通過各閥門的控制，實現(xiàn)一號放熱反應(yīng)塔和二號放熱反應(yīng)塔輪流生產(chǎn)。由于碳酸氫銨在8 個小時以后，可容易結(jié)晶，往往在冷卻水管壁上結(jié)疤，影響反應(yīng)塔內(nèi)的溫度控制，導(dǎo)致溫度 升高，產(chǎn)品質(zhì)量降低，所以，一號放熱反應(yīng)塔和二號放熱反應(yīng)塔每8小時交換一次。所述的沉淀器底部的離心機還接產(chǎn)品輸出管和分離液輸出管，經(jīng)離心機固液分離 后，制得的固態(tài)碳酸氫銨成品進入包裝工序，分離出來的母液流入母液槽，以備再加工成合 格的清洗液作為循環(huán)利用。所述的工業(yè)廢液為焦化廠排放的工業(yè)廢水。為了加快(X)2氣體在一號放熱反應(yīng)塔和二號放熱反應(yīng)塔內(nèi)的反應(yīng)，在通入(X)2氣體 以前，應(yīng)當在一號放熱反應(yīng)塔和二號放熱反應(yīng)塔內(nèi)注入一定液位的工業(yè)廢液。所述的空壓機的壓力為6Kg。所述的(X)2凈化分離器、一號放熱反應(yīng)塔和二號放熱反應(yīng)塔、清洗塔、沉淀器的結(jié) 構(gòu)均為現(xiàn)有技術(shù)，故不多述。本實用新型的有益效果在于一是達到了石灰窯CO2排放無污染，保護了人類賴 以生存的自然環(huán)境；二是達到了(X)2與工業(yè)廢水的綜合利用，提高了經(jīng)濟效益；三是設(shè)備簡 單，容易裝配，節(jié)約能源；四是整個工序密封生產(chǎn)，工藝合理?？蓮V泛用于冶金工業(yè)發(fā)達地區(qū) 的石灰窯生產(chǎn)。
圖1、為本實用新型的結(jié)構(gòu)裝配示意圖。
具體實施方式
參照圖1制作本實用新型。該利用工業(yè)廢液和石灰窯二氧化碳生產(chǎn)碳酸氫銨的設(shè) 備，包括石灰窯1、CO2凈化分離器2和空壓機3構(gòu)成，在石灰窯1的頂部加密封蓋4，對石灰 窯1進行全密封，使含有(X)2氣體的煙氣不再排入大氣，可克服(X)2氣體對人類的危害，在密 封蓋4上加設(shè)煙氣管道5，通過煙氣管道5依次與(X)2凈化分離器2和空壓機3相連接，通過 CO2凈化分離器2使(X)2凈化，其特征在于空壓機3的(X)2輸氣總管6通過分支管23、23 ‘ 分別與一號放熱反應(yīng)塔7底部和二號放熱反應(yīng)塔7'底部相連接，并分別通入一號放熱反 應(yīng)塔7和二號放熱反應(yīng)塔7 ‘的內(nèi)腔，使凈化了的(X)2氣體從一號放熱反應(yīng)塔7和二號放熱 反應(yīng)塔7'腔內(nèi)底部向上流動；在一號放熱反應(yīng)塔7的上部和二號放熱反應(yīng)塔7'的上部分 別接入工業(yè)廢液輸入分管8、8'，工業(yè)廢液輸入分管8、8'與工業(yè)廢液總管觀相連接，工業(yè) 廢液總管觀與工業(yè)廢液泵9相連接，工業(yè)廢液泵9通過管道與工業(yè)廢液槽10相連通，通過 工業(yè)廢液泵9使工業(yè)廢液打入一號放熱反應(yīng)塔7或二號放熱反應(yīng)塔7 ‘腔內(nèi)的上部，并從上 向下噴灑，與(X)2氣體形成對流，進行放熱反應(yīng)；在一號放熱反應(yīng)塔7的下部和二號放熱反 應(yīng)塔7'的下部分別接入冷卻水輸入管11、11'，冷卻水輸入管11、11'和水泵12相連接， 水泵12通過管道與水池13相連通，冷卻水輸入管11、11 ‘的內(nèi)端分別通入一號放熱反應(yīng)塔 7和二號放熱反應(yīng)塔7'腔內(nèi)的冷卻水箱，分別對一號放熱反應(yīng)塔7和二號放熱反應(yīng)塔7' 內(nèi)進行冷卻，通過冷卻和反應(yīng)，在一號放熱反應(yīng)塔7或二號放熱反應(yīng)塔7'腔內(nèi)的底部形成 碳酸氫銨懸浮液；冷卻水回水管31、31'分別設(shè)在一號放熱反應(yīng)塔7的中上部和二號放熱 反應(yīng)塔7'的中上部，并流入二次水槽；在一號放熱反應(yīng)塔7的底部和二號放熱反應(yīng)塔7' 的底部設(shè)有相連通的碳酸氫銨懸浮液輸出管14，碳酸氫銨懸浮液輸出管14與沉淀器15相 連通，使碳酸氫銨懸浮液流入沉淀器15內(nèi)；沉淀器15的底部接離心機16，經(jīng)離心機16進 行固液分離，制得固態(tài)的碳酸氫銨，即為成品。