固碳降碱反应装置及其控制方法与流程

1.本发明涉及固碳降碱设备技术领域，具体涉及一种固碳降碱反应装置及其控制方法。


背景技术：

2.大部分生物吸入氧气，呼出二氧化碳；大部分植物吸入二氧化碳，释放氧气。一呼一吸之间，维持着大气中氧气与二氧化碳的动态平衡，长此以往，生命便可恒久发展。正所谓，消长相补天之道也，这是大自然的客观规律。如果大气中二氧化碳增加量大于其消耗量，大气的“呼吸”就会失衡，进而带来全球变暖的后果。
3.工业革命以前，大气中的碳含量基本保持着“边增长，边消耗”的动态平衡。生物活动释放出的大部分二氧化碳被海洋、湖泊吸收并溶解于水中，少部分作为植物光合作用的养料被消耗，大气中所含的二氧化碳稳定维持在0.03%的微量水平。
4.但自工业革命以来，在人口急剧增多、工业迅速发展的同时，森林等绿色植被遭到严重破坏。多种因素作用下，“碳平衡“被打破，大气中二氧化碳含量不断增加，温室效应也随之增强，全球温度逐渐上升。
5.除了减少化石能源利用，加快发展新能源之外，还有没有可以处理二氧化碳的办法呢，要想重新实现“碳平衡”，首先要稳定大气中的碳“库存量”，减少向大气排放的二氧化碳。以粉煤灰为原料采用直接液相法矿化封存燃煤电厂烟气中的二氧化碳，同时二氧化碳可以降低粉煤灰的碱性，起到保护环境的作用。


