一种煤灰固碳装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及煤灰固碳领域，尤其涉及一种煤灰固碳装置及其使用方法。

背景技术

随之社会的发展，排放的二氧化碳也随之逐年增多，对环境造成较为严重的污染，粉煤灰是火热发电厂静电除尘器部分产生的飞灰，属于工业固废的一种，煤灰浆料是粉煤灰和水根据比例混合搅拌制备的产物，煤灰浆料可以和二氧化碳反应，实现碳封存的目的。

由于煤灰浆料是堆叠在一起的固体粘稠物，废气中的二氧化碳无法渗透进入煤灰浆料的内部，煤灰浆料内部的氧化钙和氧化镁等物质无法与二氧化碳反应，煤灰浆料的利用率不高，煤灰浆料也无法与二氧化碳反应充分，导致固碳效果不佳。

发明内容

以解决二氧化碳无法渗透进入煤灰浆料内部、煤灰浆料的利用率不高和煤灰浆料和二氧化碳反应不充分的缺点，本发明提供一种便于二氧化碳渗透进入煤灰浆料内部、提高煤灰浆料的利用率且煤灰浆料和二氧化碳反应充分的煤灰固碳装置及其使用方法。

技术方案为：一种煤灰固碳装置及其使用方法，包括有箱体、箱门板、固定螺栓、排气支撑框、球形外壳、多孔支撑座、支撑筒、煤灰浆料分铺部件、煤灰浆料排出调整部件、导气板、单向阀和进气框，所述箱门板通过合页转动式安装于箱体上，两个所述固定螺栓通过螺纹转动式设于箱体和箱门板上，两个所述固定螺栓呈对称设置，所述箱体顶部开有大通孔，所述排气支撑框设于箱体顶部，所述排气支撑框开有排气方孔，所述球形外壳固接于排气支撑框顶部，所述多孔支撑座设于球形外壳顶部，所述支撑筒安装于球形外壳顶部，所述支撑筒内设有煤灰浆料分铺部件，所述多孔支撑座顶部设有煤灰浆料排出调整部件，所述导气板固接于多孔支撑座顶部，所述导气板连通有多个单向阀，所述单向阀穿过多孔支撑座，所述进气框设于导气板顶部，所述进气框与导气板连通，所述进气框穿过支撑筒。

作为更进一步的优选方案，煤灰浆料分铺部件包括有旋转支撑盘、条形板、旋转支撑轴、支撑弹簧、内球形导料筒、外球形导料筒、伺服电机和六面杆轴，所述旋转支撑盘滑动式设于支撑筒内，两个所述条形板滑动式设于旋转支撑盘上，两个所述条形板呈对称设置，所述旋转支撑轴固接于两个条形板上，所述旋转支撑轴与旋转支撑盘滑动式连接，两个所述条形板和旋转支撑盘之间均连接有支撑弹簧，所述内球形导料筒固接于旋转支撑轴上，所述外球形导料筒安装于内球形导料筒上，所述外球形导料筒位于球形外壳内，所述伺服电机安装于支撑筒内顶部，所述六面杆轴固接于伺服电机的输出轴，所述六面杆轴与旋转支撑轴上部滑动式连接。

作为更进一步的优选方案，煤灰浆料排出调整部件包括有凸轮、进料槽框、内排料管、外排料管和堵板架，所述凸轮安装于旋转支撑轴上部，所述内排料管和外排料管均安装于多孔支撑座上，所述内排料管和外排料管均穿过多孔支撑座，所述内排料管位于内球形导料筒上方，所述外排料管位于外球形导料筒上方，所述进料槽框安装于内排料管和外排料管顶端，所述进料槽框与内排料管和外排料管连通，所述进料槽框部分穿过支撑筒，所述堵板架滑动式连接在进料槽框内，所述堵板架与凸轮滑动式连接。

作为更进一步的优选方案，还包括有煤灰浆料抖落部件，所述支撑筒内部设有煤灰浆料抖落部件，煤灰浆料抖落部件包括有凸块板和凸起，两个所述凸块板安装在支撑筒内上部，两个所述凸块板呈对称设置，两个所述条形板顶部均设有凸起，两个所述凸起呈对称设置。

作为更进一步的优选方案，还包括有加压部件，所述旋转支撑轴下部设有加压部件，加压部件包括有屏蔽板和限位条，所述屏蔽板转动式安装在旋转支撑轴下部，两个所述限位条安装在排气支撑框上，所述屏蔽板与两个限位条滑动式连接。

