利用腐植酸盐和脱硫石膏固定CO₂副产轻质碳酸钙的方法

专利名称：利用腐植酸盐和脱硫石膏固定CO₂副产轻质碳酸钙的方法
技术领域：
本发明涉及温室气体CO2固定技术领域，具体是ー种利用腐植酸盐和脱硫石膏固定CO2副产轻质碳酸 丐的方法。
背景技术：
随着人类社会和经济的快速发展，大量石化能源的消耗致使大气中CO2的含量逐年递增，温室效应愈发加剧。我国2006年温室气体CO2的排放量已达62亿吨，超过美国位居世界第一。面临CO2减排的巨大压力，我国有必要开展CO2的捕集、运输和储存技术研究，建立低成本、高效率、具有资源特色的CO2减排技术体系。大量石化能源同时也产生了脱硫石膏等大量固体废弃物，估计我国2010后脱硫石膏年将达到上亿吨，由于我国的脱硫石膏利用率不高，大量的脱硫石膏的堆放侵占土地，污染环境，急需开展脱硫石膏的处理和资源化利用。开发利用脱硫石膏固定CO2的新方法，对缓解温室效应和实现脱硫石膏的资源化利用都有着重要的意义。经对现有技术的文献检索发现，中国专利申请号03153652. 2、名称为“ー种利用エ业烟气湿式固碳法生产微细碳酸钙的方法”的发明，提出以碱吸收-复分解再生ニ步法将烟气中的CO2吸收，生成可溶性碳酸盐，而后与精制的氢氧化钙悬浮液反应合成均质碳酸钙。该方法虽可去除烟气中低浓度的CO2，获得微细碳酸钙副产品，但是反应原料成本高，操作过程复杂，限制了エ业化应用。

发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种腐植酸盐和脱硫石膏固定温室气体CO2的方法，得到的吸收液可以循环利用，固碳效率高，副产轻质碳酸I丐，实现了以废治废、环境保护和资源化利用。本发明是通过如下技术方案实现的，本发明利用腐植酸盐与脱硫石膏，与エ业废气中的ニ氧化碳发生碳酸化反应，在固碳的同时副产轻质碳酸钙和硫酸钠。本发明的利用腐植酸盐和脱硫石膏固定CO2副产轻质碳酸钙的方法具体包括如下步骤a、选用脱硫石膏和腐植酸盐为原料，加水充分搅拌后，获得脱硫石膏和腐植酸盐的混合液A，b、将步骤a制备的混合物A加入吸收反应装置中，通入CO2,反应完全后，生成含碳酸钙和腐植酸沉淀的吸收液混合物B ；C、将步骤b制备的吸收液混合物B过滤后，得到碳酸钙和腐植酸沉淀混合物C和滤液D，将滤液D加热蒸发后得到硫酸钠；d、在步骤c得到的碳酸钙和腐植酸沉淀混合物C中加入NaOH溶液得到混合液E，调节混合液E的pH至8 14，腐植酸变为可溶性腐植酸钠，碳酸钙仍为沉淀，得到混合物 F ；
e、将步骤d得到的混合物F过滤得到滤液G和过滤物H，过滤物H干燥后可得轻质碳Ifef丐副广品；f、将步骤e得到的滤液G中加入脱硫石膏后形成的吸收液M，返回步骤b循环吸收CO2。所述步骤a中，所述的混合液A中脱硫石膏质量百分比为4% 20%;腐植酸盐质量百分比为O. 5% 8%，其余为水。所述步骤a中，所述的腐植酸盐是指腐植酸钠、腐植酸钾、腐植酸钙或腐植酸鉄。所述步骤b中，所述的CO2的体积百分含量为5 100 %。本发明最后的滤液G加入脱硫石膏后形成的吸收液可以循环利用，固碳效率高，副产轻质碳酸钙，实现了以废治废和固体废弃物的资源化利用，并且设备简单、成本较低。