技术实现要素：

6.本发明主要解决现有技术中存在利用率低、环境污染严重和周期长的不足，提供了一种固碳降碱反应装置及其控制方法，其具有结构简单、操作方便、节能环保和周期短的特点。解决了燃煤电厂烟气净化排放的问题。通过粉煤灰的降碱固碳，实现资源回用和保护环境的作用。
7.本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种固碳降碱反应装置，包括机架，所述的机架内设有反应罐体，所述的反应罐体上端设有粉煤灰添加口，所述的粉煤灰添加口侧边设有与反应罐体相连通的排气口，所述的反应罐体上端侧边设有与机架相抱箍式连接固定的注水管，所述的反应罐体下端设有混流管，所述的混流管与反应罐体间设有高速制浆泵，所述的反应罐体下部设有若干呈螺旋状分布的烟气分流安装口，所述的烟气分流安装口上均设有烟气分流组件，所述的反应罐体侧边设有与烟气分流组件相连通的烟气进口阀。
8.作为优选，所述的反应罐体中部设有与反应罐体呈切线式连通的涡流法兰管，所述的涡流法兰管与混流管间设有若干换向泵，所述的混流管与反应罐体间设有与换向泵相管路连通的排浆接头，所述的反应罐体上部设有与换向泵相电路连通的换向控制组件。
9.作为优选，所述的换向控制组件包括换向控制安装板，所述的换向控制安装板上
设有与换向泵相电路连通的换向电磁阀，所述的换向电磁阀前端设有油雾分析器，所述的油雾分析器与换向电磁阀间设有净化气源。
10.作为优选，所述的烟气分流组件与烟气进口阀间均设有烟气控制阀，所述的烟气控制阀与烟气进口阀间设有与高速制浆泵相套接的烟气管道。所述的烟气管道包括呈“c”字形状的烟气管体，所述的烟气管体与烟气控制阀间均设有与烟气管体呈一体化连通式焊接固定的烟气出口接头，所述的烟气管体与烟气进口阀间设有烟气进口法兰弯管。
11.作为优选，所述的烟气分流组件包括烟气导流槽座，所述的烟气导流槽座内设有烟气分流座，所述的烟气分流座前端设有若干与烟气分流座相螺纹式套接连通的烟气喷嘴，所述的烟气分流座后端设有与烟气控制阀相连通的烟气金属软管。
12.作为优选，所述的机架上部设有与机架相螺栓连接的起重架，所述的起重架包括起重支撑架，所述的起重支撑架与机架间设有起重连接座，所述的起重支撑架下端设有与起重支撑架相销轴连接固定的起重钢丝固定耳板。
13.作为优选，所述的反应罐体下端与机架间设有若干称重传感器；所述的机架上端设有护栏；所述的机架下部设有与机架相螺栓连接固定的电动机，所述的电动机上端与高速制浆泵间设有皮带轮。
14.一种固碳降碱反应装置的控制方法，包括如下操作步骤：第一步：通过粉煤灰添加口将粉煤灰输送至反应罐体内，由机架下部与反应罐体间的称重传感器对粉煤灰的重量进行控制；第二步：接着通过注水管输入水，同时水和粉煤灰的重量配比由称重传感器进行控制；完成注水过程后，电动机启动，采用皮带轮驱动高速制浆泵进行混料。
15.第三步：此时换向控制组件上的换向电磁阀对换向泵进行控制，使得混合后的浆液从涡流法兰管回流至反应罐体内形成涡流，同时烟气进口阀开启，将电厂排出的烟气通过罗茨风机输送过来，从烟气管道经过由烟气控制阀控制的烟气分流组件，然后从连接的烟气金属软管再通过烟气分流座上的烟气喷嘴喷出。
16.第四步：反应产生的氧气及经过容易净化的烟气从排气口排出，经过充分反应后，采用经过油雾分析器、净化气源对换向电磁阀进行启动换向，换向电磁阀切换换向泵，使得浆液从排浆接头处输送排出，脱水后用于煤矿坍陷区进行充填。
17.作为优选，烟气分流组件安装在反应罐体下部呈螺旋分布的烟气分流安装口上，在换向泵回送粉煤灰形成涡流和高速制浆泵回转搅拌作用下，粉煤灰中的cao溶解到水中形成ca(oh)2与co2发生化学反应：2ca(oh)2+2co2=2caco3+o2，未溶解的cao与co2发生化学反应：cao+co2=caco3；从而起到固碳和降低碱性的作用。
18.作为优选，当高速制浆泵需要维护或更换时，通过起重连接座与机架固定的起重支撑架，在起重钢丝固定耳板上通过钢丝将反应罐体进行起吊提升。
19.本发明能够达到如下效果：本发明提供了一种固碳降碱反应装置及其控制方法，与现有技术相比较，具有结构简单、操作方便、节能环保和周期短的特点。解决了燃煤电厂烟气净化排放的问题。通过粉煤灰的降碱固碳，实现资源回用和保护环境的作用。
附图说明
20.图1是本发明的正视结构示意图。
21.图2是本发明的侧视结构示意图。
22.图3是本发明的俯视结构示意图。
23.图4是本发明的烟气分流组件的结构剖视图。
24.图5是本发明的烟气分流组件的结构示意图。
25.图6是本发明的反应罐体的结构示意图。
26.图7是本发明的换向控制组件的结构示意图。
27.图8是本发明的烟气管道的侧视结构示意图。
28.图9是本发明的烟气管道的俯视结构示意图。
29.图10是本发明的起重架的结构示意图。
