一種石灰窯尾氣分離提純的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，尤其是涉及一種石灰窯尾氣分離提純的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電弧法電石生產(chǎn)工藝的主要原料包括焦炭和石灰，其中石灰是通過石灰窯煅燒石灰石得到的，石灰窖煅燒生產(chǎn)石灰的過程中會產(chǎn)生大量的石灰窖尾氣，石灰窖尾氣中含有28?35%的C02氣體，傳統(tǒng)工藝廢氣除塵達標后直接排放大氣，造成嚴重污染。國家為了實現(xiàn)工業(yè)化低碳排放目標，在“政府工作報告”及“十三五規(guī)劃”中，都明確提出碳排放控制指標，并相繼成立了碳排放交易所，鼓勵企業(yè)采取節(jié)能減排措施?；谥袊寂欧趴偭看?，國家鼓勵企業(yè)實現(xiàn)“變廢為寶”的策略，將C02回收利用為化工原料，生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種石灰窯尾氣分離提純的方法，可以將尾氣進行提純，得到高純度的二氧化碳及氮氣，進行再利用。
[0004]為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
[0005]—種石灰窯尾氣分離提純的方法，包括如下步驟:
[0006](1)將石灰窯排放的尾氣通入水洗塔進行噴淋，噴淋后的尾氣通入脫硫塔進行脫硫處理；
[0007](2)脫硫后的尾氣通入MEA吸收塔，MEA吸收塔中的一乙醇胺溶液對尾氣中的二氧化碳進行吸收，吸收二氧化碳后的一乙醇胺溶液送入解析塔中，擴容、減壓后釋放出二氧化碳;
[0008](3)釋放出的二氧化碳進行增壓、脫水、過濾，然后通入純化吸收塔進行除雜；
[0009](4)尾氣從MEA吸收塔排出后進行增壓、脫水、過濾，然后通入純化吸收塔進行除雜，得到氮氣。
[0010]進一步，所述的步驟(1)中將尾氣通入水洗塔進行噴淋后使得尾氣的溫度^ 40 °C，粉塵含量彡5mg/Nm3。
[0011]進一步，所述的步驟(1)中尾氣通入脫硫塔進行脫硫處理使得尾氣的硫含量^ lppm。
[0012]進一步，所述的步驟(1)中的脫硫處理是指脫硫塔中的Ca(0H)2S液對尾氣中的二氧化硫進行吸收，形成CaS03，0&303被氧化為CaSO 4后進行離心分離。
[0013]進一步，所述的步驟(2)中釋放出二氧化碳后的一乙醇胺溶液送至脫硫塔中進行循環(huán)使用。
[0014]進一步，所述的步驟(3)中的增壓步驟使釋放出的二氧化碳的壓力增至
1.2-1.5MpaG ;所述的步驟(4)中的增壓步驟使尾氣的壓力增至L 2-1.5MpaG。
[0015]進一步，所述的步驟(3)中除雜后的二氧化碳的純度彡99.5%。
[0016]進一步，所述的步驟(4)中得到的氮氣的純度彡99.5%。
[0017]—種所述的石灰窯尾氣分離提純的方法分離得到的二氧化碳的用途，所述的步驟
(3)中除雜后的二氧化碳進行增壓，降溫至< -30°C后進行液化、灌裝，然后投入生產(chǎn)使用或進行銷售。
[0018]—種所述的石灰窯尾氣分離提純的方法分離得到的氮氣的用途，所述的步驟(4)中除雜后的氮氣進行增壓，降溫至<-80°C后進行液化、灌裝，然后投入生產(chǎn)使用或進行銷售。
[0019]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的石灰窯尾氣分離提純的方法具有以下優(yōu)勢:
[0020](1)本發(fā)明所述的石灰窯尾氣分離提純的方法為C02后續(xù)綜合利用生產(chǎn)化工產(chǎn)品提供一個平臺，通過石灰窯尾氣分離提純工藝得到的純度多99.5% C02，得到的C02可作為生產(chǎn)純堿、甲醇、甲烷、尿素、低碳烯烴、二甲醚、聚碳酸酯、碳酸二甲酯、環(huán)狀碳酸酯和塑料的化工原料，也可以直接加工成制冷劑、驅(qū)油劑、焊接保護氣和食品級液體二氧化碳等；同時，還能從石灰窯尾氣中提純分離出純度多99.5%的氮氣，回收利用為全廠的惰性保護氣，“變廢為寶”減少對廠區(qū)內(nèi)空壓站的投資，也可以液化作為產(chǎn)品外賣。
[0021](2)本發(fā)明所述的石灰窯尾氣分離提純的方法可以將廢氣“變廢為寶”，綜合利用高附加值的化工原料，推動以C02為原料的高附加值產(chǎn)品技術(shù)開發(fā)和運用。既符合國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和環(huán)境保護政策的要求，又會給企業(yè)帶來一定的經(jīng)濟效益，有利于該技術(shù)的推廣運用。
【附圖說明】
[0022]構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
[0023]圖1為本發(fā)明實施例所述的石灰窯尾氣分離提純的方法的工藝流程圖。.