作为更进一步的优选方案，还包括有支撑杆、活动挡块和螺旋弹簧，所述支撑杆固接于进气框顶部，所述活动挡块滑动式连接在支撑杆上，所述活动挡块与进气框滑动式连接，所述活动挡块与进气框之间连接有螺旋弹簧，所述凸轮与活动挡块接触。

作为更进一步的优选方案，还包括有反向导流板，所述反向导流板安装在旋转支撑轴底端，所述反向导流板上开有流通槽。

作为更进一步的优选方案，包括以下步骤：

步骤一：首先将进气框与供气管道连接，进料槽框与煤灰浆料供给管道连接，排气支撑框与废气收集管道连接；

步骤二：操作人员启动伺服电机，内球形导料筒和外球形导料筒随之转动，煤灰浆料随之掉落到内球形导料筒或外球形导料筒表面，煤灰浆料向下流动的过程中变薄，便于二氧化碳与煤灰浆料中的物质充分反应，反应过程中逐渐加大球形外壳内的气体压强，便于二氧化碳渗透进入煤灰浆料内部；

步骤三：内球形导料筒或外球形导料筒间歇地甩动煤灰浆料，使得相互附着的煤灰浆料分离，煤灰浆料在内球形导料筒和外球形导料筒表面变得更薄，便于二氧化碳与煤灰浆料的物质充分反应；

步骤四：带有二氧化碳的废气被处理完毕后，操作人员及时清理箱体。

本发明具有以下优点：

一、煤灰浆料掉落至转动的内球形导料筒表面，随后煤灰浆料在重力的作用下会沿着内球形导料筒表面缓慢地向下流动，煤灰浆料覆盖在内球形导料筒的厚度逐渐变薄，含有大量二氧化碳的废气与浅薄的煤灰浆料接触，实现了将二氧化碳气体固定在煤灰浆料中的目的，通过让煤灰浆料以浅薄的状态流动，这样能够便于二氧化碳进入煤灰浆料内部，煤灰浆料中的氧化钙和氧化镁等物质可以充分地与二氧化碳反应，提高了煤灰浆料的利用率，实现了将废气中的二氧化碳全面处理的目的，降低了二氧化碳气体的排放量。

二、凸轮带动堵板架水平往复运动，堵板架间歇地位于内排料管或外排料管上方，使得煤灰浆料间歇地落在内球形导料筒表面或外球形导料筒表面，通过间歇地改变煤灰浆料的排出位置，这样能够保证煤灰浆料可以被充分地摊薄，后续排出的煤灰浆料不会覆盖在之前的煤灰浆料上，煤灰浆料有着充足的时间和二氧化碳接触，二氧化碳气体被充分地固定在煤灰浆料中。

三、凸起转动至与凸块板接触，内球形导料筒和外球形导料筒向下运动随之向下运动，螺旋弹簧被压缩，凸起与凸块板分离，螺旋弹簧推动条形板、旋转支撑轴、内球形导料筒和外球形导料筒迅速向上运动复位，内球形导料筒和外球形导料筒表面的煤灰浆料随之被甩动，煤灰浆料在内球形导料筒和外球形导料筒表面变得更薄，便于二氧化碳与煤灰浆料的物质充分反应，同时煤灰浆料被甩动的距离并不远，这样不会大幅减少煤灰浆料与二氧化碳的接触时间，煤灰浆料内的氧化钙和氧化镁等物质可以有足够的时间与二氧化碳反应。

四、屏蔽板将排气支撑框的排气方孔堵住，球形外壳内的废气不会排出，球形外壳内的气体压强不断加大，更大压强的气体便于二氧化碳渗透进入煤灰浆料内部，进一步地提高了煤灰浆料的利用率，二氧化碳可以更加充分地与煤灰浆料内的氧化钙和氧化镁等物质反应，到达将二氧化碳固定在煤灰浆料中的目的。

