[發明專利]捕捉大氣圈中碳資源的裝置及方法

有效

• 申請號: 201310387549.6
• 申請日: 2013-08-31
• 公開（公告）號: CN103418235A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 雷學軍;雷訓
• 申請（專利權）人: 雷學軍
• 主分類號: B01D53/84
• 分類號: B01D53/84;B01D53/62;B01D53/14;B01D53/02;B01D53/047;B01D53/32;B01D53/22;B01D53/78;C01B31/20
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1.捕捉大氣圈中碳資源的裝置及方法，該方法包括：

（1）利用速生植物的光合作用，將大氣圈中氣態的CO₂，轉入生物圈中形成固態的有機碳化合物；利用微生物或酶，捕捉大氣中的CO₂，轉化成有機化合物；

（2）利用物理吸收法、膜分離法、變壓吸附法、變溫吸附法等物理方式，捕捉大氣中的CO₂；

（3）利用化學吸收方法，捕捉大氣中的CO₂；

（4）利用物理化學方法，借助高能射線或電子射線對CO₂氣體進行輻射，生成C₃O₂和O₂，捕捉大氣中的CO₂；

（5）將大氣圈中捕獲的碳資源儲碳封存，實現大氣CO₂負增長，降低大氣層CO₂氣體分壓，調節溫室效應，解決相關環境問題；用封存的碳產品參與全球碳交易，對碳循環、碳轉化、碳儲藏、碳封存、碳利用循環過程實施技術控制，使人類能充分合理地利用碳資源。

2.根據權利要求1項的方法，其中種植速生植物捕捉CO₂，其特征在于，

（1）下種

選擇土層深厚、肥沃、向陽、澆灌方便的地段，下種前翻耕起壟，優選壟寬2～3m，以利排水及田間管理；

當氣溫穩定在10℃以上時下種，選取芽眼飽滿、無病、蟲、害的健壯莖稈作為種莖，將其切成小段，每段具有1～2個腋芽；株行距按30～40cm×30～40cm開種植溝，堆肥按每畝1000kg～1500kg施于種植溝內，再將種莖斜插或淺埋于土壤中；春季下種后用地膜覆蓋保溫，當氣溫超過30℃時不宜下種；

（2）田間管理

下種5～7天后開始出苗，出苗期保持土壤濕潤；出苗10天后，選晴天每畝灑施稀薄糞水500kg～800kg；對缺苗少蔸的地方，及時移苗補栽；以后每隔5～10天澆水1次或施1次稀薄糞水；陰雨天，注意排澇防漬；

分蘗前進行一次中耕培土，封壟前進行第二次中耕培土，培土時每畝施生物質有機肥800kg～1000kg；

幼苗期蚜蟲危害植株時，用質量濃度比為25%的敵殺死乳油兌水稀釋成1500～2000倍液噴灑防治，封壟后很少發生病、蟲、害；

（3）適時收獲

株高達到100cm以上時，留茬5cm～8cm進行刈割；每次刈割后均應進行中耕除草，施肥澆水；

（4）干燥成型

刈割后的青苗及時運出田間進行干燥，優選日曬或風干；當含水量達到10%～15%時，將植物進行粉碎，壓縮成型；

（5）儲碳封存

成型后的儲碳型材冷卻至常溫，再進行封存，做好防潮、防火等倉貯工作。

3.根據權利要求1項的方法，其中物理吸收法捕捉CO₂，其特征在于，

（1）將燃燒產生的煙氣通過填裝有CO₂固體吸附劑的吸附裝置，當CO₂氣體溫度為50℃～60℃時，優選MgO作為吸附劑；當CO₂氣體溫度為500℃～600℃時，優選Li₂ZrO₃作為吸附劑；當CO₂氣體溫度為700℃～900℃時，優選Li₄SiO₄作為吸附劑；也可將空氣壓縮通過沸石、活性炭及活性碳纖維、多孔材料、分子篩材料以及納米管等吸附劑，碳納米管吸附CO₂，氣體壓力優選3Mpa～4Mpa；

（2）當吸附劑吸附CO₂能力達到峰值時，將吸附裝置內的吸附劑取出進行封存或直接進行煅燒；Li₂ZrO₃煅燒溫度優選700℃以上；CaO煅燒溫度優選700℃～900℃，超過900℃，生成的顆粒容易燒結從而降低吸收CO₂能力；沸石、活性炭及活性碳纖維、多孔材料、分子篩材料以及納米管等吸附劑還原吸附能力時，碳納米管優選氣體壓力低于1.5Mpa；

（3）煅燒吸附劑煅燒或還原吸附能力時，收集CO₂氣體，通過提純、壓縮后，進行儲存、利用。