一種利用輻射熱生產(chǎn)活性石灰制作干冰的裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種利用石灰石鍛燒石灰生產(chǎn)干冰的裝置及方法，用于將礦山生產(chǎn)的20mm-40mm小粒度石灰石。本發(fā)明在通過鍛燒間內(nèi)由燃燒室通過輻射傳遞的熱量進(jìn)行鍛燒，鍛燒后的石灰石分解為氧化鈣和二氧化碳，氧化鈣通過冷卻后由出灰裝置排出進(jìn)入灰倉儲存，二氧化碳通過連接的廢氣管道經(jīng)干燥裝置、加壓裝置、二氧化碳液化裝置和干冰裝置生產(chǎn)干冰，燃燒室內(nèi)煤氣或煤粉燃燒后，通過風(fēng)機(jī)排出進(jìn)行余熱回收后，經(jīng)煙囪排放。本發(fā)明不但能得到較高品質(zhì)的活性石灰，而且能有效回收純凈的二氧化碳，加工制造為食品級干冰，同時能將余熱回收二次使用，為國內(nèi)活性石灰的生產(chǎn)以及資源的綜合應(yīng)用開辟了新的更有市場前景的一種途徑。
【專利說明】 一種利用輻射熱生產(chǎn)活性石灰制作干冰的裝置及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冶金、化工【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是冶金行業(yè)生產(chǎn)高性能活性石灰，利用廢氣生產(chǎn)干冰的裝置及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]2009年哥本哈根氣候變化研討，使低碳經(jīng)濟(jì)成為全球焦點。低碳經(jīng)濟(jì)以低能耗、低污染、低排放為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，是對現(xiàn)行消耗大量化石能源、大量排放二氧化碳的生產(chǎn)方式的根本變革，我國政府承諾2020年，單位GDP的二氧化碳排放量比2005年下降40-45%,并作為約束性指標(biāo)被納入國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展中長期規(guī)劃。
[0003]二氧化碳做為一種重要的資源，用途廣泛，同時二氧化碳的排放也是造成全球變暖的主要原因之一，所以有效的回收二氧化碳既可以節(jié)省資源，也可以減少大氣污染和溫室效應(yīng)。
[0004]對于冶金行業(yè)，石灰是堿性煉鋼的造渣材料。主要成分是CaO。它是脫硫、脫磷、脫氧提高鋼液純凈度和減少熱損失不可缺少的材料一。為使石灰快速熔化、快速成渣，石灰應(yīng)具有較高的反應(yīng)能力。目前國內(nèi)外用于鍛燒細(xì)粒石灰的主要窯型為瑞士麥爾茲窯爐公司設(shè)計建造的并流蓄熱式雙膛豎窯以及回轉(zhuǎn)窯等，此類窯用于鍛燒20-40 _小粒度石灰石，可以充分利用目前我國石灰石礦許多丟棄的細(xì)粒石灰石，采用煤氣與石灰石一起鍛燒生產(chǎn)活性石灰，為我國石灰石礦的資源綜合利用開辟了新途徑。針對雙膛豎窯、回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)投資高、設(shè)備復(fù)雜、維護(hù)麻煩，更主要的是建設(shè)成本高、成品噸灰成本較高，特別強(qiáng)調(diào)的是由于分解產(chǎn)生的二氧化碳含有殘留的煤氣，無法回收排放的二氧化碳，燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庥捎诤写罅糠蹓m，無法回收只能排放，造成污染環(huán)境和能源浪費。與國家要求的循環(huán)經(jīng)濟(jì)、節(jié)能減排不想適應(yīng)。
[0005]而目前國內(nèi)干冰的制造方式主要是通過石化行業(yè)生產(chǎn)的氣體通過凈化和催化氧化后得到二氧化碳，再經(jīng)脫除有害物質(zhì)，降溫、加壓生產(chǎn)成液態(tài)二氧化碳，通過干冰裝置制造干冰。該方法無論從原料成本、還是生產(chǎn)運(yùn)行成本都比較高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有的石灰以及干冰生產(chǎn)存在的上述問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案的主要目的是:
