一种利用钛白粉固废回收氮、碳的系统的制作方法

本技术属于钛白粉生产，更具体地说，涉及一种利用钛白粉固废回收氮、碳的系统。

背景技术：

1、钛白粉粗品在工业制造中主要是用硫酸法生产，而硫酸法的不足是会产生大量的废酸及酸性废水。目前处理这部分废酸和废水的方法是用生石灰或者电石渣或者碱中和，产生大量的工业污泥，俗称钛石膏，钛石膏的处理方式基本是堆场或者填埋，占地面积大，污染环境。填埋需要自然条件，要有矿坑，自然界中存在大量矿坑，由于矿坑存在安全隐患，并且还有滑坡的危险，要解决矿坑的问题就需要大量填充物，正常自然环境不能提供大批量的填充物导致大量矿坑裸漏。

2、中国是农业大国，农业种植由来已久，产生大量的秸秆。由于秸秆处理的方式一般是燃烧或者氨化，而秸秆燃烧会产生大量的二氧化碳和烟尘，二氧化碳是影响温室效应的重要因素，烟尘是p2.5的重要来源，严重污染环境；秸秆氨化后会变软变香，用氨化后的秸秆加工的饲料适口性更高，营养价值更高，特别是蛋白质含量明显增加，但氨化的过程会有氨气、二氧化碳溢出，还有大量氨水，严重影响环境。因此，急需设计一款利用钛白粉固废回收氮、碳的系统，用钛石膏填充矿坑，不仅能够解决钛石膏固废堆场污染环境以及矿坑天然裸露的问题，还能够解决秸秆燃烧、氨化产生的二氧化碳、氨气和氨水的问题，达到保护环境、减少温室效应的目的。

技术实现思路

1、1、实用新型要解决的技术问题

2、针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供一种利用钛白粉固废回收氮、碳的系统，用钛石膏填充矿坑，不仅能够解决钛石膏固废堆场污染环境以及矿坑天然裸露的问题，还能够解决秸秆燃烧、氨化产生的二氧化碳、氨气和氨水的问题，达到保护环境、减少温室效应的目的。

3、2、技术方案

4、为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

5、本实用新型的一种利用钛白粉固废回收氮、碳的系统，包括矿坑、注气管和注氨管，所述矿坑的空腔内填埋有钛石膏，所述注气管的进气端与气体收集管道相连，所述注气管的出气端与矿坑的空腔相连通，所述气体收集管道用于收集秸秆燃烧产生的二氧化碳气体；所述注氨管的进水端与氨水收集管道相连，所述注氨管的出水端与与矿坑的空腔相连通，所述氨水收集管道用于收集秸秆氨化产生的氨水。

6、作为本实用新型更进一步的改进，矿坑的内部空腔包括填料腔体，所述填料腔体的上方沿高度方向间隔设置有若干个覆盖腔体，所述覆盖腔体内填埋有常规泥土，所述填料腔体内填埋有钛石膏，且所述覆盖腔体和填料腔体之间通过上分层隔板隔开，相邻两个覆盖腔体之间也通过上分层隔板隔开。

7、作为本实用新型更进一步的改进，填料腔体包括上部的过渡腔，所述过渡腔的下方沿高度方向间隔设置有若干个反应腔，且过渡腔和反应腔之间通过下分层隔板隔开，相邻两个反应腔之间也通过下分层隔板隔开。

8、作为本实用新型更进一步的改进，注气管包括设置于过渡腔上部中心位置的主气管道，所述主气管道水平分布，所述主气管道沿长度间隔设置有多个与主气管道相连通的注气支管，所述注气支管竖直延伸至最底层反应腔内。

9、作为本实用新型更进一步的改进，注气支管上沿长度方向环绕周向间隔开设有多排多列出气孔，且所述注气支管靠近注气管的顶部还设置有单向阀。

10、作为本实用新型更进一步的改进，注氨管包括主氨管道，所述主氨管道上设置有多个与主氨管道相连通的注氨支管，且每层所述反应腔内均设置有一个注氨支管。

11、作为本实用新型更进一步的改进，注氨支管水平设置于每层所述反应腔的上部，所述注氨支管的底部设有多个出水孔，且所述注氨支管呈螺旋状。

12、作为本实用新型更进一步的改进，矿坑的内部空腔侧壁上设置有一层防渗水层。

13、作为本实用新型更进一步的改进，矿坑的顶部设有顶层盖板，所述顶层盖板用于将矿坑内部空腔完全遮盖。

14、3、有益效果

15、相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

16、(1)本实用新型的一种利用钛白粉固废回收氮、碳的系统，利用钛白粉固废钛石膏填充自然界中自然存在的矿坑，再进行吸收、固化碳和氨，不仅能够解决钛石膏固废堆场污染环境以及矿坑天然裸露的问题，还能够解决秸秆燃烧、氨化产生的二氧化碳、氨气和氨水的问题，增加土壤的氮肥含量，达到保护环境、减少温室效应的目的。

17、(2)本实用新型的一种利用钛白粉固废回收氮、碳的系统，利用钛石膏作为封存氮和碳的固体载体，矿坑作为载体的“外衣”，钛石膏通过分层填埋的方式注入矿坑内，并增加人工封碳板，将碳及氮固定封存在地下发生化学反应，实现封存，可以将钛白粉固废钛石膏转化为含碳、含氮的土壤，减少固废外排，保护环境。

