一种利用CO₂废气合成碳铵肥料的生产方法

专利名称：一种利用CO₂废气合成碳铵肥料的生产方法
技术领域：
本发明公开一种利用CO2废气合成碳铵肥料的生产方法，属于CO2废气处理处理并 合成碳铵肥料的制造技术领域。
背景技术：
自工业革命以来，人类向大气中排入的二氧化碳等吸热性强的温室气体逐年增 力口，大气的温室效应也随之增强，温室气体导致的暖化效应使得地球急遽上升，进而造成南 北极冰山融化，海平面上升，陆地面积缩小，全球气候异常等一系列严重问题，引起了世界 各国的关注。减少温室气体排放成为近来各国共同致力的目标，2009年12月在哥本哈根举 办的世界气候大会，世界各国都公布了各自的二氧化碳减排计划，减少温室气体的排放，保 护人类生存环境。我国也做出承诺到2020年我国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005 年下降40% -45%。目前，控制温室气体排放的主要方法有1、加快开发清洁能源，太阳能，风电核电 等，加大对新能源产业的经济补贴，政策支持。2、加快立法，加大监管，淘汰高耗能高排放的 企业。3、在社会生活中可以提倡低碳生活，提高群众的认识和获取支持。4、寻找可行的温 室气体处理技术，减少其向大气中的排放量。目前各工业企业废气处理效率普遍偏低或仅仅通过脱硫除尘处理后就排入大气 中，大量CO2等温室气体排入环境中，造成了全球气候变暖加速等一系列环境问题。因此寻 求一种积极有效的CO2气体处理方法成为了各国亟待解决的问题之一。碳铵是一种速效氮 素肥，分子式为NH4HCO3,易溶于水，易分解，适用于各种作物和各种土壤，而二氧化碳是制备 碳铵的原料之一，将工业企业废气中的CO2气体加工制成碳铵，不但能解决CO2直接排入大 气的问题，又能制得碳铵肥料，成为现有所属技术人员研究开发的课题。

发明内容
针对目前工业企业CO2废气过度排放，造成资源浪费的同时，也引起了温室效应、气候变暖的不利影响，本发明提供一种采用工业企业所排放的CO2废气合成碳铵肥料的生 产方法，可以达到变废为宝，降低温室气体排放量的目的。为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的—种利用CO2废气合成碳铵肥料的生产方法，包括如下步骤(1)、经过除尘、脱硫的CO2废气进一步过滤、增压后从主脱碳塔的下方由下往上进 入并联方式的主脱碳塔，与其内的氨水充分反应后，主脱碳塔内的剩余CO2气体进入固定副 塔中进一步反应；(2)、液氨经过释放塔释放成氨水后，进入氨水塔，氨水塔中的氨水通过管道进入 主脱碳塔和固定副塔，从上述各塔的上部进入，采用由上往下喷淋的方式与由下往上进入 的CO2气体充分接触反应生成碳铵晶体，主脱碳塔和固定副塔内的碳铵晶体及剩余的氨水 收集后经离心处理得到碳铵和稀氨水；
(3)、固定副塔所产生的尾气进入氨回收塔中回收氨气后，剩余的尾气排向大气， 氨回收塔产生的稀氨水的步骤(2)离心处理得到的稀氨水收集于水池中；(4)、上述水池中的稀氨水进入到反渗透系统中进行浓缩，得到浓氨水，浓氨水进 入主脱碳塔和固定副塔中再次循环利用。步骤(3)中所述的氨回收塔共设两级，采用串联方式相连，尾气进入氨回收塔的 方式为由下往上，纯水则从氨回收塔的上方进入与尾气充分混合，得到稀氨水，所述的纯水 可以是步骤(4)中稀氨水反渗透浓缩透析水。步骤(4)中，所述的反渗透系统包括RO反渗透膜，该反渗透膜为螺旋卷式膜，膜材 质复合膜，操作压力10-20bar，温度20_35°C。本发明利用尾气除尘脱硫后CO2废气与浓氨水采用逆流接触生成碳铵的工艺，并 通过氨回收塔回收前道工序中的氨气，剩余的尾气直接排向大气，而过程中的氨水进入反 渗透系统中进行浓缩后再次循环利用。本发明处理CO2废气，具有如下优势1、温室气体CO2经过处理，减少了温室气体的排放量；2、生产过程中碳铵肥料的生成，具有经济效益；3、采用反渗透技术浓缩稀氨水，浓氨水回收利用，透析水也用来循环应用，达到零 排放的目的。


