[发明专利]一种膜分离耦合矿化技术制备建材制品的工艺及其应用

说明书

本发明涉及建材制品领域，尤其涉及一种膜分离耦合矿化技术制备建材制品的工艺及其应用。工艺步骤包括以下几步：S1、烟气经膜分离捕集获得高浓度并具有一定湿度的含二氧化碳气体；S2、采用膜分离捕集获得的含二氧化碳气体对由固体废弃物制成的坯体进行矿化，制备建材制品。本发明提出了一种膜分离耦合矿化技术制备建材制品的工艺，其通过膜分解技术耦合矿化技术，为低浓度二氧化碳排放企业提供了协同矿化处理大宗固废的技术方法，极大降低了固废处置成本，有利于该工艺在低浓度高碳排放量、高固废产出企业的推广及应用。

技术领域

本发明涉及建材制品领域，尤其涉及一种膜分离耦合矿化技术制备建材制品工艺及其应用。

背景技术

CO₂的捕集利用和封存(CCUS)是降低大气中CO₂浓度，进而抑制温室效应的重要手段，我国针对企业碳排放问题已开发碳排放权用于控制碳排放。同时目前大多数大排放源的CO₂浓度低于15％，例如燃煤热电厂烟道气排出的气体主要由约5％～20％的水蒸气和10％～15％的二氧化碳组成，因此针对低浓度二氧化碳气体的捕集利用技术显得极为必要。

然而目前很多利用技术对二氧化碳的浓度要求较高，比如二氧化碳驱油、二氧化碳地质封存、二氧化碳化学利用。但目前这也导致目前碳捕集工艺都以高浓度二氧化碳为目标；如专利CN113603828B中提出了一种二氧化碳捕集剂及其制备方法，在40-80℃下进行，在110-130℃高温下进行脱附，平均纯度在90％以上；专利申请文献CN111298604A中提出了一种烟气中二氧化碳的捕集系统和方法，能优化烟气中二氧化碳捕集，实现二氧化碳捕集率≥90％，二氧化碳浓度99％。但专利申请文献CN 112516758A提出了一种用于烟气二氧化碳捕集的二级膜分离系统及方法，其可将二氧化碳富集到70％左右，并且捕集后的气体含有一定量的水蒸气，导致其无法用于前面所述的各种利用，因此其工业化应用场景较低。

因此，为了解决上述问题，本申请提供了一种膜分离耦合矿化技术制备建材制品的工艺，能够充分利用的直接利用膜分离捕集后的高浓度二氧化碳气体，并且极大地提高了建材制品的生产效率。

发明内容

为了解决上述问题，本发明第一方面提供了一种膜分离耦合矿化技术制备建材制品工艺，工艺步骤包括以下几步：

S1、烟气经膜分离捕集获得高浓度并具有一定湿度的含二氧化碳气体；

S2、采用膜分离捕集获得的含二氧化碳气体对由固体废弃物制成的坯体进行矿化，制备建材制品。

作为一种优选的方案，所述步骤S1包括如下步骤：

S11、将烟气送入脱尘脱硫脱硝装置进行预处理，脱除有害气体和杂质；

S12、将预处理后的烟气导入第一缓冲罐，然后经过第一压缩机压缩后，进入第一级膜分离器进行分离捕集二氧化碳；

S13、将第一级膜分离器的捕集气导入第二缓冲罐，然后通过第二压缩机压缩后导入加湿罐，经过加湿罐加湿后，进入第二级膜分离器捕集分离二氧化碳，即得高浓度并具有一定湿度的含二氧化碳气体。

作为一种优选的方案，所述烟气为电力厂烟气、燃煤电厂烟气、石灰窑烟气、钢铁厂烟气、化工厂烟气、水泥厂烟气、碳捕集烟气中的任一种。

作为一种优选的方案，所述高浓度并具有一定湿度的含二氧化碳气体中，二氧化碳的体积百分比为60～80％，水蒸气的体积百分比为5～30％。

作为一种优选的方案，所述高浓度并具有一定湿度的含二氧化碳气体中，水蒸气的体积百分比为10～20％。

作为一种优选的方案，所述步骤S2包括如下步骤：

S21、将固体废弃物、助剂和水混合得到混合料，并将混合料放入模具内成型制得生坯；