18、(3)本实用新型的一种利用钛白粉固废回收氮、碳的系统，主气管道连接气体收集管道，将秸秆燃烧后产生的二氧化碳气体通入各个注气支管内，二氧化碳气体会顺着注气支管向下流动，由于注气支管设置有单向阀，气体单向流动，排出至过渡腔以及每层反应腔内，钛石膏慢慢吸收、反应，实现固碳。

19、(4)本实用新型的一种利用钛白粉固废回收氮、碳的系统，主氨管道连接秸秆氨化池，将氨化池内氨水转入主氨管道，氨水由于重力作用向下流动，每层反应腔内都设置有注氨支管。氨水进入注氨支管后从出水孔流出，每层反应腔内的注氨管支管都设置于上部，氨水从上而下侵入钛石膏，慢慢吸收、反应，实现固氮。

技术特征：

1.一种利用钛白粉固废回收氮、碳的系统，其特征在于：包括矿坑(1)、注气管(4)和注氨管(5)，所述矿坑(1)的空腔内填埋有钛石膏(6)，所述注气管(4)的进气端与气体收集管道相连，所述注气管(4)的出气端与矿坑(1)的空腔相连通，所述气体收集管道用于收集秸秆燃烧产生的二氧化碳气体；所述注氨管(5)的进水端与氨水收集管道相连，所述注氨管(5)的出水端与矿坑(1)的空腔相连通，所述氨水收集管道用于收集秸秆氨化产生的氨水。

2.根据权利要求1所述的一种利用钛白粉固废回收氮、碳的系统，其特征在于：所述矿坑(1)的内部空腔包括填料腔体(2)，所述填料腔体(2)的上方沿高度方向间隔设置有若干个覆盖腔体(3)，所述覆盖腔体(3)内填埋有常规泥土，所述填料腔体(2)内填埋有钛石膏(6)，且所述覆盖腔体(3)和填料腔体(2)之间通过上分层隔板(13)隔开，相邻两个覆盖腔体(3)之间也通过上分层隔板(13)隔开。

3.根据权利要求2所述的一种利用钛白粉固废回收氮、碳的系统，其特征在于：所述填料腔体(2)包括上部的过渡腔(21)，所述过渡腔(21)的下方沿高度方向间隔设置有若干个反应腔(22)，且过渡腔(21)和反应腔(22)之间通过下分层隔板(12)隔开，相邻两个反应腔(22)之间也通过下分层隔板(12)隔开。

4.根据权利要求3所述的一种利用钛白粉固废回收氮、碳的系统，其特征在于：所述注气管(4)包括设置于过渡腔(21)上部中心位置的主气管道，所述主气管道水平分布，所述主气管道沿长度间隔设置有多个与主气管道相连通的注气支管(41)，所述注气支管(41)竖直延伸至最底层反应腔(22)内。

5.根据权利要求4所述的一种利用钛白粉固废回收氮、碳的系统，其特征在于：所述注气支管(41)上沿长度方向环绕周向间隔开设有多排多列出气孔(411)，且所述注气支管(41)靠近注气管(4)的顶部还设置有单向阀(42)。

6.根据权利要求5所述的一种利用钛白粉固废回收氮、碳的系统，其特征在于：所述注氨管(5)包括主氨管道，所述主氨管道上设置有多个与主氨管道相连通的注氨支管(51)，且每层所述反应腔(22)内均设置有一个注氨支管(51)。

7.根据权利要求6所述的一种利用钛白粉固废回收氮、碳的系统，其特征在于：所述注氨支管(51)水平设置于每层所述反应腔(22)的上部，所述注氨支管(51)的底部设有多个出水孔，且所述注氨支管(51)呈螺旋状。

8.根据权利要求1-7任一一项所述的一种利用钛白粉固废回收氮、碳的系统，其特征在于：所述矿坑(1)的内部空腔侧壁上设置有一层防渗水层(11)。

9.根据权利要求8所述的一种利用钛白粉固废回收氮、碳的系统，其特征在于：所述矿坑(1)的顶部设有顶层盖板(14)，所述顶层盖板(14)用于将矿坑(1)内部空腔完全遮盖。

技术总结
本技术公开了一种利用钛白粉固废回收氮、碳的系统，属于钛白粉生产技术领域。本技术包括矿坑、注气管和注氨管，矿坑的空腔内填埋有钛石膏，注气管的进气端与气体收集管道相连，注气管的出气端与矿坑的空腔相连通；注氨管的进水端与氨水收集管道相连，注氨管的出水端与与矿坑的空腔相连通。针对现有技术中存在的技术问题，本技术提供一种利用钛白粉固废回收氮、碳的系统，用钛石膏填充矿坑，不仅能够解决钛石膏固废堆场污染环境以及矿坑天然裸露的问题，还能够解决秸秆燃烧、氨化产生的二氧化碳、氨气和氨水的问题，达到保护环境、减少温室效应的目的。

技术研发人员：张修臻,张本发
受保护的技术使用者：安徽金星钛白（集团）有限公司
技术研发日：20221208
技术公布日：2024/1/13