图I为本发明的エ艺流程示意图。
具体实施例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I如图1，配制脱硫石膏和腐植酸钠的混合液A O. 2L，其中脱硫石膏质量百分比为4%，腐植酸钠质量百分比为1% ;将该混合液A加入吸收反应装置中，通入体积百分含量为15%的CO2，反应2小时，可以吸收约2. 2g CO2，生成碳酸钙和腐植酸沉淀的吸收液混合物B ；吸收液混合物B过滤沉淀后，得到碳酸钙和腐植酸钠沉淀混合物和滤液，将滤液加热蒸发后得到硫酸钠副产品。在碳酸钙和腐植酸沉淀混合物中加入NaOH溶液得到混合液E，调节混合液E的pH至9，腐植酸变为可溶性腐植酸钠，碳酸钙仍为沉淀；将混合物E过滤、干燥后可得轻质碳酸钙副产品；将滤液(腐植酸钠溶液)中加入脱硫石膏形成的吸收液，返回循环吸收CO2。实施例2如图1，配制脱硫石膏和腐植酸钠的混合液A O. 2L，其中脱硫石膏质量百分比为9%，腐植酸钠质量百分比为2% ;将该混合液A加入吸收反应装置中，通入体积百分含量为30%的CO2，反应2小时，可以吸收约5. 3g CO2，生成碳酸钙和腐植酸沉淀的吸收液混合物B ；吸收液混合物B过滤沉淀后，得到碳酸钙和腐植酸钠沉淀混合物和滤液，将滤液加热蒸发后得到硫酸钠副产品。在碳酸钙和腐植酸沉淀混合物中加入NaOH溶液得到混合液E，调节混合液E的pH至10，腐植酸变为可溶性腐植酸钠，碳酸钙仍为沉淀；将混合物E过滤、干燥后可得轻质碳酸钙副产品；将滤液(腐植酸钠溶液)中加入脱硫石膏形成的吸收液，返回循环吸收CO2。实施例3如图1，配制脱硫石膏和腐植酸钾的混合液A O. 2L，其中脱硫石膏质量百分比为20%，腐植酸钾质量百分比为8% ;将该混合液A加入吸收反应装置中，通入体积百分含量为100%的CO2,反应2小时，可以吸收约14. 9g CO2,生成碳酸钙和腐植酸沉淀的吸收液混合物B ;吸收液混合物B过滤沉淀后，得到碳酸钙和腐植酸钠沉淀混合物和滤液，将滤液加热蒸发后得到硫酸钠副产品。在碳酸钙和腐植酸沉淀混合物中加入NaOH溶液得到混合液E，调节混合液E的pH至10，腐植酸变为可溶性腐植酸钾，碳酸钙仍为沉淀；将混合物E过滤、 干燥后可得轻质碳酸钙副产品；将滤液(腐植酸钾溶液)中加入脱硫石膏形成的吸收液，返回循环吸收CO2。
权利要求
1.一种腐植酸盐和脱硫石膏固定CO2副产轻质碳酸钙的方法，其特征在于，包括如下步骤 a、选用脱硫石膏和腐植酸盐为原料，加水充分搅拌后，获得脱硫石膏和腐植酸盐的混合液A， b、将步骤a制备的混合物A加入吸收反应装置中，通入CO2，反应完全后，生成含碳酸钙和腐植酸沉淀的吸收液混合物B ； C、将步骤b制备的吸收液混合物B过滤后，得到碳酸钙和腐植酸沉淀混合物C和滤液D，将滤液D加热蒸发后得到硫酸钠； d、在步骤c得到的碳酸钙和腐植酸沉淀混合物C中加入NaOH溶液得到混合液E，调节混合液E的pH至8 14，腐植酸变为可溶性腐植酸钠，碳酸钙仍为沉淀，得到混合物F ； e、将步骤d得到的混合物F过滤得到滤液G和过滤物H，过滤物H干燥后可得轻质碳酸 丐副广品; f、将步骤e得到的滤液G中加入脱硫石膏后形成的吸收液M，返回步骤b循环吸收C02。
2.根据权利要求I所述的利用腐植酸盐和脱硫石膏固定CO2副产轻质碳酸钙的方法，其特征是，所述步骤a中，所述的混合液A中脱硫石膏质量百分比为4% 20% ;腐植酸盐质量百分比为O. 5% 8%，其余为水。
3.根据权利要求I所述的利用腐植酸盐和脱硫石膏固定CO2副产轻质碳酸钙的方法，其特征是，所述步骤a中，所述的腐植酸盐是指腐植酸钠、腐植酸钾、腐植酸钙或腐植酸鉄。
4.根据权利要求I所述的利用腐植酸盐和脱硫石膏固定CO2副产轻质碳酸钙的方法，其特征是，所述步骤b中，所述的CO2的体积百分含量为5 100%。
全文摘要
本发明公开的腐植酸盐和脱硫石膏固定CO2副产轻质碳酸钙的方法，选用脱硫石膏和腐植酸盐为原料，加水搅拌后，获得脱硫石膏和腐植酸盐的混合液A，将混合物A加入吸收反应装置中，通入CO2，生成含碳酸钙和腐植酸沉淀的吸收液混合物B；将吸收液混合物B过滤后，得到碳酸钙和腐植酸沉淀混合物C和滤液D，将滤液D加热蒸发后得到硫酸钠；在碳酸钙和腐植酸沉淀混合物C中加入NaOH溶液得到混合液E，调节混合液E的pH值，腐植酸变为可溶性腐植酸钠，碳酸钙仍为沉淀，过滤干燥后可得轻质碳酸钙副产品；滤液G中加入脱硫石膏后形成的吸收液M，返回步骤b循环吸收CO2。本发明的吸收液可以循环利用，固碳效率高，副产轻质碳酸钙，实现了以废治废和固体废弃物的资源化利用，并且设备简单、成本较低。
文档编号B01D53/62GK102671523SQ201210126638
公开日2012年9月19日 申请日期2012年4月26日 优先权日2012年4月26日
发明者刘昱君, 孙志国, 谢洪勇 申请人:上海第二工业大学