一种利用燃煤烟气制备二氧化碳灭火器的方法与流程

本发明涉及一种利用燃煤烟气制备二氧化碳灭火器的方法，属于大气污染治理领域。

背景技术：

1、燃煤机组尾部烟气含有12-18％的二氧化碳(co2)，目前绝大部分燃煤烟气处理后直接排到大气中，其中的co2没有再利用。同时，二氧化碳灭火器的制备需要大量的二氧化碳。因此将燃煤机组尾部烟气中的co2进行分离，制备二氧化碳灭火器具有实际的经济和社会价值。目前，分离含co2气体混合物的方法主要有化学吸收、变压吸附与膜分离等，而这些方法适用于连续、大批量、高二氧化碳纯度的分离，其分离能耗高，成本高，不适用于利用燃煤机组尾部烟气制备二氧化碳灭火器。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的是利用燃煤电厂尾部烟气，提供一种利用燃煤烟气制备二氧化碳灭火器的方法，该方法工艺简单，成本较低，可广泛用于二氧化碳灭火器的制备。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

3、一种利用燃煤烟气制备二氧化碳灭火器的方法，先将燃煤烟气进行除尘，然后将除尘后的烟气通入反应釜的溶液中，与反应釜中的溶液反应生成笼型化合物，再将笼型化合物送入分离釜中，调节分离釜中的温度和压力，使笼型化合物分解成二氧化碳和水，其中二氧化碳气体从分离釜中经干燥器进入气体储存罐，并进行分装，最终制成二氧化碳灭火器。

4、进一步，反应釜中的溶液组成为：0.1-0.3mol％四丁基溴化铵、1-3mol％四氢呋喃、0.2-0.4mol％磷酸氢二钠、0.05-0.08mol％十二烷基磺酸钠，余量为水。

5、优选的，反应釜中的溶液组成为：0.2-0.3mol％四丁基溴化铵、2.5mol％四氢呋喃、0.3-0.4mol％磷酸氢二钠、0.07mol％十二烷基磺酸钠，余量为水。

6、进一步，所述水为纯净水。

7、进一步，反应釜的反应温度为10-30℃，压力为0.2-1mpa。

8、优选的，反应釜的反应温度为10℃，压力为1mpa。

9、进一步，分离釜中的温度为15-40℃，压力为常压，即0.1mpa。

10、优选的，分离釜中的温度为15-25℃。

11、更优选的，分离釜中的温度为25℃。

12、有益效果：

13、本发明利用二氧化碳与水在一定的温度、压力条件下，可形成一种非计量型笼型化合物。当压力降低和温度升高时，其笼型化合物不能维持，会重新分解为水和二氧化碳，从燃煤机组的尾部烟气中分离出co2气体，制成二氧化碳灭火器。但如果直接用水和二氧化碳反应，该相平衡压力较高，达到了10mpa，对生产工艺要求较高。目前的技术研究中，常采用四氢呋喃降低笼型化合物相平衡压力，并通过添加动力学促进剂(如十二烷基磺酸钠sds)提高气体笼型化合物形成速度，缩短笼型化合物形成诱导时间。本发明中，四丁基溴化铵作为一种表面活性剂可以降低化合物形成的时间。同时，四丁基溴化铵、磷酸氢二钠协同作用，可以进一步缩短笼型化合物形成时间。磷酸氢二钠可降低化合物形成的相平衡压力，又因其弱碱性，可以增加二氧化碳的在水中的溶解度，提高整体的反应速度，从而降低生产工艺要求和生产成本。该工艺可采用反应釜进行间歇式生产，适合小批量分离生产二氧化碳。

技术特征：

1.一种利用燃煤烟气制备二氧化碳灭火器的方法，其特征在于，先将燃煤烟气进行除尘，然后将除尘后的烟气通入反应釜的溶液中，与反应釜中的溶液反应生成笼型化合物，再将笼型化合物送入分离釜中，调节分离釜中的温度和压力，使笼型化合物分解成二氧化碳和水，其中二氧化碳气体从分离釜中经干燥器进入气体储存罐，并进行分装，最终制成二氧化碳灭火器。

2.根据权利要求1所述的利用燃煤烟气制备二氧化碳灭火器的方法，其特征在于，反应釜中的溶液组成为：0.1-0.3mol％四丁基溴化铵、1-3mol％四氢呋喃、0.2-0.4mol％磷酸氢二钠、0.05-0.08mol％十二烷基磺酸钠，余量为水。

3.根据权利要求2所述的利用燃煤烟气制备二氧化碳灭火器的方法，其特征在于，反应釜中的溶液组成为：0.2-0.3mol％四丁基溴化铵、2.5mol％四氢呋喃、0.3-0.4mol％磷酸氢二钠、0.07mol％十二烷基磺酸钠，余量为水。

4.根据权利要求2或3所述的利用燃煤烟气制备二氧化碳灭火器的方法，其特征在于，所述水为纯净水。

5.根据权利要求1所述的利用燃煤烟气制备二氧化碳灭火器的方法，其特征在于，反应釜的反应温度为10-30℃，压力为0.2-1mpa。

6.根据权利要求5所述的利用燃煤烟气制备二氧化碳灭火器的方法，其特征在于，反应釜的反应温度为10℃，压力为1mpa。

7.根据权利要求1所述的利用燃煤烟气制备二氧化碳灭火器的方法，其特征在于，分离釜中的温度为15-40℃，压力为常压，即0.1mpa。

8.根据权利要求7所述的利用燃煤烟气制备二氧化碳灭火器的方法，其特征在于，分离釜中的温度为15-25℃。

9.根据权利要求8所述的利用燃煤烟气制备二氧化碳灭火器的方法，其特征在于，分离釜中的温度为25℃。

技术总结
本发明公开了一种利用燃煤烟气制备二氧化碳灭火器的方法，技术方案是，先将燃煤烟气进行除尘，然后将除尘后的烟气通入反应釜的溶液中，与反应釜中的溶液反应生成笼型化合物，再将笼型化合物送入分离釜中，调节分离釜中的温度和压力，使笼型化合物分解成二氧化碳和水，其中二氧化碳气体从分离釜中经干燥器进入气体储存罐，并进行分装，最终制成二氧化碳灭火器。本发明利用二氧化碳与水在一定的温度、压力条件下，可形成一种非计量型笼型化合物。当压力降低和温度升高时，其笼型化合物不能维持，会重新分解为水和二氧化碳，从燃煤机组的尾部烟气中分离出CO2气体，制成二氧化碳灭火器。

技术研发人员：吕小林,熊远南,王强,牛晓东,丁朋果
受保护的技术使用者：中国大唐集团科学技术研究总院有限公司中南电力试验研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15