[发明专利]二氧化碳的收集和相关方法

说明书

相关申请

本申请要求2006年4月27日提交的美国临时专利申请序号60/795,419和2006年9月14日提交的美国临时专利申请序号60/844,472的优先权，这两个申请的公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明一般涉及从大气和/或点源(例如发电厂、化工厂、天然气田、油田和工业场所)收集(capture)二氧化碳。

背景技术

由于化石燃料的燃烧，在过去200年间二氧化碳的大气浓度从～280ppm稳定地上升至超过380ppm。对人为造成的气候变化的关注将研究转化成限制化石燃料燃烧排放CO₂的技术和直接从大气除去CO₂技术。

发明内容

描述了用于从大气和/或二氧化碳点源(例如发电厂、化工厂、天然气田、油田和工业场所)收集二氧化碳的方法。所述方法可以包括碱性溶液与二氧化碳的反应。

在一个方面中，提供了一种用于收集二氧化碳的方法。所述方法包括提供水和处理所述水来生成酸性溶液和碱性溶液。所述方法还包括中和所述酸性溶液，并且用碱性溶液从二氧化碳源收集二氧化碳。

在一个方面中，提供了一种用于收集二氧化碳并且生成氯气和氢气的方法。所述方法包括提供水并且处理所述水来生成氢氧化钠、氯气和氢气。所述方法还包括通过二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸氢钠和/或碳酸钠来从二氧化碳源收集二氧化碳。

在一个方面中，提供了一种用于收集二氧化碳的方法。所述方法包括提供盐溶液并且处理所述盐溶液来生成金属氢氧化物和酸性溶液。所述方法还包括通过二氧化碳与金属氢氧化物反应生成金属碳酸氢盐和/或金属碳酸盐来从二氧化碳源收集二氧化碳。

在一个方面中，提供用于一种收集二氧化碳的方法。所述方法包括提供水并且向水中添加从生物质源得到的灰来生成碱性溶液。所述方法还包括通过用碱性溶液从二氧化碳源收集二氧化碳。

结合附图，参考下列详细的描述，本发明的其它方面、实施方案和特征将变得显而易见。附图是示意性的，无意于按比例绘制。为了清楚起见，不是每个组成部分都在每个图中标出。在不需用图示来使本领域普通技术人员理解本发明的情况下，也不显示本发明每个实施方案的每个组成部分。

附图说明

图1～4示出了根据本发明实施方案的用于收集二氧化碳的各种方法的步骤。

详细描述

描述了用于收集二氧化碳的方法。可以从大气和/或从二氧化碳点源(例如发电厂、化工厂、天然气田、油田、工业场所等)的废物流收集二氧化碳。所述方法可以包括利用碱性溶液(例如NaOH)收集二氧化碳。在一些方法中，二氧化碳可以与碱性溶液反应生成产物(例如NaHCO₃)。如下面进一步描述的，可以用许多不同的方式制备所述碱性溶液。在其中一些方法中，在处理过程中生成的产物可用于增加超出收集二氧化碳的价值，如下面进一步描述的。

图1～4示意性说明了根据本发明实施方案的方法的一般步骤。图1涉及中和酸性物质的本发明的一个实施方案。图2显示了一个处理氯化钠溶液以生成氢氧化钠(NaOH)、氯气(Cl₂)和氢气(H₂)的实施方案。图3显示了一个处理盐溶液并且生成酸性物质和金属碳酸氢盐和/或金属碳酸盐的实施方案。图4显示了一个将生物质添加到水中生成碱性溶液的实施方案。

应该理解，附图中所示的示意性方法是作为实例提供的，但是其它方法也包括在本发明的范围内。术语“酸性物质”是指对溶液的酸度有贡献的溶解物质(例如离子)。术语“碱性物质”是指对溶液的碱度有贡献的溶解物质(例如离子)。

步骤10涉及生成碱性溶液。步骤20涉及从大气和/或二氧化碳点源的废物流收集二氧化碳。例如，可以通过使二氧化碳与步骤10中产生的溶液中的碱性物质反应和/或将其溶解在步骤10中产生的碱性溶液中来收集二氧化碳。步骤30(图1A～1B)涉及在所述方法中产生的产物的二次处理。所述步骤将在下面进一步描述。在步骤10中，可以使用任意合适的技术来生成碱性溶液(例如氢氧化物溶液，例如氢氧化钠)。