通过碳酸盐和/或碳酸氢盐无机物的共同产生从废弃流中除去二氧化碳制造技术

提供从气流中除去二氧化碳和其它污染物的设备和方法。所述方法包括得到水性混合物形式的氢氧化物，将氢氧化物与气流混合，产生碳酸盐和／或碳酸氢盐。本发明专利技术的一些设备包括：提供氢氧化物的电解室；用于使氢氧化物与包括二氧化碳的气流混合、形成包括碳酸盐和／或碳酸氢盐的混合物的混合设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用该申请要求以下申请的优先权2005年9月20日提交的美国临时专利申请序列第60/718906号，题为“通过合成的碳酸盐无机物的共同产生从废弃流中除去二氧化碳(Removing Carbon Dioxide from Waste Streams throughCo-Generation of Synthetic Carbonate Minerals)”；2005年1月10日提交的美国临时专利申请序列第60/642698号；2004年9月23日提交的美国临时专利申请序列第60/612355号。上述参考文献的全部文本(包括附录)通过参考结合于此。
技术介绍
1.专利
本专利技术一般涉及从废弃流中除去二氧化碳，并且伴随着二氧化碳的消除，还除去其它污染物。更具体地，本专利技术涉及通过从浓缩的烟道气类流中吸收二氧化碳和其它污染物，然后通过共同产生夹带和中和所吸收的任何附带的污染物的碳酸盐和/或碳酸氢盐物质而从废弃流中除去二氧化碳和其它污染物。2.相关技术在过去四十年中，无论在私营部门还是商业部门中，相当多的国内和国际关注越来越集中到工业部门向空气中的排放问题。特别地，人们的关注点集中在温室气体上，温室气体能够使得太阳热被保留在大气中，从而产生“温室效应”。当由太阳产生的热量被截留在地球大气层和水圈中，行星地球的平均大气温度、海洋温度和其它平均温度测量值提高，直到并包括导致气候变化的点时，产生温室效应；尽管人类对物质的消耗速度、消耗程度会影响该效应，并且人们影响该效应的程度、趋势和规模还处于争论的状态，但是普遍认为该效应对地球热平衡造成实际影响。尽管人们仍在争论，但是所有人都同意如果从排放源头除去CO2(和其它化学物质)的成本足够低，那么对这种消除操作是有利的。温室气体主要由二氧化碳组成，是由市政发电设备和大规模配备现场发电设备的工厂产生的，然而任何普通的碳燃烧(例如汽车、雨林消失(rain-forestclearing)、简单燃烧等)也会产生温室气体，但是它们最集中的排放源头在遍布地球的发电设备，使得减少和消除这些固定场所的排放成为实现消除技术的吸引人的课题。因为产生能量是温室气体排放的主要原因，所以在过去三十年中，人们已经广泛调查和研究了一些方法，例如减少碳强度、提高效率、通过各种手段将碳从发电设备烟道气中隔离。减少碳强度涉及使用替代的非碳能源如原子能、水电能、光电能、地热能和其它发电的能源来降低仅通过消耗碳而产生的电力的百分数。虽然上述发电技术在总能量生产中不断增长，但是世界范围内对电力的需要据估计以比由这些方法产生能量更快的速率增长。因此，尽管非碳能源在发展，但是预期碳温室气体的排放还是会增加。提高效率一般集中在通过预燃烧、脱碳化、氧起火燃烧等改善碳的燃烧的技术，首先减少产生的CO2的量，然后尽可能完全地氧化所有潜在污染物。而且，该技术提高了每释放一单位二氧化碳排放物所产生的能量的量，从而提高了效率。虽然在该方面的大幅度发展提高了燃烧效率，但是在该领域的努力几乎无法获得更大的改进。隔离碳(初始的气态CO2形式)的尝试产生了许多不同的技术，它们一般分为地质系统、陆地系统或海洋系统。这些技术主要涉及将产生的二氧化碳输送到物理位置，将二氧化碳注入到地质、土壤或海洋储库中。这些隔离技术在制备待运输的CO2、完成运输和进行注入到“碳储库”中的操作中所需耗费的成本较高。因此，这些技术一般在经济上是不可行的，在许多情况下消耗的能量比原始碳生产更多。隔离还包括几种工业方法，包括涤气、隔膜、低成本O2和水合。但是，这些技术由于资金设备成本提高到不经济的程度而受到影响，并且CO2捕获对电力成本的影响也起到限制作用。