五、反向导流板用于推动向下流动的废气再次向上流动，这样能够延长废气在内球形导料筒和外球形导料筒附近的停留时间，便于煤灰浆料中的物质与废气中的二氧化碳充分反应。

附图说明

图1为本发明的第一种立体结构示意图。

图2为本发明的第二种立体结构示意图。

图3为本发明的剖视立体结构示意图。

图4为本发明的第一种部分剖视立体结构示意图。

图5为本发明A的放大立体结构示意图。

图6为本发明的第二种部分剖视立体结构示意图。

图7为本发明的第三种部分剖视立体结构示意图。

图8为本发明的第四种部分剖视立体结构示意图。

图9为本发明的第一种部分立体结构示意图。

图10为本发明的第二种部分立体结构示意图。

图11为本发明的第三种部分立体结构示意图。

图12为本发明的第五种部分剖视立体结构示意图。

图13为本发明多孔支撑座的立体结构示意图。

图14为本发明反向导流板的立体结构示意图。

图15为本发明的工作流程示意图。

其中：1-箱体，21-箱门板，22-固定螺栓，31-排气支撑框，32-球形外壳，33-多孔支撑座，34-支撑筒，4-煤灰浆料分铺部件，41-旋转支撑盘，42-条形板，43-旋转支撑轴，44-支撑弹簧，45-内球形导料筒，46-外球形导料筒，47-伺服电机，48-六面杆轴，5-煤灰浆料排出调整部件，51-凸轮，52-进料槽框，53-内排料管，54-外排料管，55-堵板架，61-导气板，62-单向阀，63-进气框，7-煤灰浆料抖落部件，71-凸块板，72-凸起，8-加压部件，81-屏蔽板，82-限位条，91-支撑杆，92-活动挡块，93-螺旋弹簧，10-反向导流板。

具体实施方式

下面结合具体实施例对技术方案做进一步的说明，需要注意的是：本文中所说的上、下、左、右等指示方位的字词仅是针对所示结构在对应附图中位置而言。本文中为零部件所编序号本身，例如：第一、第二等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说如：连接、联接，如无特别说明，均包括直接和间接连接。

实施例1

一种煤灰固碳装置及其使用方法，如图1-图13所示，包括有箱体1、箱门板21、固定螺栓22、排气支撑框31、球形外壳32、多孔支撑座33、支撑筒34、煤灰浆料分铺部件4、煤灰浆料排出调整部件5、导气板61、单向阀62和进气框63，所述箱门板21通过合页转动式安装于箱体1上，所述箱体1为长方形体，所述箱体1用于装纳煤灰浆料，两个所述固定螺栓22通过螺纹转动式设于箱体1和箱门板21上，两个所述固定螺栓22呈对称设置，所述固定螺栓22用于将箱门板21固定在箱体1上，所述箱体1顶部开有大通孔，所述排气支撑框31通过螺栓固接于箱体1顶部，所述排气支撑框31开有排气方孔，所述球形外壳32焊接于排气支撑框31顶部，所述多孔支撑座33焊接于球形外壳32顶部，所述支撑筒34焊接于球形外壳32顶部，所述支撑筒34内设有煤灰浆料分铺部件4，所述煤灰浆料分铺部件4用于将煤灰浆料铺设薄，所述多孔支撑座33顶部设有煤灰浆料排出调整部件5，所述导气板61焊接于多孔支撑座33顶部，所述导气板61连通有多个单向阀62，所述单向阀62穿过多孔支撑座33，所述进气框63焊接于导气板61顶部，所述进气框63与导气板61连通，所述进气框63穿过支撑筒34，所述进气框63内腔体呈L形。

煤灰浆料分铺部件4包括有旋转支撑盘41、条形板42、旋转支撑轴43、支撑弹簧44、内球形导料筒45、外球形导料筒46、伺服电机47和六面杆轴48，所述旋转支撑盘41滑动式设于支撑筒34内，所述旋转支撑盘41为圆形，所述旋转支撑盘41顶面设有两根滑杆，两个所述条形板42滑动式设于旋转支撑盘41的滑杆上，两个所述条形板42呈对称设置，所述旋转支撑轴43固接于两个条形板42上，所述旋转支撑轴43与旋转支撑盘41滑动式连接，所述旋转支撑轴43穿过旋转支撑盘41，两个所述条形板42和旋转支撑盘41之间均连接有支撑弹簧44，所述内球形导料筒45固接于旋转支撑轴43上，所述外球形导料筒46安装于内球形导料筒45上，所述外球形导料筒46位于球形外壳32内，所述内球形导料筒45和外球形导料筒46呈球形，所述内球形导料筒45和外球形导料筒46用于放置煤灰浆料，所述伺服电机47通过螺栓安装于支撑筒34内顶部，所述六面杆轴48固接于伺服电机47的输出轴，所述六面杆轴48与旋转支撑轴43上部滑动式连接，所述六面杆轴48位于旋转支撑轴43上方。