提供一種間接利用輻射熱煅燒石灰石生產(chǎn)二氧化碳制造干冰和活性石灰的裝置及方法。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案:
一種利用輻射熱生產(chǎn)活性石灰制作干冰的裝置，其中，包括:
復(fù)數(shù)個燃燒室；
設(shè)置于復(fù)數(shù)個所述燃燒室之間的復(fù)數(shù)個料道，用以放置待煅燒石灰石，并通過隔熱墻與所述燃燒室分隔； 集氣管，連接復(fù)數(shù)個所述料道，用以采集復(fù)數(shù)個料道中煅燒產(chǎn)生的氣體；
干冰裝置，與所述集氣管連接，用以將所述集氣管采集的所述氣體制成干冰。
[0008]本發(fā)明的另一方面，還包括設(shè)置于所述燃燒室上方的預(yù)熱室，以及設(shè)置于所述燃燒室下方的冷卻室，所述預(yù)熱室通過空洞與所述燃燒室聯(lián)通，所述冷卻室與所述燃燒室不連通。
[0009]本發(fā)明的另一方面，還包括廢氣管道及余熱鍋爐，所述廢氣管道與復(fù)數(shù)個所述燃燒室連接用以采集復(fù)數(shù)個燃燒室產(chǎn)生的帶有熱量的廢氣，并將所述廢氣傳遞至所述余熱鍋爐。
[0010]本發(fā)明的另一方面，所述料道上方設(shè)置有運(yùn)送石灰石的皮帶，所述皮帶上設(shè)置有一卸料裝置，用以向所述料道頂部的卸料口卸載石灰石，所述卸料口設(shè)置有可封閉的蓋板。
[0011]本發(fā)明的另一方面，每個所述料道底部設(shè)置有振灰機(jī)，用以將煅燒產(chǎn)生的石灰由所述料道振落至一成品灰皮帶上。
[0012]本發(fā)明的另一方面，所述燃燒室的燃料為煤粉和/或煤氣。
[0013]本發(fā)明的另一方面，所述隔熱墻為合金鋼或者燃火材料制成。
[0014]本發(fā)明的另一方面，所述集氣管與所述干冰裝置之間還順序設(shè)置有用以凈化氣體的凈化裝置，用以干燥氣體的干燥裝置，以及用以將氣體液化的加壓裝置。
[0015]一種利用輻射熱生產(chǎn)活性石灰制作干冰的方法，其中，包括如下步驟:
步驟I，提供一加熱源；
步驟2，利用所述加熱源產(chǎn)生的輻射熱量預(yù)熱、煅燒放置于與所述加熱源隔離的一腔體內(nèi)的石灰石產(chǎn)生石灰；
步驟3，收集煅燒腔體內(nèi)的石灰石產(chǎn)生的二氧化碳；
步驟4，將收集的二氧化碳凈化、干燥、加壓液化并制成干冰。
[0016]通過對本發(fā)明技術(shù)方案的實施，可以獲得以下技術(shù)效果:
1、廣品質(zhì)量聞，廣品純度提聞，特別適合冶煉不鎊鋼和聞強(qiáng)度、聞品質(zhì)鋼鐵品種的添加造洛;
2、石灰鍛燒均勻，易于控制，活性度好。在供給合格石灰石和燃料的前提下，活性石灰的活性度達(dá)到360ml，正常生產(chǎn)不產(chǎn)生過燒石灰；
3、熱效率高，分解溫度易于控制，避免能源浪費，用于石灰石分解耗熱量占總耗熱量的百分比在各類窯形中為最高，單位產(chǎn)品耗熱量低，而且可充分利用煤粉燃燒，或高爐、轉(zhuǎn)爐、焦?fàn)t以及混合煤氣作為燃料進(jìn)行鍛燒；
4、相比回轉(zhuǎn)窯，占地面積小，基建投資低；
5、排出的煙道煙氣溫度高，可回收利用，轉(zhuǎn)換為蒸汽進(jìn)行發(fā)電；
6、排出的二氧化碳易于凈化，得到純凈二氧化碳，經(jīng)加工處理得到食品級干冰，使工業(yè)廢品得到有效利用，有利于解決環(huán)境污染問題；
7、能夠鍛燒20-40_小粒度石灰石，可充分利用我國現(xiàn)有廢棄的石灰石資源。
[0017]8、對比其它回轉(zhuǎn)窯型，新型間接利用輻射熱鍛燒活性窯，整個系統(tǒng)設(shè)備簡單、操作容易，維護(hù)方便，成本較低，而且環(huán)保，符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的利用輻射熱生產(chǎn)活性石灰制作干冰的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明的利用輻射熱生產(chǎn)活性石灰制作干冰的方法的流程框圖。

