一种石灰窑尾气分离提纯的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于化工领域，尤其是涉及一种石灰窑尾气分离提纯的方法。
【背景技术】
[0002]电弧法电石生产工艺的主要原料包括焦炭和石灰，其中石灰是通过石灰窑煅烧石灰石得到的，石灰窖煅烧生产石灰的过程中会产生大量的石灰窖尾气，石灰窖尾气中含有28?35%的C02气体，传统工艺废气除尘达标后直接排放大气，造成严重污染。国家为了实现工业化低碳排放目标，在“政府工作报告”及“十三五规划”中，都明确提出碳排放控制指标，并相继成立了碳排放交易所，鼓励企业采取节能减排措施。基于中国碳排放总量大，国家鼓励企业实现“变废为宝”的策略，将C02回收利用为化工原料，生产高附加值产品。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明旨在提出一种石灰窑尾气分离提纯的方法，可以将尾气进行提纯，得到高纯度的二氧化碳及氮气，进行再利用。
[0004]为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的:
[0005]—种石灰窑尾气分离提纯的方法，包括如下步骤:
[0006](1)将石灰窑排放的尾气通入水洗塔进行喷淋，喷淋后的尾气通入脱硫塔进行脱硫处理；
[0007](2)脱硫后的尾气通入MEA吸收塔，MEA吸收塔中的一乙醇胺溶液对尾气中的二氧化碳进行吸收，吸收二氧化碳后的一乙醇胺溶液送入解析塔中，扩容、减压后释放出二氧化碳;
[0008](3)释放出的二氧化碳进行增压、脱水、过滤，然后通入纯化吸收塔进行除杂；
[0009](4)尾气从MEA吸收塔排出后进行增压、脱水、过滤，然后通入纯化吸收塔进行除杂，得到氮气。
[0010]进一步，所述的步骤(1)中将尾气通入水洗塔进行喷淋后使得尾气的温度^ 40 °C，粉尘含量彡5mg/Nm3。
[0011]进一步，所述的步骤(1)中尾气通入脱硫塔进行脱硫处理使得尾气的硫含量^ lppm。
[0012]进一步，所述的步骤(1)中的脱硫处理是指脱硫塔中的Ca(0H)2S液对尾气中的二氧化硫进行吸收，形成CaS03，0&303被氧化为CaSO 4后进行离心分离。
[0013]进一步，所述的步骤(2)中释放出二氧化碳后的一乙醇胺溶液送至脱硫塔中进行循环使用。
[0014]进一步，所述的步骤(3)中的增压步骤使释放出的二氧化碳的压力增至
1.2-1.5MpaG ;所述的步骤(4)中的增压步骤使尾气的压力增至L 2-1.5MpaG。
[0015]进一步，所述的步骤(3)中除杂后的二氧化碳的纯度彡99.5%。
[0016]进一步，所述的步骤(4)中得到的氮气的纯度彡99.5%。
[0017]—种所述的石灰窑尾气分离提纯的方法分离得到的二氧化碳的用途，所述的步骤
(3)中除杂后的二氧化碳进行增压，降温至< -30°C后进行液化、灌装，然后投入生产使用或进行销售。
[0018]—种所述的石灰窑尾气分离提纯的方法分离得到的氮气的用途，所述的步骤(4)中除杂后的氮气进行增压，降温至<-80°C后进行液化、灌装，然后投入生产使用或进行销售。
[0019]相对于现有技术，本发明所述的石灰窑尾气分离提纯的方法具有以下优势:
[0020](1)本发明所述的石灰窑尾气分离提纯的方法为C02后续综合利用生产化工产品提供一个平台，通过石灰窑尾气分离提纯工艺得到的纯度多99.5% C02，得到的C02可作为生产纯碱、甲醇、甲烷、尿素、低碳烯烃、二甲醚、聚碳酸酯、碳酸二甲酯、环状碳酸酯和塑料的化工原料，也可以直接加工成制冷剂、驱油剂、焊接保护气和食品级液体二氧化碳等；同时，还能从石灰窑尾气中提纯分离出纯度多99.5%的氮气，回收利用为全厂的惰性保护气，“变废为宝”减少对厂区内空压站的投资，也可以液化作为产品外卖。
[0021](2)本发明所述的石灰窑尾气分离提纯的方法可以将废气“变废为宝”，综合利用高附加值的化工原料，推动以C02为原料的高附加值产品技术开发和运用。既符合国家产业结构调整和环境保护政策的要求，又会给企业带来一定的经济效益，有利于该技术的推广运用。
【附图说明】
[0022]构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0023]图1为本发明实施例所述的石灰窑尾气分离提纯的方法的工艺流程图。.
