专利名称：：碳酸盐热分解生产二氧化碳方法和装置的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种生产二氧化碳方法和装置，具体说是一种利用碳酸盐石料热分解生产二氧化碳的方法和装置。
背景技术：
：C02是重要的原料，广泛用于石油、化工、医药、农业，焊接、制冷、超临界萃取和食品工业等，随着科技和社会的发展，C02的用途越来越广。目前常见的生产C02的方法是从富含C02的气源中变换获得，这些气源主要有油田伴生气、食品发酵气、石灰窑气、高炉气、转炉气、烟道气和甲醇裂解气等。工业上分离提纯C02的方法有低温蒸馏法、膜分离法、溶剂吸收法和变压吸附法等。这些方法生产C02成本较高，流程复杂而且受主业生产的限制，不能大规模生产。利用碳酸盐石料热分解可以同时生产C02和金属氧化物，如石灰石加热分解生成氧化钙和C02，菱镁石加热分解生成氧化镁和C02，是生产C02的有效途径。但是煅烧过程中分解气体伴随着燃料燃烧的烟气一起从窑体内出来，使得气体中的C02浓度降低，回收困难，并且燃料中的杂质如硫、磷等在燃烧过程中产生大量有害气体需要分离去除。授权公告号为CN1008807B的中国专利公开了一种"电加热菱镁石生产二氧化碳气体的方法和设备"，用天然菱镁石、白云石作为原料，在特殊设计的密封电炉中，用电加热分解法生产C02，产生的气体经冷却、压縮、干燥，生产出高纯度C02。用此方法和设备生产C02成本低、不污染环境。但是此方法生产C02仍需要消耗电力，设备规模较小，间歇操作，控制系.统复杂，生产过程繁琐，无法实现大规模连续生产。
发明内容为了克服现有技术不足，使C02生产过程简单、节省能源，又可实现连续大规模生产，同时生产石灰，本发明提供一种对碳酸盐石料加热分解生产C02的方法和装置。本发明提供的生产co2的方法，包括将碳酸盐石料加热分解，生成石灰和C02，利用C02作热载体，在窑体外加热后，高温C02进入密闭的石灰窑加热分解石料。所述分解产生的C02—部分循环作热载体，维持石灰窑加热石料的正常量，C02循环量视装置生产需要确定。为实现所述生产C02的方法，本发明提供的装置包括有密闭的石灰窑，石灰窑设有冷却除尘设备，石灰窑上部的气体线和冷却除尘设备连接。石灰窑气体出口或冷却除尘设备与窑体外加热设备连接，窑体外加热设备的出口连接到石灰窑的中部进气口。为使装置密封，所述石灰窑的原料入口和成品灰出口设有隔离罐。所述C02进气口为进气梁式结构，进气梁梁体的下部或/和侧面设有进气孔。石灰窑中部设有12排进气梁，每排设15根。所述窑体外加热设备为至少两组蓄热器，每组15台，蓄热器设有燃烧器，两组蓄热器交替运行。石灰窑设有密闭的出料通道，助燃风机通过出料通道连接到蓄热器的燃烧器，与燃料线会合。所述蓄热器中蓄热体使用的材料为耐火材料、陶瓷或钢制材料。蓄热体的形状为球状、块状、峰窝状或者其混合，不排除其它材质或形状的蓄热体。与现有技术相比，本发明的优点是生产过程简单，节省能源，利用热分解所产生的C02产品作热载体，在窑体外加热后再返回窑体中煅烧碳酸盐石料，既经济方便，又不会影响产品co2的组成。装置投资小，无需特殊专用设备，操作简单灵活，适用的原料广泛，适宜大规模连续生产co2，同时生产高质量的石灰产品。图1为本发明生产C02装置的流程示意图2石灰窑进料口和石灰产品出料口隔离罐示意图。具体实施例方式本发明所述生产C02的装置如图1所示，包括有石灰窑2及相配套的进、出料设备，冷却除尘设备l。装置还包括换热器8和两组蓄热器7。石灰窑2上部的气体管线通过冷却除尘设备1、换热器8和蓄热器7连接到石灰窑的中部进气梁3。石灰窑中部设有一排，共三根进气梁3，进气梁梁体的下部设有进气孔，进气孔数量和开孔面积根据生产负荷确定，本实施例开孔数为10个。蓄热器设有燃烧器，燃料线和助燃风线连接到蓄热器7的燃烧器。石灰窑成品灰出口与密闭出料通道5连接，助燃风机11通过出料通道5连接到蓄热器的燃烧器与燃料线会合。蓄热器使用的蓄热体为陶瓷球状体。为使装置密封，所述石灰窑的原料入口设有进料隔离罐15，成品灰出口设有出料隔离罐16。石灰窑出口和出料通道5的出料口12处设有密封设备4。蓄热器工作原理两组蓄热器7a、7b，每组一台。两组蓄热器加热、放热交替运行，当蓄热器7a加热时，7b处于放热状态。此时关闭阀门6c、6d，打开阀门6a、6b、6e，燃料经6b进入燃烧器，助燃风由助燃风机11鼓风、在出料通道5预热后经6a与燃料会合并燃烧，加热蓄热器中的蓄热体13，烟气通过阀门6e，经换热器8与循环热载体C02换热后经除尘器17、引风机9和烟囱10放空。