并没有详尽地罗列参考技术的缺点，而是指出了会破坏现有已知技术从废弃流中除去二氧化碳的有效性的一些缺点；但是，这里所提及的缺点足以证实现有技术中已有的方法完全不能令人满意，仍然需要文中所描述和要求权利的技术。专利技术概述本专利技术提供从废弃流中除去二氧化碳的方法和设备，所述方法和设备克服了上述问题。一般来说，本专利技术涉及使用氢氧化物形成碳酸盐和/或碳酸氢盐而从气流中除去二氧化碳的方法。所述碳酸盐和/或碳酸氢盐随后可用于各种应用中或者简单废弃。本专利技术的不同实施方式给出了与现有的从废弃流中过滤二氧化碳的技术相比所具有的优点。一些可通过本专利技术实现的潜在优点包括以下所述。不同于将碳物理移送到远处的方法，由氯化钠和二氧化碳经过合成得到的碳酸钠和/或碳酸氢钠的工业规模的共同产生将不需要的二氧化碳直接在发电位置转化为化学物质，潜在地消除了运输到隔离位置的成本。不同于其它不易改进的烟道气流的除二氧化碳处理，本专利技术的实施方式可以根据现有的发电设备进行改进，极大地降低了进行除二氧化碳处理所需的资金成本。另外，所述除二氧化碳处理的规模可以扩大，并且能够通过不断增加反应器装置从试验规模调节到中等规模并随后调节到大规模。不同于现有技术的其它方法，某些实施方式的除二氧化碳处理将二氧化碳隔离到经济可用的化学品中，并伴随产生可用的副产物，诸如氯气、碳酸钠和氢气。因为除二氧化碳处理的副产物是经济上可用的，它们的价值弥补了隔离所需的成本，在适当设计的体系中，可以使隔离工艺自身产生效益。由于附带的对排放出的烟道气的强烈洗涤处理，在该处理中可以强烈地洗涤其它不利的酸性污染物，诸如SOX、NOX、HgOX。另外，涤气过程会导致其它气流组分和/或污染物被截留和/或夹带在碳酸钠中(例如煤灰)，从而将它们从气流中除去。本专利技术的具体实施方式包括从气流中除去二氧化碳的方法，所述方法包括得到在水性混合物中的氢氧化物；将氢氧化物与气流混合，产生碳酸盐产物(定义为含碳酸根CO3的产物)、碳酸氢盐产物(定义为含碳酸氢根HCO3的产物)或碳酸盐产物和碳酸氢盐产物的混合物；将所述碳酸盐和/或碳酸氢盐产物从混合物中分离，从而除去气流中的二氧化碳。氢氧化物可以是任何形式的氢氧化物，包括但不限于，氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化镁和氢氧化铝。本领域普通技术人员会理解可以使用任何氢氧化物或氢氧化物的混合物实现类似的化学反应和除二氧化碳处理。在一些优选的实施方式中，氢氧化物是氢氧化钠。在某些实施方式中，该方法还包括过程控制该方法，从而基本上只产生碳酸盐产物或者基本上只产生碳酸氢盐产物。在其它实施方式中，该方法还包括过程控制该方法，从而产生碳酸盐和碳酸氢盐产物的混合物，该混合物由大约X％的碳酸盐和大约Y％的碳酸氢盐组成，X-Y的组合可以是以下的任何一种1-99、2-98、3-97、4-96、5-95、6-94、7-93、8-92、9-91、10-90、15-85、20-80、25-75、30-70、35-65、40-60、45-55、50-50、55-45、60-40、65-35、70-30、75-25、80-20、85-15、90-10、91-9、92-8、93-7、94-6、95-5、96-4、97-3、98-2或99-1。在某些实施方式中，混合在两个独立的室中进行，一个室用于产生碳酸盐产物，另一个室用于产生碳酸氢盐产物。在其它实施方式中，混合在泡罩塔或泡罩塔系列中进行。在其它实施方式中，碳酸盐和/或碳酸氢盐产物从混合物中分离涉及加热沉淀分离过程。在一些实施方式中，用于分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从气流中除去二氧化碳的方法，其包括：　　　　获取水性混合物形式的氢氧化物；　　　　使所述氢氧化物与所述气流混合，产生碳酸盐产物、碳酸氢盐产物、或碳酸盐和碳酸氢盐产物的混合物；以及　　　　将所述碳酸盐和／或碳酸氢盐产物从所述混合物中分离，由此从所述气流中除去二氧化碳。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔大卫琼斯，
申请(专利权)人：乔大卫琼斯，
类型：发明
国别省市：US[美国]