一种烟气固碳生产碳酸类氮肥系统及方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115888372A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211493093.7C01C1/26(2006.01)(22)申请日2022.11.25C05C3/00(2006.01)(71)申请人中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司地址102209北京市昌平区北七家未来科技城华能人才创新创业基地实验楼A楼(72)发明人杨豫森宋艳梅张月恒汪锐(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200专利代理师李鹏威(51)Int.Cl.B01D53/79(2006.01)B01D53/78(2006.01)B01D53/62(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种烟气固碳生产碳酸类氮肥系统及方法(57)摘要本发明属于二氧化碳回收利用技术领域，具体涉及一种烟气固碳生产碳酸类氮肥系统及方法，本发明烟气固碳生产碳酸类氮肥系统，包括烟气反应吸收塔，所述烟气反应吸收塔中设置有氨水喷淋单元和烟气曝气管；利用火电厂内现有的氨水与脱硫脱硝除尘后的干净的烟气，在烟气反应吸收塔之内通过曝气或喷淋雾化技术，氨水与烟气中二氧化碳生产碳酸类氮肥，用于农业生产肥料，做到了烟气中的废物利用和净化烟气及碳减排的目的，工艺简单、经济性高。CN115888372ACN115888372A权利要求书1/2页1.一种烟气固碳生产碳酸类氮肥系统，其特征在于，包括烟气反应吸收塔(1)，所述烟气反应吸收塔(1)中设置有氨水喷淋单元(2)和烟气曝气管(5)；所述烟气反应吸收塔(1)底部设置有反应液排出管路(9)，所述烟气反应吸收塔(1)之内的中下部位置用于盛放氨水及最终反应混合液，所述烟气反应吸收塔(1)顶部设置有烟气尾气排放管(11)，所述氨水喷淋单元(2)设置于所述烟气反应吸收塔(1)之内的上部位置且位于氨水及最终反应混合液的液面之上；所述烟气曝气管(5)上开设有曝气孔(6)，所述烟气曝气管(5)的曝气孔(6)设置于所述氨水及最终反应混合液之内。2.根据权利要求1所述的烟气固碳生产碳酸类氮肥系统，其特征在于，所述氨水喷淋单元(2)包括氨水喷淋管及其上安装的氨水喷淋头(7)；所述氨水喷淋头(7)连接有氨水供液管路(3)。3.根据权利要求1所述的烟气固碳生产碳酸类氮肥系统，其特征在于，所述烟气曝气管(5)连接有烟气供气管路(4)。4.根据权利要求3所述的烟气固碳生产碳酸类氮肥系统，其特征在于，还包括设置于所述烟气反应吸收塔(1)之内的烟气射流喷嘴(10)，所述烟气射流喷嘴(10)进气端连接所述烟气供气管路(4)，喷嘴端设置于所述氨水及最终反应混合液的液面上方或者液面之内。5.根据权利要求4所述的烟气固碳生产碳酸类氮肥系统，其特征在于，所述烟气供气管路(4)的进气端连接脱硫脱硝除尘装置，所述脱硫脱硝除尘装置的进气端连接火电厂锅炉、煤化工系统、炼焦炉系统、炼钢炉系统、水泥生产系统、石灰石煅烧系统中任意一种的烟气管道。6.根据权利要求1所述的烟气固碳生产碳酸类氮肥系统，其特征在于，所述烟气反应吸收塔(1)为常压型、微正压型和高压型种类中的任意一种。7.根据权利要求5所述的烟气固碳生产碳酸类氮肥系统，其特征在于，所述烟气反应吸收塔(1)中的最终反应液经过结晶、分离、干燥工艺，最终的碳酸类氮肥产品为碳酸氢铵或碳酸铵中的任意一种或二者混合物；其中，所述碳酸氢铵包括碳酸氢氨或碳酸氢胺，所述碳酸铵包括碳酸氨或碳酸胺。8.一种烟气固碳生产碳酸类氮肥的方法，基于权利要求7所述的烟气固碳生产碳酸类氮肥系统实现，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、向烟气反应吸收塔(1)中注入预设容量的氨水；步骤二、氨水喷淋单元(2)在烟气反应吸收塔(1)内喷淋氨水；同时，烟气供气管路(4)提供脱硫脱硝除尘后的含二氧化碳的烟气，所述含二氧化碳的烟气分为两路，第一路烟气经过烟气曝气管(5)上开设的曝气孔(6)进入氨水中；第二路烟气经过烟气射流喷嘴(10)，以悬空射流、浸没溶液射流、气液双工质射流引流中任意一种方式实现烟气与烟气反应吸收塔(1)内氨水混合反应，得到最终的反应液，经过反应液排出管路(9)输送至烟气反应吸收塔(1)之外；步骤三、反应液经过结晶、分离、干燥工艺，得到碳酸类氮肥。9.根据权利要求8所述的烟气固碳生产碳酸类氮肥的方法，其特征在于，所述氨水为利用尿素水解反应或利用液氨与水混合获得。10.一种碳酸类氮肥的使用方法，其特征在于，所述使用方法包括下列几种中的任意一2CN115888372A权利要求书2/2页种：将碳酸类氮肥在温室大棚或全人工光环境植物工厂中分时段加热，分解释放出二氧化碳，作为气肥补充植物光合作用；或，将碳酸类氮肥与酸性溶液按照预设比例混合，产生二氧化碳作为气肥补充植物光合作用；或