【具體實施方式】
[0019]以下通過具體的實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行說明，在與本發(fā)明的發(fā)明目的無沖突的前提下，下文中提到的實施例以及實施例中的技術(shù)特征可以相互組合。
[0020]如圖1所示，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:利用煤粉或煤氣在燃燒室5內(nèi)燃燒產(chǎn)生熱量通過傳熱墻9，使石灰石加熱到1000-1050度分解溫度進(jìn)行間接鍛燒，生產(chǎn)合格高性能活性石灰和純凈的二氧化碳，廢氣余熱產(chǎn)生蒸汽得到回收利用。
[0021]本發(fā)明的利用輻射熱生產(chǎn)活性石灰制作干冰的裝置的一種實施例包括:復(fù)數(shù)個燃燒室5，設(shè)置于復(fù)數(shù)個燃燒室5之間的復(fù)數(shù)個料道6，用以放置待煅燒石灰石，并通過隔熱墻9與燃燒室5分隔；集氣管14，連接復(fù)數(shù)個料道6，用以采集復(fù)數(shù)個料道6中煅燒產(chǎn)生的氣體；干冰裝置23，與集氣管14連接，用以將集氣管14采集的氣體制成干冰。
[0022]本發(fā)明實施方式涉及利用輻射熱鍛燒石灰石產(chǎn)生二氧化碳制作干冰的方法，如圖1所示，主要包括料倉I內(nèi)石灰石通過皮帶2運(yùn)輸至石灰倉上，料倉I上卸料裝置3將石灰石通過卸料口 4添加到料道6內(nèi)，卸料口 4上有蓋板，在卸料時通過卸料小車打開，卸料完畢后進(jìn)行封閉。煤氣管道7或煤粉噴吹管道7通過火槍8與各燃燒室5相連，燃燒室5產(chǎn)生的熱量通過傳熱墻9將熱量傳遞到料道6內(nèi)，通過當(dāng)石灰石落入料道6時，上部石灰石通過燃燒室5燃燒后產(chǎn)生的熱量進(jìn)入預(yù)熱室25，通過傳熱墻9進(jìn)行石灰石預(yù)熱，當(dāng)預(yù)熱后的石灰石到達(dá)鍛燒帶時進(jìn)行快速分解，分解后進(jìn)入冷卻室26對應(yīng)的料道冷卻帶13進(jìn)行冷卻，之后進(jìn)入料道成品倉11等待振動出灰機(jī)12按順序?qū)⒏髁系纼?nèi)冷卻好的成品灰通過成品灰皮帶10連續(xù)輸送到石灰成品倉24，燃燒室5產(chǎn)生的廢氣通過廢氣管道15與排風(fēng)機(jī)16相連，送給余熱鍋爐17，余熱鍋爐17產(chǎn)生的蒸汽送給蒸汽包18，蒸汽包18送全廠蒸汽管網(wǎng)供全廠使用或進(jìn)行余熱發(fā)電。
[0023]各料道6鍛燒分解的二氧化碳通過連接的集氣管14，進(jìn)入風(fēng)機(jī)19送給凈化裝置20進(jìn)行凈化處理，之后進(jìn)入干燥裝置21進(jìn)行干燥處理，干燥處理后通過加壓裝置22把二氧化碳冷凝成液態(tài)，干冰裝置23在低壓下迅速蒸發(fā)，凝結(jié)成一塊塊壓緊的冰雪狀固體物質(zhì)形成干冰。
[0024]需要說明的是上述實施方式中，每條上料皮帶和出灰皮帶有4座爐子，每座爐子有9個料道，當(dāng)然，料道和爐子數(shù)量可根據(jù)實際生產(chǎn)進(jìn)行設(shè)計組合。
[0025]本發(fā)明的一種實施例中隔熱墻9可采用合金鋼或者耐火傳熱材料制成。
[0026]不難發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明通過利用輻射熱鍛燒活性石灰，將燃燒室和鍛燒間完全隔離分開，不但能得到較高品質(zhì)的活性石灰，而且也能回收到純凈的二氧化碳，加工制造為食品級干冰，燃燒產(chǎn)生的高溫廢氣還可直接回收生產(chǎn)蒸汽，進(jìn)行二次使用。與其他鍛燒石灰石方法相比避免了石灰石與煤粉、煤氣的直接接觸，使活性石灰、二氧化碳更干凈，含S、P等雜質(zhì)更低，為國內(nèi)活性石灰、干冰的生產(chǎn)以及資源的綜合應(yīng)用開辟了新的更有市場前景的一種途徑，真正響應(yīng)了國家政策，實現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟(jì)和節(jié)能減排。
