1.一种稻壳气化耦合硅酸钠捕集电厂烟气二氧化碳的系统,其特征在于,包括:稻壳气化耦合Na2SiO3制备炉、荷电器、电场辅助式流化反应器、物料分离装置、溶解器、过滤器和换热器;其中,所述稻壳气化耦合Na2SiO3制备炉的输入端为合成原料、O2和Na2CO3溶液的入口,输出端连接荷电器和第一换热器;
所述荷电器的输出端连接电场辅助式流化反应器;
所述电场辅助式流化反应器内设第二换热器,其输出端连接物料分离装置;
所述物料分离装置为两级旋风分离器,一级旋风分离器上部输出端连接二级旋风分离器,二级旋风分离器上部输出端连接第三换热器,所述两级旋风分离器下部输出端均回连至电场辅助式流化反应器,并另设管道通过第四换热器连接溶解器;
所述溶解器输出端连接过滤器;
所述过滤器输出端回连至稻壳气化耦合Na2SiO3制备炉;
所述第四换热器另设管道连接至第一换热器,第一换热器另设管道连接至第二换热器,第二换热器另设管道回连至所述电场辅助式流化反应器的底端。
2.根据权利要求1所述的一种稻壳气化耦合硅酸钠捕集电厂烟气二氧化碳的系统,其特征在于,所述稻壳气化耦合Na2SiO3制备炉为两段式,上部输入端设置喷嘴,为合成原料和O2的入口,下部输入端设置喷淋器,为Na2CO3溶液的入口。
3.根据权利要求1所述的一种稻壳气化耦合硅酸钠捕集电厂烟气二氧化碳的系统,其特征在于,所述荷电器和电场辅助式流化反应器内设绝缘带,所需电能由电厂内部提供。
4.基于权利要求1-3任一项所述系统的一种稻壳气化耦合硅酸钠捕集电厂烟气二氧化碳的方法,包括以下步骤:步骤1)合成原料先经过破碎,再送入所述稻壳气化耦合Na2SiO3制备炉中,向炉中通入O2,进行气化,同时加入Na2CO3溶液,反应后合成Na2SiO3吸收剂和可燃气体;
步骤2)Na2SiO3吸收剂进入荷电器,在所述荷电器中进行粉体带电处理形成带电的Na2SiO3吸收剂,再进入电场辅助式流化反应器中;可燃气体通过第一换热器进行换热后合成燃气;
步骤3)来自电厂除尘器出口烟道的烟气由第四换热器进入系统,经过第一换热器和第二换热器三级换热后由电场辅助式流化反应器底端输入,与带电的Na2SiO3吸收剂反应,脱除烟气中CO2;
步骤4)脱除CO2后的烟气与反应后的吸收剂一同进入所述两级旋风分离器进行气固分离,分离后的吸收剂一部分通过两级旋风分离器下部输出端输送回电场辅助式流化反应器,回收利用未反应的Na2SiO3,另一部分经第四换热器换热后输送至溶解器;分离后的烟气已脱除CO2,可通过第三换热器进行换热后进入烟囱直接排出;
步骤5)向溶解器中补充来自冷凝器出口的水和Na2CO3粉末,与换热后的Na2SiO3吸收剂一同搅拌均匀,将形成的混合体系输送至过滤器中进行固液分离,滤液回送至稻壳气化耦合Na2SiO3制备炉中循环利用,排出的富含硅铝的滤渣可直接排出并收集用于建材行业。
5.根据权利要求4所述的一种稻壳气化耦合硅酸钠捕集电厂烟气二氧化碳的方法,其特征在于,步骤1)所述气化过程包括干燥、热解、氧化和还原四个阶段,其中,干燥温度为
50-100℃,热解温度为150-300℃,氧化温度为300-1200℃,还原温度为600-900℃。
6.根据权利要求4所述的一种稻壳气化耦合硅酸钠捕集电厂烟气二氧化碳的方法,其特征在于,步骤1)所述合成原料为稻壳或小麦茎叶。
7.根据权利要求4所述的一种稻壳气化耦合硅酸钠捕集电厂烟气二氧化碳的方法,其特征在于,步骤1)所述合成Na2SiO3的反应温度为900℃。
8.根据权利要求4所述的一种稻壳气化耦合硅酸钠捕集电厂烟气二氧化碳的方法,其特征在于,步骤3)所述脱除CO2的反应温度为700℃。