【具體實施方式】
[0024]除非另外說明，本文中所用的術(shù)語均具有本領(lǐng)域技術(shù)人員常規(guī)理解的含義，為了便于理解本發(fā)明，將本文中使用的一些術(shù)語進行了下述定義。
[0025]所有的數(shù)字標識，例如pH、溫度、時間、濃度，包括范圍，都是近似值。要了解，雖然不總是明確的敘述所有的數(shù)字標識之前都加上術(shù)語“約”。同時也要了解，雖然不總是明確的敘述，本文中描述的試劑僅僅是示例，其等價物是本領(lǐng)域已知的。
[0026]下面結(jié)合實施例及附圖來詳細說明本發(fā)明。
[0027]如圖1所示，該石灰窯尾氣分離提純的方法主要由水洗塔、脫硫塔、MEA吸收塔、解析塔、純化吸收塔、壓縮機、離心栗、離心分離設(shè)備和冷凍液化等設(shè)備組成，配套所需外購原料有Ca(0H)2S液和一乙醇胺(MEA)溶液；配套公用工程包括電、低壓蒸汽、循環(huán)水和儀表空氣等。
[0028]石灰窯尾氣分離提純的方法的產(chǎn)品主要包括:純度彡99.5% C02;純度彡99.5%N2；CaS0 4副產(chǎn)品。
[0029]石灰窯尾氣分離提純的方法得到的純度多99.5% C02可以作為生產(chǎn)純堿、甲醇、甲烷、尿素、低碳烯烴、二甲醚、聚碳酸酯、碳酸二甲酯、環(huán)狀碳酸酯和塑料的化工原料，也可以直接加工成制冷劑、驅(qū)油劑、焊接保護氣和食品級液體二氧化碳等；通過石灰窯尾氣分離提純工藝得到的純度彡99.5% N2可以回收利用為全廠的惰性保護氣，也可以液化作為產(chǎn)品外賣。
[0030]所述的石灰窯尾氣分離提純的方法，包括如下步驟:
[0031](1)尾氣的前級預(yù)處理系統(tǒng)
[0032]將從石灰窯除塵后排放的含28?35% C02、50?60% N2、5?8% H20、2?6% 02、粉塵30mg/Nm3以及微量C0和S0 2的高溫尾氣通過水洗塔進行噴淋，噴淋后將尾氣(尾氣溫度由130?150°C降至彡40°C，粉塵含量彡5mg/Nm3)通入分離器除水，除水后通入脫硫塔進行脫硫處理；
[0033]常溫、低壓狀態(tài)下的尾氣由脫硫塔底部進入向上流動，與從塔頂向下噴入的稀Ca (0H) 2溶液充分接觸傳質(zhì)吸收，接觸過程中Ca (0H) 2溶液將S0 2組分吸收生成CaSO 3 (生石膏)。在溶液循環(huán)池中利用空氣的氧化作用下，使CaS03氧化為CaS04(熟石膏)副產(chǎn)品。反應(yīng)方程如下:
[0034]Ca (OH) 2 + CO 2— CaCO 3 I +H 20
[0035]CaC03 + SO 2 + 1/2H 20 — CaS03.1/2H20 + C02 i
[0036]CaS03.l/2H20+l/202— CaSO 4.1/2H20
[0037]由于S02在尾氣中含量較少，操作中注意控制稀Ca(0H) 2溶液的流量及濃度，以防止C02被大量吸收。
[0038](2) 二氧化碳的吸收、解析系統(tǒng)
[0039]從脫硫塔洗滌后的尾氣，經(jīng)過脫硫后的尾氣的硫含量< lppm，經(jīng)分離器除水后，由鼓風機通入MEA吸收塔的底部且向上流動，從塔頂部噴出的MEA溶液向下流動，在塔內(nèi)填充物的作用下氣相與液相充分接觸，過程中MEA溶液將C02吸收，由貧液轉(zhuǎn)化為富液，然后由富液栗送至換熱器將MEA富液的溫度提高至120?130°C，此溫度下的MEA富液送入解析塔中經(jīng)擴容、減壓