高碱固废固碳降碱固碳量计算方法与流程

本发明涉及高碱固态废料处理，具体地，涉及一种高碱固废固碳降碱固碳量计算方法。

背景技术：

1、近年来，随着电力行业的快速发展，作为燃煤电厂的主要排放物，粉煤灰排放量也呈现逐年增加的趋势。由于粉煤灰中的碱金属含量较高，若直接排放，会对土壤、地下水等环境资源造成破坏，因此，现有的燃煤电厂需要对粉煤灰进行降碱处理。

2、目前，对于粉煤灰等高碱固态废物的处理主要为化学处理的方式，例如，可以将燃煤电厂排放的烟气(含有较多的酸性气废)与粉煤灰进行酸碱中和反应，从而可以起到同时降低固废的碱金属含量和气废的酸性气体的作用。

3、为了了解反应的情况，需要对不同时间段内的固碳量等指标进行检测，相关技术中，固态量的获取方法是通过取反应前后的样品并分别进行干燥脱水处理，然后需要用酸碱滴定的方法计算样品中碱性物质的消耗，从而计算出固碳量。

4、这种指标的获取过程中需要用到干燥机、滴定管、烧杯、量筒、玻璃棒、滴定管夹、铁架台、锥形瓶、滴定液、ph计等大量的化学仪器，过程费事费力，且由于操作误差等原因也使得检测的准确性较差，使得测得固碳量不准确，进而容易对后续的反应的调控造成误导，降低处理效率和处理的有效性。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

2、为此，本发明实施例提出一种高碱固废固碳降碱固碳量计算方法，该高碱固废固碳降碱固碳量计算方法对于固碳量的获取简单方便，避免了相关技术中需要通过一系列化学操作获取的的情况，简化了工艺流程，且避免了由于频繁的操作误差而造成检测的准确性较差的情况，提升了结果的准确性，也提升了处理效率。

3、本发明实施例的高碱固废固碳降碱固碳量计算方法，基于固碳降碱系统，所述固碳降碱系统包括反应容器、流量计、第一浓度仪、第二浓度仪，所述流量计和所述第一浓度计设于所述反应容器的进口处，所述第二浓度仪设于所述反应容器的出口处；

4、所述固碳量的计算方法包括以下步骤：

5、s1：通过所述流量计测量所述反应容器的进口处的进气流量q，通过所述第一浓度仪测量所述反应容器的进口处的二氧化碳浓度通过所述第二浓度仪测量所述反应容器的出口处的二氧化碳浓度

6、s2：确定设定时间段内的所述进气流量q，所述二氧化碳浓度所述二氧化碳浓度

7、s3：代入以下公式以获得设定时间段内的固碳量

8、

9、式1中：δt为设定时间段，q为设定时间段内的进气流量，为设定时间段内的反应容器进口处的二氧化碳浓度，为设定时间段内的反应容器出口处的二氧化碳浓度。

10、本发明实施例的高碱固废固碳降碱固碳量计算方法对于固碳量的获取简单方便，避免了相关技术中需要通过一系列化学操作获取的的情况，简化了工艺流程，且避免了由于频繁的操作误差而造成检测的准确性较差的情况，提升了结果的准确性，也提升了处理效率。

11、在一些实施例中，所述固碳量的计算过程中包括以下公式：

12、

13、

14、

15、

16、

17、

18、

19、式2至式8中：δt为设定时间段，q为设定时间段内的进气流量，为设定时间段内的反应容器进口处的二氧化碳浓度，为设定时间段内的反应容器出口处的二氧化碳浓度，v其他为设定时间段内反应容器的进口处的其他气体的体积；为设定时间段内反应容器的进口处的二氧化碳的体积；为设定时间段内反应容器的出口处的二氧化碳的体积。

20、在一些实施例中，所述固碳量的计算过程中包括以下步骤：结合式5和式6得到式7，将式7代入式4得到式8，将式3和式8代入式2并通过化简得到式1。

21、在一些实施例中，所述固碳降碱系统包括进气管网，所述进气管网包括主管路和多个支管路，多个所述支管路的进口均与所述主管路的出口连通，多个所述支管路的出口均与所述反应容器连通，且至少部分所述支管路的出口在所述反应容器的高度方向和/或周向方向上间隔布置，所述流量计设于所述主管路。

22、在一些实施例中，所述进气管网包括分配阀，所述分配阀设于所述主管路和多个所述支管路之间，所述分配阀用于控制所述主管路和各个所述支管路的通断和流量调节。

23、在一些实施例中，所述分配阀在使用中包括以下步骤：

24、若获得的所述固碳量小于设定阈值，则通过操控所述分配阀减小至少部分所述支管路的通流面积；

25、再次对所述固碳量进行计算，若获得所述固碳量小于设定阈值则操控所述分配阀继续减小至少部分所述支管路的通流面积或关闭部分所述支管路。

26、在一些实施例中，所述反应容器和所述主管路之间连接有回流管路，若获得的所述固碳量小于设定阈值，则连通所述回流管路以使经由所述反应容器排出的气体可再次回流至所述反应容易内。