[0027]本發(fā)明的技術(shù)方案中還包括一種利用輻射熱生產(chǎn)活性石灰制作干冰的方法，其中，如圖2所示，包括如下步驟: 步驟I，提供一加熱源；
步驟2，利用加熱源產(chǎn)生的輻射熱量預(yù)熱、煅燒放置于與加熱源隔離的一腔體內(nèi)的石灰石產(chǎn)生石灰；
步驟3，收集煅燒腔體內(nèi)的石灰石產(chǎn)生的二氧化碳；
步驟4，將收集的二氧化碳凈化、干燥、加壓液化并制成干冰。
[0028]上述的實施例僅是本發(fā)明的部分體現(xiàn)，并不能涵蓋本發(fā)明的全部，在上述實施例以及附圖的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下可獲得更多的實施方式，因此這些不付出創(chuàng)造性勞動的前提下獲得的實施方式均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種利用輻射熱生產(chǎn)活性石灰制作干冰的裝置，其特征在于，包括: 復(fù)數(shù)個燃燒室； 設(shè)置于復(fù)數(shù)個所述燃燒室之間的復(fù)數(shù)個料道，用以放置待煅燒石灰石，并通過隔熱墻與所述燃燒室分隔； 集氣管，連接復(fù)數(shù)個所述料道，用以采集復(fù)數(shù)個料道中煅燒產(chǎn)生的氣體； 干冰裝置，與所述集氣管連接，用以將所述集氣管采集的所述氣體制成干冰。
2.如權(quán)利要求1所述利用輻射熱生產(chǎn)活性石灰制作干冰的裝置，其特征在于，還包括設(shè)置于所述燃燒室上方的預(yù)熱室，以及設(shè)置于所述燃燒室下方的冷卻室，所述預(yù)熱室通過空洞與所述燃燒室聯(lián)通，所述冷卻室與所述燃燒室不連通。
3.如權(quán)利要求1所述利用輻射熱生產(chǎn)活性石灰制作干冰的裝置，其特征在于，還包括廢氣管道及余熱鍋爐，所述廢氣管道與復(fù)數(shù)個所述燃燒室連接用以采集復(fù)數(shù)個燃燒室產(chǎn)生的帶有熱量的廢氣，并將所述廢氣傳遞至所述余熱鍋爐。
4.如權(quán)利要求1所述利用輻射熱生產(chǎn)活性石灰制作干冰的裝置，其特征在于，所述料道上方設(shè)置有運(yùn)送石灰石的皮帶，所述皮帶上設(shè)置有一卸料裝置，用以向所述料道頂部的卸料口卸載石灰石，所述卸料口設(shè)置有可封閉的蓋板。
5.如權(quán)利要求1所述利用輻射熱生產(chǎn)活性石灰制作干冰的裝置，其特征在于，每個所述料道底部設(shè)置有振灰機(jī)，用以將煅燒產(chǎn)生的石灰由所述料道振落至一成品灰皮帶上。
6.如權(quán)利要求1所述利用輻射熱生產(chǎn)活性石灰制作干冰的裝置，其特征在于，所述燃燒室的燃料為煤粉和/或煤氣。
7.如權(quán)利要求1所述利用輻射熱生產(chǎn)活性石灰制作干冰的裝置，其特征在于，所述隔熱墻為合金鋼或者耐火傳熱材料制成。
8.如權(quán)利要求1所述利用輻射熱生產(chǎn)活性石灰制作干冰的裝置，其特征在于，所述集氣管與所述干冰裝置之間還順序設(shè)置有用以凈化氣體的凈化裝置，用以干燥氣體的干燥裝置，以及用以將氣體液化的加壓裝置。
9.一種利用輻射熱生產(chǎn)活性石灰制作干冰的方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟I，提供一加熱源； 步驟2，利用所述加熱源產(chǎn)生的輻射熱量預(yù)熱、煅燒放置于與所述加熱源隔離的一腔體內(nèi)的石灰石產(chǎn)生石灰； 步驟3，收集煅燒腔體內(nèi)的石灰石產(chǎn)生的二氧化碳； 步驟4，將收集的二氧化碳凈化、干燥、加壓液化并制成干冰。
【文檔編號】C01B31/22GK104261700SQ201410559938
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月20日
【發(fā)明者】李正福 申請人:李正福