煤灰浆料排出调整部件5包括有凸轮51、进料槽框52、内排料管53、外排料管54和堵板架55，所述凸轮51安装于旋转支撑轴43上部，所述内排料管53和外排料管54均安装于多孔支撑座33上，所述内排料管53和外排料管54处于同一高度，所述内排料管53和外排料管54均穿过多孔支撑座33，所述内排料管53位于内球形导料筒45上方，所述外排料管54位于外球形导料筒46上方，所述进料槽框52安装于内排料管53和外排料管54顶端，所述进料槽框52与内排料管53和外排料管54连通，所述进料槽框52部分穿过支撑筒34，所述堵板架55滑动式连接在进料槽框52内，所述堵板架55位于外排料管54上方，所述堵板架55位于凸轮51下方，所述堵板架55与凸轮51滑动式连接。

进行固碳操作时，操作人员首先将进气框63与供气管道连接，进料槽框52与煤灰浆料供给管道连接，排气支撑框31与废气收集管道连接，随后操作人员启动伺服电机47顺转，伺服电机47的输出轴带动六面杆轴48顺转，六面杆轴48带动旋转支撑轴43、内球形导料筒45和外球形导料筒46随之顺转，煤灰浆料供给管道将煤灰浆料输送至进料槽框52内，煤灰浆料沿着内排料管53向下流动，煤灰浆料掉落到内球形导料筒45表面，由于内球形导料筒45在转动，因此煤灰浆料会掉落到内球形导料筒45的不同位置上，煤灰浆料在重力的作用下会沿着内球形导料筒45表面缓慢地向下流动，煤灰浆料在沿着内球形导料筒45表面向下流动的过程中，煤灰浆料覆盖在内球形导料筒45的厚度逐渐变薄，含有大量二氧化碳的废气通过进气框63流入导气板61内，导气板61通过单向阀62将含有大量二氧化碳的废气排入球形外壳32内，含有大量二氧化碳的废气与浅薄的煤灰浆料接触，废气中的二氧化碳会与煤灰浆料中的氧化钙、氧化镁以及水的作用下生产碳酸钙和碱式碳酸镁，实现了将二氧化碳气体固定在煤灰浆料中的目的，通过让煤灰浆料以浅薄的状态流动，这样能够便于二氧化碳进入煤灰浆料内部，煤灰浆料中的氧化钙和氧化镁等物质可以充分地与二氧化碳反应，提高了煤灰浆料的利用率，实现了将废气中的二氧化碳全面处理的目的，降低了二氧化碳气体的排放量，最后废气通过排气支撑框31的排气方孔流入废气收集管道，流动一段时间后的煤灰浆料掉落至箱体1内底部。

凸轮51顺转一定角度后，凸轮51推动堵板架55朝靠近旋转支撑轴43的方向运动，堵板架55移动到内排料管53上方，随后煤灰浆料通过外排料管54从进料槽框52内排出，煤灰浆料掉落到外球形导料筒46上，由于外球形导料筒46同样在转动，因此煤灰浆料同样掉落到外球形导料筒46的不同位置上，这样便于使得煤灰浆料的厚度变薄，二氧化碳可以与煤灰浆料中的物质充分反应。凸轮51继续顺转一定角度后，凸轮51推动堵板架55朝远离旋转支撑轴43的方向运动复位，堵板架55再次移动至外排料管54上方，接着煤灰浆料再次从内排料管53排出落至内球形导料筒45表面，此时内球形导料筒45表面之前掉落的煤灰浆料已经全部落入箱体1内，通过间歇地改变煤灰浆料的排出位置，这样能够保证煤灰浆料可以被充分地摊薄，后续排出的煤灰浆料不会覆盖在之前的煤灰浆料上，煤灰浆料有着充足的时间和二氧化碳接触，二氧化碳气体被充分地固定在煤灰浆料中。

需要清理箱体1内的煤灰浆料时，首先操作人员手动关闭伺服电机47，接着操作人员将箱体1和箱门板21上的两根固定螺栓22拧下，然后打开箱门板21，将箱体1内的煤灰浆料清理干净即可，箱体1内的煤灰浆料清理完毕后，操作人员将箱门板21复位，最后将两根固定螺栓22再次拧入箱体1和箱门板21上。

实施例2

在实施例1的基础之上，如图7和图8所示，还包括有煤灰浆料抖落部件7，所述支撑筒34内部设有煤灰浆料抖落部件7，煤灰浆料抖落部件7包括有凸块板71和凸起72，两个所述凸块板71焊接在支撑筒34内上部，两个所述凸块板71呈对称设置，两个所述条形板42顶部均设有凸起72，两个所述凸起72呈对称设置，所述凸起72为半球形状，所述凸起72位于旋转支撑盘41上方，所述凸起72位于凸块板71下方，所述凸块板71用于推动凸起72向下运动。