30.图中：机架1，护栏2，换向控制组件3，起重架4，反应罐体5，烟气进口阀6，皮带轮7，电动机8，高速制浆泵9，烟气控制阀10，混流管11，烟气管道12，烟气分流组件13，换向泵14，涡流法兰管15，注水管16，排浆接头17，称重传感器18，粉煤灰添加口19，排气口20，烟气导流槽座21，烟气喷嘴22，烟气分流座23，烟气金属软管24，烟气分流安装口25，油雾分析器26，净化气源27，换向电磁阀28，换向控制安装板29，烟气管体30，烟气出口接头31，烟气进口法兰弯管32，起重连接座33，起重支撑架34，起重钢丝固定耳板35。
具体实施方式
31.下面通过实施例，并结合附图，对发明的技术方案作进一步具体的说明。
32.实施例：如图1
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10所示，一种固碳降碱反应装置，包括机架1，反应罐体5下端与机架1间设有4个称重传感器18。机架1上端设有护栏2，机架1内设有反应罐体5，反应罐体5上端设有粉煤灰添加口19，粉煤灰添加口19侧边设有与反应罐体5相连通的排气口20，反应罐体5上端侧边设有与机架1相抱箍式连接固定的注水管16，反应罐体5下端设有混流管11，混流管11与反应罐体5间设有高速制浆泵9，机架1下部设有与机架1相螺栓连接固定的电动机8，电动机8上端与高速制浆泵9间设有皮带轮7。
33.反应罐体5下部设有7个呈螺旋状分布的烟气分流安装口25，烟气分流安装口25上均设有烟气分流组件13，烟气分流组件13包括烟气导流槽座21，烟气导流槽座21内设有烟气分流座23，烟气分流座23前端设有若干与烟气分流座23相螺纹式套接连通的烟气喷嘴22，烟气分流座23后端设有与烟气控制阀10相连通的烟气金属软管24。反应罐体5侧边设有与烟气分流组件13相连通的烟气进口阀6。烟气分流组件13与烟气进口阀6间均设有烟气控制阀10，烟气控制阀10与烟气进口阀6间设有与高速制浆泵9相套接的烟气管道12。烟气管道12包括呈“c”字形状的烟气管体30，烟气管体30与烟气控制阀10间均设有与烟气管体30呈一体化连通式焊接固定的烟气出口接头31，烟气管体30与烟气进口阀6间设有烟气进口法兰弯管32。
34.反应罐体5中部设有与反应罐体5呈切线式连通的涡流法兰管15，涡流法兰管15与混流管11间设有2个换向泵14，混流管11与反应罐体5间设有与换向泵14相管路连通的排浆接头17，反应罐体5上部设有与换向泵14相电路连通的换向控制组件3。换向控制组件3包括换向控制安装板29，换向控制安装板29上设有与换向泵14相电路连通的换向电磁阀28，换
向电磁阀28前端设有油雾分析器26，油雾分析器26与换向电磁阀28间设有净化气源27。油雾分析器26和净化气源27对换向电磁阀28起到净化气源的作用，提高换向电磁阀28的工作可靠性，延长使用寿命。
35.机架1上部设有与机架1相螺栓连接的起重架4，起重架4包括起重支撑架34，起重支撑架34与机架1间设有起重连接座33，起重支撑架34下端设有与起重支撑架34相销轴连接固定的起重钢丝固定耳板35。
36.一种固碳降碱反应装置的控制方法包括如下操作步骤：第一步：通过粉煤灰添加口19将粉煤灰输送至反应罐体5内，由机架1下部与反应罐体5间的称重传感器18对粉煤灰的重量进行控制；第二步：接着通过注水管16输入水，同时水和粉煤灰的重量配比由称重传感器18进行控制；完成注水过程后，电动机8启动，采用皮带轮7驱动高速制浆泵9进行混料。
37.第三步：此时换向控制组件3上的换向电磁阀28对换向泵14进行控制，使得混合后的浆液从涡流法兰管15回流至反应罐体5内形成涡流，同时烟气进口阀6开启，将电厂排出的烟气通过罗茨风机输送过来，从烟气管道12经过由烟气控制阀10控制的烟气分流组件13，然后从连接的烟气金属软管24再通过烟气分流座23上的烟气喷嘴22喷出。
38.烟气分流组件13安装在反应罐体5下部呈螺旋分布的烟气分流安装口25上，在换向泵14回送粉煤灰形成涡流和高速制浆泵9回转搅拌作用下，粉煤灰中的cao溶解到水中形成ca(oh)2与co2发生化学反应：2ca(oh)2+2co2=2caco3+o2，未溶解的cao与co2发生化学反应：cao+co2=caco3；从而起到固碳和降低碱性的作用。
39.第四步：反应产生的氧气及经过容易净化的烟气从排气口20排出，经过充分反应后，采用经过油雾分析器26、净化气源27对换向电磁阀28进行启动换向，换向电磁阀28切换换向泵14，使得浆液从排浆接头17处输送排出，脱水后用于煤矿坍陷区进行充填。
40.当高速制浆泵9需要维护或更换时，通过起重连接座33与机架1固定的起重支撑架34，在起重钢丝固定耳板35上通过钢丝将反应罐体5进行起吊提升。
41.综上所述，该固碳降碱反应装置及其控制方法，具有结构简单、操作方便、节能环保和周期短的特点。解决了燃煤电厂烟气净化排放的问题。通过粉煤灰的降碱固碳，实现资源回用和保护环境的作用。
42.以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。