作為本實用新型的改進，所述的一號放熱反應(yīng)塔7的頂部設(shè)有殘余CO2氣體輸出 管17，一號放熱反應(yīng)塔7頂部的殘余(X)2氣體輸出管17與二號放熱反應(yīng)塔7 ‘的底部相 連通，并輸入二號放熱反應(yīng)塔7'內(nèi)底部腔內(nèi)，使在一號放熱反應(yīng)塔7內(nèi)沒有反應(yīng)完的殘余 CO2氣體經(jīng)過殘余(X)2氣體輸出管17進入二號放熱反應(yīng)塔7'內(nèi)底部，由下向上流動，與從 上向下噴灑的工業(yè)廢液繼續(xù)反應(yīng)；同樣，所述的二號放熱反應(yīng)塔7'的頂部也設(shè)有殘余CO2 氣體輸出管17'，二號放熱反應(yīng)塔7'頂部的殘余CO2氣體輸出管17'與一號放熱反應(yīng)塔 7的底部相連通，并輸入一號放熱反應(yīng)塔7內(nèi)底部腔內(nèi)，使在二號放熱反應(yīng)塔7'內(nèi)沒有反 應(yīng)完的殘余(X)2氣體經(jīng)過殘余(X)2氣體輸出管17'進入一號放熱反應(yīng)塔7內(nèi)底部，由下向 上流動，與從上向下噴灑的廢液繼續(xù)反應(yīng)；由于經(jīng)過了兩次反應(yīng)，所以在氣體輸出中，⑶2的 含量已經(jīng)很少了，達到了(X)2回收并生產(chǎn)出碳酸氫銨的目的。所述的一號放熱反應(yīng)塔7頂部的殘余(X)2氣體輸出管17和二號放熱反應(yīng)塔7'頂 部的殘余(X)2氣體輸出管17'之間還設(shè)有連通管M，在連通管M上設(shè)有尾氣輸出管四，尾 氣輸出管四與清洗塔19的底部相連通，清洗塔19的上部接入清水噴管20，在清洗塔19的 頂部接凈化氣體輸出管21，在清洗塔19的中下部接冷卻水回水管22，從而完成一個生產(chǎn)過程。所述的一號放熱反應(yīng)塔7頂部的殘余(X)2氣體輸出管17上和二號放熱反應(yīng)塔7' 頂部的殘余CO2氣體輸出管17'上分別設(shè)有閥門25、26，在0)2供氣總管6的分支管23、23'上分別設(shè)有閥門27、27'，與此相適應(yīng)，在連通管M上也分別設(shè)有相應(yīng)的閥門18、18'，在 碳酸氫銨懸浮液輸出管14上也分別設(shè)有相應(yīng)的閥門30、30'，通過各閥門的控制，實現(xiàn)一 號放熱反應(yīng)塔7和二號放熱反應(yīng)塔7'輪流生產(chǎn)，由于碳酸氫銨在8個小時以后，可容易結(jié) 晶，往往在冷卻水管壁上結(jié)疤，影響反應(yīng)塔內(nèi)的溫度控制，導(dǎo)致溫度升高，產(chǎn)品質(zhì)量降低，所 以，一號放熱反應(yīng)塔7和二號放熱反應(yīng)塔7'每8小時交換一次。所述的沉淀器15底部的離心機16還接產(chǎn)品輸出管和分離液輸出管，經(jīng)離心機16 固液分離后，制得的固態(tài)碳酸氫銨成品進入包裝工序，分離出來的母液流入母液槽，以備再 加工成合格的清洗液作為循環(huán)利用。所述的工業(yè)廢液為焦化廠排放的工業(yè)廢水。為了加快(X)2氣體在一號放熱反應(yīng)塔7和二號放熱反應(yīng)塔7'內(nèi)的反應(yīng)，在通入 CO2氣體以前，應(yīng)當在一號放熱反應(yīng)塔7和二號放熱反應(yīng)塔7'內(nèi)注入一定液位的工業(yè)廢 液。所述的空壓機3的壓力為6Kg。所述的(X)2凈化分離器2、一號放熱反應(yīng)塔7和二號放熱反應(yīng)塔7'、清洗塔19、沉 淀器15的結(jié)構(gòu)均為現(xiàn)有技術(shù)，故不多述。
權(quán)利要求1.一種利用工業(yè)廢液和石灰窯二氧化碳生產(chǎn)碳酸氫銨的設(shè)備，包括石灰窯(1)、0)2凈 化分離器⑵和空壓機⑶構(gòu)成，在石灰窯⑴的頂部加密封蓋G)，在密封蓋⑷上加設(shè) 煙氣管道(5)，通過煙氣管道(5)依次與CO2凈化分離器⑵和空壓機(3)相連接，其特征 在于空壓機(3)的(X)2輸氣總管(6)通過分支管03、23')分別與一號放熱反應(yīng)塔(7) 底部和二號放熱反應(yīng)塔(7')底部相連接，并分別通入一號放熱反應(yīng)塔(7)和二號放熱反 應(yīng)塔(7')的內(nèi)腔；在一號放熱反應(yīng)塔(7)的上部和二號放熱反應(yīng)塔(7')的上部分別接 