旋转支撑轴43转动带动条形板42及凸起72随之转动，凸起72转动至与凸块板71接触，凸块板71推动凸起72、条形板42、旋转支撑轴43、内球形导料筒45和外球形导料筒46向下运动，螺旋弹簧93被压缩；凸起72转动至与凸块板71分离，螺旋弹簧93推动条形板42、旋转支撑轴43、内球形导料筒45和外球形导料筒46迅速向上运动复位，内球形导料筒45和外球形导料筒46迅速向上运动复位的过程中可以甩动煤灰浆料，使得相互附着的煤灰浆料分离，煤灰浆料在内球形导料筒45和外球形导料筒46表面变得更薄，便于二氧化碳与煤灰浆料的物质充分反应，同时煤灰浆料被甩动的距离并不远，这样不会大幅减少煤灰浆料与二氧化碳的接触时间，煤灰浆料内的氧化钙和氧化镁等物质可以有足够的时间与二氧化碳反应。

实施例3

在实施例2的基础之上，如图6所示，还包括有加压部件8，所述旋转支撑轴43下部设有加压部件8，加压部件8包括有屏蔽板81和限位条82，所述屏蔽板81转动式安装在旋转支撑轴43下部，所述屏蔽板81位于凸块板71下方，所述屏蔽板81与排气支撑框31的排气方孔处于同一水平高度，所述屏蔽板81将排气支撑框31的排气方孔堵住，所述屏蔽板81主体为弧形，所述屏蔽板81与所述排气支撑框31内壁贴合，两个所述限位条82安装在排气支撑框31上，所述屏蔽板81与两个限位条82滑动式连接，所述限位条82用于对屏蔽板81进行限位。

旋转支撑轴43保持正常高度，屏蔽板81将排气支撑框31的排气方孔堵住，球形外壳32内的废气不会排出，球形外壳32内的气体压强不断加大，更大压强的气体便于二氧化碳渗透进入煤灰浆料内部，进一步地提高了煤灰浆料的利用率，二氧化碳可以更加充分地与煤灰浆料内的氧化钙和氧化镁等物质反应，到达将二氧化碳固定在煤灰浆料中的目的。旋转支撑轴43向下运动的过程中带动屏蔽板81一同向下运动，屏蔽板81不再将排气支撑框31的排气方孔堵住，此时球形外壳32内部的废气通过排气支撑框31排出，这样能够让球形外壳32内部的气压及时降到正常范围。

实施例4

在实施例3的基础之上，如图12所示，还包括有支撑杆91、活动挡块92和螺旋弹簧93，所述支撑杆91焊接于进气框63顶部，所述活动挡块92滑动式连接在支撑杆91上，所述活动挡块92与进气框63滑动式连接，所述活动挡块92用于控制进气框63内的废气流通，所述活动挡块92位于单向阀62上方，所述活动挡块92与进气框63之间连接有螺旋弹簧93，所述凸轮51与活动挡块92接触，所述凸轮51位于活动挡块92上方。

旋转支撑轴43向下运动带动凸轮51向下运动，凸轮51随之推动活动挡块92向下运动，螺旋弹簧93被压缩，活动挡块92随之将进气框63堵住，导气板61不再通过单向阀62排出带有二氧化碳的废气，此时球形外壳32内部二氧化碳被处理后的废气则通过排气支撑框31排出；旋转支撑轴43向上运动带动凸轮51向上运动，螺旋弹簧93推动活动挡块92向上运动复位，带有二氧化碳的废气再次通过进气框63排入导气板61内，最终导气板61通过单向阀62将带有二氧化碳的废气排入球形外壳32内，此时球形外壳32内部的废气无法通过排气支撑框31排出。

实施例5

在实施例4的基础之上，如图4和图14所示，还包括有反向导流板10，所述反向导流板10焊接在旋转支撑轴43底端，所述反向导流板10上开有流通槽，所述反向导流板10位于箱体1上方。

旋转支撑轴43转动带动反向导流板10转动，内球形导料筒45和外球形导料筒46掉落的煤灰浆料穿过反向导流板10的流通槽后落入箱体1内底部，反向导流板10用于推动向下流动的废气再次向上流动，这样能够延长废气在内球形导料筒45和外球形导料筒46附近的停留时间，便于煤灰浆料中的物质与废气中的二氧化碳充分反应。

以上结合具体实施例描述了本发明实施例的技术原理。这些描述只是为了解释本发明实施例的原理，而不能以任何方式解释为对本发明实施例保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明实施例的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明实施例的保护范围之内。