[發(fā)明專利]從氣流中捕獲二氧化碳的方法和系統(tǒng)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280060442.4
• 申請(qǐng)日: 2012-10-05
• 公開（公告）號(hào): CN103974757A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 理查德·J·洪威克
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 理查德·J·洪威克
• 主分類號(hào): B01D53/62
• 分類號(hào): B01D53/62;B01D53/14;B01J19/00;C01B31/20;C01B31/24;C01C1/26;C01C1/16;C01C1/24
• 代理公司: 北京同立鈞成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 臧建明

1.一種從氣流中捕獲二氧化碳的方法，包括：

在第一反應(yīng)器中，使金屬硅酸鹽漿料與水溶液中的銨鹽反應(yīng)，其中所述銨鹽為不與金屬硅酸鹽形成沉淀的鹽，使得金屬硅酸鹽與所述溶液反應(yīng)，在金屬和氨組成的鹽的水溶液中形成二氧化硅漿料；

從所述第一反應(yīng)器中直接脫除氨氣；

向所述氣流中添加氨，包括從所述第一反應(yīng)器脫除的氨；

利用水溶液洗滌所述氣流，包括利用所添加的氨，由此二氧化碳和氨被吸收入所述溶液并生成碳酸銨鹽。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將所述金屬鹽溶液傳送至第二反應(yīng)器，在所述第二反應(yīng)器中，所述金屬鹽溶液與來自洗滌階段的碳酸銨鹽溶液反應(yīng)，形成金屬碳酸鹽沉淀并再生形成銨鹽水溶液。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在供應(yīng)至第一反應(yīng)器的漿料/溶液和離開所述第二反應(yīng)器的溶液之間進(jìn)行壓力交換和熱交換中的至少一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，從再生的銨鹽水溶液中分離所述金屬碳酸鹽沉淀，將所述銨鹽回收至所述第一反應(yīng)器。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在第二反應(yīng)器之后的一個(gè)或多個(gè)濃縮和/或過濾階段中從再生的銨鹽溶液分離所述金屬碳酸鹽沉淀。

6.根據(jù)權(quán)利要求2-5任一所述的方法，其特征在于，將洗滌獲得的第一部分碳酸銨鹽溶液回收至洗滌階段，形成其中使用的水溶液的至少一部分。

7.根據(jù)權(quán)利要求2-6任一所述的方法，其特征在于，從即將傳送至第二反應(yīng)器的碳酸銨鹽溶液中分離第二部分碳酸銨鹽溶液，所述第二部分碳酸銨鹽溶液用于在分離處理階段形成銨鹽水溶液，用于最終回收至所述第一反應(yīng)器。

8.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述金屬硅酸鹽和所述銨鹽溶液在所述第一反應(yīng)器中，在升高的壓力以及該壓力下相應(yīng)升高的接近溶液沸點(diǎn)的溫度下反應(yīng)。

9.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，將來自所述第一反應(yīng)器的所述氨氣與蒸餾塔中任何伴隨產(chǎn)生的水蒸氣分離，在蒸餾塔中所述水蒸氣被冷凝，并且至少部分冷凝水返回所述第一反應(yīng)器。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，將來自所述蒸餾塔的所述氨氣在升高的壓力下冷凝，以液態(tài)輸送，并且在洗滌之前使其膨脹以作為氣體供應(yīng)至洗滌階段。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，膨脹之后洗滌之前，使所述氨氣通過熱交換器，以冷卻將要在洗滌中使用的水溶液。

12.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，在洗滌期間，將所述氨氣和氣流供應(yīng)至洗滌塔的下部區(qū)域，而將所述水溶液從所述洗滌塔的上部區(qū)域噴射。

13.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，在所述第一反應(yīng)器中反應(yīng)的銨鹽為氯化銨、硫酸銨或硝酸銨中的一種或多種。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，當(dāng)即將在所述第一反應(yīng)器中反應(yīng)的銨鹽為硫酸銨或硝酸銨時(shí)，所述硫酸銨或硝酸銨為來自煙氣，例如來自燃煤發(fā)電廠的二氧化碳的洗滌副產(chǎn)物。

15.根據(jù)基于權(quán)利要求7的權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述分離處理階段包括氯化銨制備過程，在該制備過程中所述第二部分碳酸銨鹽溶液與鹽水混合并被用于洗滌含二氧化碳的氣流以及生成用于傳送至所述第一反應(yīng)器的氯化銨水溶液。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，將所述二氧化碳吸收入所述混合溶液并與碳酸銨反應(yīng)生成碳酸氫銨，所述碳酸氫銨轉(zhuǎn)而與鹽水中的氯反應(yīng)生成氯化銨和碳酸氫鈉沉淀。

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，將所述碳酸氫鈉沉淀從所述溶液中分離，隨后對(duì)其進(jìn)行加熱以生成純堿并釋放出含二氧化碳和水蒸氣的氣流，將所述氣流回收以與碳酸銨和鹽水混合溶液反應(yīng)并由該混合溶液洗滌。

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，將從所述碳酸氫鈉沉淀中分離的所述氯化銨溶液與金屬硅酸鹽以及，可選地，與在所述第二反應(yīng)器中再生的銨鹽溶液混合，反應(yīng)生成用于傳送至所述第一反應(yīng)器的、含氯化銨的附加溶液。