入工業(yè)廢液輸入分管(8、8')，工業(yè)廢液輸入分管(8、8')與工業(yè)廢液總管08)相連接， 工業(yè)廢液總管08)與工業(yè)廢液泵(9)相連接，工業(yè)廢液泵(9)通過管道與工業(yè)廢液槽(10) 相連通；在一號放熱反應(yīng)塔(7)的下部和二號放熱反應(yīng)塔(7')的下部分別接入冷卻水輸 入管(11、11')，冷卻水輸入管(11、11')和水泵(12)相連接，冷卻水輸入管(11、11') 的內(nèi)端分別通入一號放熱反應(yīng)塔(7)和二號放熱反應(yīng)塔(7')腔內(nèi)的冷卻水箱；冷卻水回 水管(31、31')分別設(shè)在一號放熱反應(yīng)塔(7)的中上部和二號放熱反應(yīng)塔(7')的中上 部；在一號放熱反應(yīng)塔(7)的底部和二號放熱反應(yīng)塔(7')的底部設(shè)有相連通的碳酸氫銨 懸浮液輸出管(14)，碳酸氫銨懸浮液輸出管(14)與沉淀器(15)相連通；沉淀器(15)的底 部接離心機(16)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用工業(yè)廢液和石灰窯二氧化碳生產(chǎn)碳酸氫銨的設(shè)備，其特 征在于所述的一號放熱反應(yīng)塔(7)的頂部設(shè)有殘余CO2氣體輸出管(17)，一號放熱反應(yīng)塔 (7)頂部的殘余CO2氣體輸出管(17)與二號放熱反應(yīng)塔(7')的底部相連通，并輸入二號 放熱反應(yīng)塔(T )內(nèi)底部腔內(nèi)；同樣，所述的二號放熱反應(yīng)塔(T )的頂部也設(shè)有殘余ω2 氣體輸出管(17' )，二號放熱反應(yīng)塔(7')頂部的殘余CO2氣體輸出管(17')與一號放 熱反應(yīng)塔(7)的底部相連通，并輸入一號放熱反應(yīng)塔(7)內(nèi)底部腔內(nèi)；所述的一號放熱反應(yīng) 塔(7)頂部的殘余(X)2氣體輸出管(17)和二號放熱反應(yīng)塔(7')頂部的殘余(X)2氣體輸 出管(17')之間還設(shè)有連通管(M)，在連通管04)上設(shè)有尾氣輸出管( )，尾氣輸出管 (29)與清洗塔(19)的底部相連通，清洗塔(19)的上部接入清水噴管(20)，在清洗塔(19) 的頂部接凈化氣體輸出管(21)，在清洗塔(19)的中下部接冷卻水回水管02)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用工業(yè)廢液和石灰窯二氧化碳生產(chǎn)碳酸氫銨的設(shè)備， 其特征在于所述的一號放熱反應(yīng)塔(7)頂部的殘余CO2氣體輸出管(17)上和二號放熱反 應(yīng)塔(7')頂部的殘余CO2氣體輸出管(17')上分別設(shè)有閥門0536)，在CO2供氣總管 (6)的分支管03、23')上分別設(shè)有閥門(XJ、2V )，與此相適應(yīng)，在連通管04)上也分別 設(shè)有相應(yīng)的閥門(18、18')，在碳酸氫銨懸浮液輸出管(14)上也分別設(shè)有相應(yīng)的閥門(30、 30')。
專利摘要本實用新型公開了一種利用工業(yè)廢液和石灰窯二氧化碳生產(chǎn)碳酸氫銨的設(shè)備，包括石灰窯、CO2凈化分離器和空壓機構(gòu)成，在石灰窯的頂部加密封蓋，在密封蓋上加設(shè)煙氣管道，其特征在于空壓機的CO2輸氣總管通過分支管分別與一、二號放熱反應(yīng)塔底部相連通；在一、二號放熱反應(yīng)塔的上部分別接入工業(yè)廢液輸入分管，其下部分別接入冷卻水輸入管，其上中部接冷卻水回水管；經(jīng)CO2和工業(yè)廢液在一、二號放熱反應(yīng)塔中輪流反應(yīng)，生產(chǎn)碳酸氫銨懸浮液，再經(jīng)沉淀、分離制得碳酸氫銨。該設(shè)備解決了石灰窯CO2排放無污染；達到了CO2與工業(yè)廢水的綜合利用；且設(shè)備簡單、容易裝配、節(jié)約能源、密封生產(chǎn)?？蓮V泛用于冶金工業(yè)發(fā)達地區(qū)的石灰窯生產(chǎn)。
文檔編號C01C1/26GK201834770SQ201020559810
公開日2011年5月18日 申請日期2010年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月14日
發(fā)明者商玉臣 申請人:商玉臣