【具体实施方式】
[0024]除非另外说明，本文中所用的术语均具有本领域技术人员常规理解的含义，为了便于理解本发明，将本文中使用的一些术语进行了下述定义。
[0025]所有的数字标识，例如pH、温度、时间、浓度，包括范围，都是近似值。要了解，虽然不总是明确的叙述所有的数字标识之前都加上术语“约”。同时也要了解，虽然不总是明确的叙述，本文中描述的试剂仅仅是示例，其等价物是本领域已知的。
[0026]下面结合实施例及附图来详细说明本发明。
[0027]如图1所示，该石灰窑尾气分离提纯的方法主要由水洗塔、脱硫塔、MEA吸收塔、解析塔、纯化吸收塔、压缩机、离心栗、离心分离设备和冷冻液化等设备组成，配套所需外购原料有Ca(0H)2S液和一乙醇胺(MEA)溶液；配套公用工程包括电、低压蒸汽、循环水和仪表空气等。
[0028]石灰窑尾气分离提纯的方法的产品主要包括:纯度彡99.5% C02;纯度彡99.5%N2；CaS0 4副产品。
[0029]石灰窑尾气分离提纯的方法得到的纯度多99.5% C02可以作为生产纯碱、甲醇、甲烷、尿素、低碳烯烃、二甲醚、聚碳酸酯、碳酸二甲酯、环状碳酸酯和塑料的化工原料，也可以直接加工成制冷剂、驱油剂、焊接保护气和食品级液体二氧化碳等；通过石灰窑尾气分离提纯工艺得到的纯度彡99.5% N2可以回收利用为全厂的惰性保护气，也可以液化作为产品外卖。
[0030]所述的石灰窑尾气分离提纯的方法，包括如下步骤:
[0031](1)尾气的前级预处理系统
[0032]将从石灰窑除尘后排放的含28?35% C02、50?60% N2、5?8% H20、2?6% 02、粉尘30mg/Nm3以及微量C0和S0 2的高温尾气通过水洗塔进行喷淋，喷淋后将尾气(尾气温度由130?150°C降至彡40°C，粉尘含量彡5mg/Nm3)通入分离器除水，除水后通入脱硫塔进行脱硫处理；
[0033]常温、低压状态下的尾气由脱硫塔底部进入向上流动，与从塔顶向下喷入的稀Ca (0H) 2溶液充分接触传质吸收，接触过程中Ca (0H) 2溶液将S0 2组分吸收生成CaSO 3 (生石膏)。在溶液循环池中利用空气的氧化作用下，使CaS03氧化为CaS04(熟石膏)副产品。反应方程如下:
[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在尾气中含量较少，操作中注意控制稀Ca(0H) 2溶液的流量及浓度，以防止C02被大量吸收。
[0038](2) 二氧化碳的吸收、解析系统
[0039]从脱硫塔洗涤后的尾气，经过脱硫后的尾气的硫含量< lppm，经分离器除水后，由鼓风机通入MEA吸收塔的底部且向上流动，从塔顶部喷出的MEA溶液向下流动，在塔内填充物的作用下气相与液相充分接触，过程中MEA溶液将C02吸收，由贫液转化为富液，然后由富液栗送至换热器将MEA富液的温度提高至120?130°C，此温度下的MEA富液送入解析塔中经扩容、减压