27、在一些实施例中，所述第一浓度仪连接于所述主管路并位于所述流量计与所述主管路与多个所述支管路的连接处之间，且所述第一浓度仪和所述主管路之间设有第一干燥器；

28、和/或，所述第二浓度仪安装于所述反应容器的顶部，且所述第二浓度仪和所述反应容器之间设有第二干燥器。

29、在一些实施例中，至少部分所述反应容器的横截面积沿着从下至上的方向逐渐小，多个所述支管路的出口沿着上下方向间隔布置，且相邻两个所述支管路的出口的间距沿着从下至上的方向逐渐变小。

30、在一些实施例中，所述固碳降碱系统包括搅拌装置，所述搅拌装置设于所述反应容器内，且当获得的所述固碳量小于设定阈值时，所述搅拌装置的搅拌速度增加。

技术特征：

1.一种高碱固废固碳降碱固碳量计算方法，其特征在于，基于固碳降碱系统，所述固碳降碱系统包括反应容器、流量计、第一浓度仪、第二浓度仪，所述流量计和所述第一浓度计设于所述反应容器的进口处，所述第二浓度仪设于所述反应容器的出口处；

2.根据权利要求1所述的高碱固废固碳降碱固碳量计算方法，其特征在于，所述固碳量的计算过程中包括以下公式：

3.根据权利要求2所述的高碱固废固碳降碱固碳量计算方法，其特征在于，所述固碳量的计算过程中包括以下步骤：结合式5和式6得到式7，将式7代入式4得到式8，将式3和式8代入式2并通过化简得到式1。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的高碱固废固碳降碱固碳量计算方法，其特征在于，所述固碳降碱系统包括进气管网，所述进气管网包括主管路和多个支管路，多个所述支管路的进口均与所述主管路的出口连通，多个所述支管路的出口均与所述反应容器连通，且至少部分所述支管路的出口在所述反应容器的高度方向和/或周向方向上间隔布置，所述流量计设于所述主管路。

5.根据权利要求4所述的高碱固废固碳降碱固碳量计算方法，其特征在于，所述进气管网包括分配阀，所述分配阀设于所述主管路和多个所述支管路之间，所述分配阀用于控制所述主管路和各个所述支管路的通断和流量调节。

6.根据权利要求5所述的高碱固废固碳降碱固碳量计算方法，其特征在于，所述分配阀在使用中包括以下步骤：

7.根据权利要求5所述的高碱固废固碳降碱固碳量计算方法，其特征在于，所述反应容器和所述主管路之间连接有回流管路，若获得的所述固碳量小于设定阈值，则连通所述回流管路以使经由所述反应容器排出的气体可再次回流至所述反应容易内。

8.根据权利要求4所述的高碱固废固碳降碱固碳量计算方法，其特征在于，所述第一浓度仪连接于所述主管路并位于所述流量计与所述主管路与多个所述支管路的连接处之间，且所述第一浓度仪和所述主管路之间设有第一干燥器；

9.根据权利要求4所述的高碱固废固碳降碱固碳量计算方法，其特征在于，至少部分所述反应容器的横截面积沿着从下至上的方向逐渐小，多个所述支管路的出口沿着上下方向间隔布置，且相邻两个所述支管路的出口的间距沿着从下至上的方向逐渐变小。

10.根据权利要求4所述的高碱固废固碳降碱固碳量计算方法，其特征在于，所述固碳降碱系统包括搅拌装置，所述搅拌装置设于所述反应容器内，且当获得的所述固碳量小于设定阈值时，所述搅拌装置的搅拌速度增加。

技术总结
本发明公开了一种高碱固废固碳降碱固碳量计算方法，包括以下步骤：S1：通过所述流量计测量所述反应容器的进口处的进气流量Q，通过所述第一浓度仪测量所述反应容器的进口处的二氧化碳浓度通过所述第二浓度仪测量所述反应容器的出口处的二氧化碳浓度确定设定时间段内的所述进气流量Q，所述二氧化碳浓度所述二氧化碳浓度S3：代入公式以获得设定时间段内的固碳量本发明的计算方法对于固碳量的获取简单方便，避免了相关技术中需要通过一系列化学操作获取的的情况，简化了工艺流程，且避免了由于频繁的操作误差而造成检测的准确性较差的情况，提升了结果的准确性，也提升了处理效率。

技术研发人员：于秋鸽,尹希文,徐国栋,张玉军,甘志超,樊振丽,浮耀坤,钟宁,孙万明,傅建伟
受保护的技术使用者：中煤科工开采研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12