图1是本发明工艺流程图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步说明实施例一种利用CO2废气合成碳铵肥料的工艺流程如附图1所示废气经过除 尘、脱硫的经过滤布进一步过滤后，再通过增压后进入两个并联的主脱碳塔3、4，从主脱碳 塔的下方由下往下进入；同时经过释放塔10释放的液氨，则通过管道从主脱碳塔3、4和固 定副塔5采用喷淋方式由上往下进入，与CO2气体充分接触，反应生成碳铵晶体。碳铵晶体 及剩余的氨水通过管道，收集于水池1中。水池1中的碳铵和氨水混合液通过离心法分离，得到碳铵晶体和稀氨水，稀氨水 收集于水池2中。固定副塔5中的尾气进入氨回收塔6、7中对尾气中氨气进行回收氨，纯 水则从氨回收塔的上方进入，与尾气充分混合，回收氨气，得到稀氨水。稀氨水收集与水池 2中，氨回收塔6、7共设两级，采用串联相连。水池2中的稀氨水，进入RO反渗透膜系统8 中浓缩，得到浓氨水，浓氨水进入氨水塔9中再利用，透析水则用于氨回收塔6、7中进行氨 回收。所述的反渗透膜为螺旋卷式膜，膜材质复合膜，操作压力10-20bar，温度20-35°C;氨 回收塔7中的尾气直接排放于大气中。以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创 作所做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。
权利要求
一种利用CO2废气合成碳铵肥料的生产方法，其特征在于包括如下步骤(1)、经过除尘、脱硫的CO2废气进一步过滤、增压后从主脱碳塔的下方由下往上进入并联方式的主脱碳塔，与其内的氨水充分反应后，主脱碳塔内的剩余CO2气体进入固定副塔中进一步反应；(2)、液氨经过释放塔释放成氨水后，进入氨水塔，氨水塔中的氨水通过管道进入主脱碳塔和固定副塔，从上述各塔的上部进入，采用由上往下喷淋的方式与由下往上进入的CO2气体充分接触反应生成碳铵晶体，主脱碳塔和固定副塔内的碳铵晶体及剩余的氨水收集后经离心处理得到碳铵和稀氨水；(3)、固定副塔所产生的尾气进入氨回收塔中回收氨气后，剩余的尾气排向大气，氨回收塔产生的稀氨水的步骤(2)离心处理得到的稀氨水收集于水池中；(4)、上述水池中的稀氨水进入到反渗透系统中进行浓缩，得到浓氨水，浓氨水进入主脱碳塔和固定副塔中再次循环利用。
2.根据权利要求1所述的一种利用0)2废气合成碳铵肥料的生产方法，其特征在于步 骤(3)中所述的氨回收塔共设两级，采用串联方式相连，尾气进入氨回收塔的方式为由下 往上，纯水则从氨回收塔的上方进入与尾气充分混合，得到稀氨水。
3.根据权利要求2所述的一种利用0)2废气合成碳铵肥料的生产方法，其特征在于所 述的纯水是步骤(4)中稀氨水反渗透浓缩透析水。
4.根据权利要求1所述的一种利用0)2废气合成碳铵肥料的生产方法，其特征在于步 骤(4)中所述的反渗透系统包括R0反渗透膜，该反渗透膜为螺旋卷式膜，膜材质复合膜，操 作压力 10_20bar，温度 20_35°C。
全文摘要
本发明公开一种利用CO2废气合成碳铵肥料的生产方法，利用尾气除尘脱硫后CO2废气与浓氨水采用逆流接触生成碳铵的工艺，并通过氨回收塔回收前道工序中的氨气，剩余的尾气直接排向大气，而过程中的氨水进入反渗透系统中进行浓缩后再次循环利用。本发明温室气体CO2经过处理，减少了温室气体的排放量；生产过程中碳铵肥料的生成，具有经济效益；采用反渗透技术浓缩稀氨水，浓氨水回收利用，透析水也用来循环应用，达到零排放的目的。
文档编号B01D53/62GK101830483SQ20101012508
公开日2010年9月15日 申请日期2010年3月10日 优先权日2010年3月10日
发明者王俊川 申请人:厦门市威士邦膜科技有限公司