7a放热时，关闭阀门6a、6b、6e，打开阀门6c、6d，循环热载体C02经过7a，从蓄热体13取出热量进入进气梁3。两组蓄热器的切换根据温度设定，到达设定温度后自动切换，切换温度根据生产使用的原料确定。蓄热器7的燃烧器可以为固体燃料燃烧器、气体燃料燃烧器或液体燃料燃烧器，本实施例为气体燃料燃烧器。进料和出料隔离罐工作原理加料时先关闭进料隔离罐15的下密封阀14，然后打开上密封阀14放入石料，关闭上密封阀。通过进气阀6f和出气阀6g,置换进料隔离罐15中的空气，然后打开下密封阀14，将石料放入石灰窑2体内。出料时先关闭上、下密封阀，通过进气阀6f和出气阀6g，用C02气置换出料隔离罐16中的空气，打开上密封阀，放下产品灰，关闭上密封阀，打开下密封阀放出产品灰。使用隔离罐是为了保持石灰窑和系统隔绝空气。C02的生产过程为从石灰窑2上部出来的热分解气体经冷却除尘设备1除去灰尘后，一部分C02出装置到精制区，一部分在系统内用作循环热载体，经换热器8与蓄热器7出来的烟气换热后，进入蓄热器7从热载体13取出热量，高温C02气体离开蓄热器经进气梁3进入石灰窑2体内加热石料，石料加热后分解成为气体C02和石灰。固体物运行过程为碳酸盐石料经进料隔离罐15进入石灰窑2，热分解后产品灰向下经过出料隔离罐16进入出料通道5，在出料通道产品灰把热量传给助燃风，然后经出料口12出装置，整个过程自动化控制。上述生产C02的装置所用原料为石灰石、白云石和菱镁石。三种原料生产C02的工艺条件和产品情况如表1所示<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>权利要求1.一种生产CO2的方法，包括将碳酸盐石料加热分解，生成产品CO2和石灰，其特征是利用CO2作热载体，在窑体外加热后，高温CO2进入密闭的石灰窑(2)中加热分解石料。2、根据权利要求1所述的生产C02的方法，其特征是所述石料分解产生的C02—部分循环作热载体，维持石灰窑加热石料的正常量。3、一种按权利要求1或2所述方法生产C02的装置，包括有密闭的石灰窑(2)，石灰窑设有冷却除尘设备(1)，石灰窑上部的气体线和冷却除尘设备连接，其特征是石灰窑气体出口或冷却除尘设备与窑体外加热设备连接，窑体外加热设备的出口连接到石灰窑的中部进气口。4、根据权利要求3所述的生产C02的装置，其特征是所述石灰窑(2)的原料入口设有进料隔离罐(15)，成品灰出口设有出料隔离罐(16)。5、根据权利要求3或4所述的生产C02的装置，其特征是所述窑体外加热设备为至少两组蓄热器(7)，每组15台；蓄热器设有燃烧器。6、根据权利要求5所述的生产C02的装置，其特征是所述装置设有换热器(8)，换热器的入口与石灰窑(2)气体出口或冷却除尘设备(1)出口连接，出口与蓄热器(7)连接。7、根据权利要求6所述的生产C02的装置，其特征是所述石灰窑设有密闭的出料通道(5)，助燃风机(13)通过出料通道(5)连接到蓄热器(7)的燃烧器。8、根据权利要求3或4所述的生产C02的装置，其特征是所述循环C02在石灰窑的进气口为进气梁(3)式结构，进气梁梁体的下部或/和侧面设有进气孔。9、根据权利要求8所述的生产C02的装置，其特征是石灰窑(2)中部设有12排所述进气梁(3)，每排15根。10、根据权利要求5所述的生产C02的装置，其特征是所述蓄热器(7)中蓄热体(13)使用的材料为耐火材料、陶瓷或钢制材料；蓄热体的形状为球状、块状、峰窝状或者其混合。全文摘要本发明涉及一种碳酸盐石料热分解生产二氧化碳的方法和装置。利用加热分解产品CO<sub>2</sub>作热载体，在窑体外加热后的高温CO<sub>2</sub>返回密闭的石灰窑中加热分解石料。所述生产CO<sub>2</sub>的装置包括有密闭的石灰窑，冷却除尘设备、换热器和至少两组蓄热器。石灰窑上部的气体线通过冷却除尘设备、换热器和蓄热器连接到石灰窑中部的进气梁。本发明生产过程简单，节省能源，利用石料分解产生的CO<sub>2</sub>作热载体，既经济方便，又不会影响产品CO<sub>2</sub>的组成。装置投资小，无需特殊专用设备，操作简单灵活，适宜大规模连续生产CO<sub>2</sub>，同时生产高质量的石灰产品。文档编号C01B31/20GK101372333SQ20081007944公开日2009年2月25日申请日期2008年9月25日优先权日2008年9月25日发明者贾会平申请人:贾会平