利用电石渣和腐植酸盐固存CO2副产建筑材料的方法与流程

文档序号:12295320阅读:534来源:国知局

本发明涉及co2减排技术领域,具体是一种利用电石渣和腐植酸盐固存co2副产建筑材料的方法。



背景技术:

近年来,随着化石燃料的大量使用,气候变暖已对全球的生态系统以及社会经济产生明显影响,并将继续造成长远而巨大的影响。控制煤炭等石化燃料利用中温室气体co2的排放对保护人类赖以生存的地球环境,对国民经济的发展都具有重要意义。

目前,已发展了许多co2的捕集分离技术,如:吸附法、吸收法、膜分离法、低温分离法。在这些方法中,使用各种物理或化学溶剂的吸收吸附法是较为成熟的方法,特别是使用有机胺为吸收剂的化学吸收法,应用较为广泛。但是对于燃煤电厂而言,烟气量大co2含量低,使用这些技术都会带来严重的能源损失,减少其净电能输出13%~37%。因此,降低co2捕集技术的费用,发展新型的co2捕集、固定技术是面临的非常迫切的任务。

经对现有技术的文献检索发现,中国专利申请号:cn200810146495.3、名称为“用电石渣吸收利用二氧化碳的方法与专用二氧化碳吸收器”的发明,提出了以电石渣为原料,以甲酸铵为溶剂,溶解电石渣中的氢氧化钙,生成甲酸钙和氨水,经过滤去杂,以甲酸钙和氨水为吸收剂,在专用的二氧化碳吸收器中,吸收二氧化碳,生成碳酸钙和甲酸铵,碳酸钙经洗涤、过滤、干燥、冷却、粉碎即成高纯度碳酸钙,从而实现对二氧化碳的再资源化式减排。该方法虽然再利用了电石渣,吸收co2得到了高纯的碳酸钙,但是需要甲酸铵作为添加剂,整个工艺较为复杂,成本较高,限制了在实际工业的应用。



技术实现要素:

本发明的目的在于克服现有技术中的不足,提供一种电石渣和腐植酸盐固存吸收工业废气中co2的方法,与脱硫石膏等其他固碳原料比,电石渣具有含钙高(氢氧化钙含量大于90%)、纯度高、反应活性高、碱性高(ph大于12)等优势。利用腐植酸盐作为添加剂,可以进一步提高电石渣的吸收co2的效果,所以利用电石渣和腐植酸盐联合固碳,可以降低能耗,提高效率,得到碳酸钙和腐植酸混合物,可作为建材利用。整个固碳过程不仅实现了以废治废,而且达到了副产品资源化利用的目的。

本发明是通过如下技术方案实现的,本发明利用电石渣和腐植酸盐,与工业废气中的二氧化碳发生碳酸化反应,生成了碳酸钙和腐植酸混合物,可以作为建筑材料使用。

本发明提供的一种利用电石渣和腐植酸盐固存co2副产建筑材料的方法,包括如下步骤:

a、选用电石渣和腐植酸盐为原料,加水充分搅拌后,获得co2吸收剂;

b、将步骤a制备的co2吸收剂加入吸收反应装置中,通入含co2的废气,反应完全后,生成以碳酸钙和腐植酸为主要成分的混合物,

c、将步骤b得到的碳酸钙和腐植酸为主要成分的混合物,过滤后作为建筑材料使用。

上述步骤a中,所述的co2吸收剂中电石渣的质量百分比为1%~10%;腐植酸盐质量百分比为0.1%~0.6%,其余为水。

上述步骤a中,所述的腐植酸盐是指腐植酸钾、腐植酸钠或腐植酸铵。

所述步骤b中,所述的co2的体积百分含量为5~20%。

所述步骤b中的化学反应方程式如下表:

表1.化学反应方程式表

其中r-coona代表腐植酸钠,r-cooh代表腐植酸,r-coo-代表腐植酸根。

以上,吸收固定co2的主要反应过程为:co2溶解到水中,生成碳酸,碳酸电离生成碳酸根和氢离子(h+);氢氧化钙电离生成钙离子和氢氧根离子;钙离子与碳酸根离子反应生成碳酸钙沉淀,这是固定co2的关键反应;与溶解到水中的co2反应,生成了碳酸钙沉淀。腐植酸钠是一种强碱弱酸盐,可以电离出许多羧酸根(-coo-),羧酸根会与氢离子结合(h+)生成羧酸,所以腐植酸钠也转化为腐植酸沉淀。由于腐植酸钠与h+反应,减少了溶液中h+的数量,促进化学平衡向右进行,从而促进了co2的溶解,提高了电石渣吸收co2的效果。

和现有技术相比,本发明的有益效果在于,本发明吸收co2最后得到碳酸钙和腐植酸为主的混合物,碳酸钙本身即为常用的建材,腐植酸是较好的粘结剂,二者组合可作为建筑材料使用。整个过程co2吸收效率高,实现了以废治废和固体废弃物的资源化利用,并且工艺简单,成本较低。

附图说明

图1为本发明的工艺流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明,本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

如图1,配制电石渣和和腐植酸钾的co2吸收剂0.5l,其中电石渣的质量百分比为1%,腐植酸钠质量百分比为0.1%;将该co2吸收剂加入吸收反应装置中,通入体积百分含量为5%的co2,反应2小时,可以吸收约2.8gco2,生成碳酸钙和腐植酸混合物,该混合物可过滤后作为建材使用。

实施例2

如图1,配制电石渣和和腐植酸钾的co2吸收剂0.5l,其中电石渣的质量百分比为5%,腐植酸钠质量百分比为0.3%;将该co2吸收剂加入吸收反应装置中,通入体积百分含量为10%的co2,反应2小时,可以吸收约15.6gco2,生成碳酸钙和腐植酸混合物,该混合物可过滤后作为建材使用。

实施例3

如图1,配制电石渣和和腐植酸钾的co2吸收剂0.5l,其中电石渣的质量百分比为10%,腐植酸钠质量百分比为0.6%;将该co2吸收剂加入吸收反应装置中,通入体积百分含量为20%的co2,反应2小时,可以吸收约32.5gco2,生成碳酸钙和腐植酸混合物,该混合物可过滤后作为建材使用。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种利用电石渣和腐植酸盐固存CO2副产建筑材料的方法。本发明选用电石渣和腐植酸盐为原料,加水搅拌后,获得CO2吸收剂;再将该吸收剂加入吸收反应装置中,通入含CO2的废气,过滤、获得含碳酸钙和腐植酸的混合物;该混合物可直接作为建筑材料使用。本发明的有益效果在于:CO2吸收效率高,副产品过滤后可作为建材利用,实现了以废治废和固体废弃物的资源化利用,并且工艺简单、成本较低。

技术研发人员:孙志国;冯润;张利;谢洪勇
受保护的技术使用者:上海第二工业大学
技术研发日:2017.06.21
技术公布日:2017.10.27
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1