[发明专利]碳捕获和封存的系统和方法

权利要求书

1.一种捕获或封存二氧化碳的方法，所述方法包括：

将基本非水性的溶剂和碱混合，以使所述溶剂和碱形成溶剂悬浮液；

将水和含有二氧化碳的废气与所述溶剂悬浮液混合，以发生反应，所述反应生成碳酸盐、水并放出热量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应产生的水与所述溶剂形成溶液，所述方法进一步包括如下步骤：

除去由所述水和溶剂形成的溶液；

使所述水与所述溶剂分离；

使被分离的溶剂和所述碱重新混合，以使所述溶剂和碱形成溶剂悬浮液；以及

使被分离的水返回至所述溶剂悬浮液中继续反应。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碳酸盐从溶液中沉淀出来。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过机械的方式除去所述沉淀的碳酸盐。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述溶剂为醇。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述醇为甲醇。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述碱和所述甲醇反应生成甲醇盐。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括将灰末引入所述溶剂中，其中所述碱是灰末的组成成分。

9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，使所述水与所述溶剂分离的过程包括冷却由水和溶剂形成的溶液，以使所述水基本落到低温干燥容器的底部，并且使所述溶剂基本上升到所述低温干燥容器的顶部。

10.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，使所述水与所述溶剂分离的过程包括如下步骤：加热由水和溶剂形成的溶液，通过部分真空设备从热蒸馏容器中抽出溶剂蒸气，然后使所述溶剂蒸气冷凝。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述废气还包含氮气，所述方法进一步包括：

压缩氮气；

为热交换器提供制冷剂；以及

在热交换器中使氮气冷却，以使氮气基本液化。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

从所述基本被液化的氮气中回收制冷源；

利用回收的制冷源为所述水与所述溶剂的分离提供冷量。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

压缩所述基本被液化的氮气的第一部分；

加热所述基本被液化的氮气的第一部分；

将被加热压缩的氮气引入电厂的蒸汽循环中，以增强电厂的电力输出。

14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

储存所述基本被液化的氮气的第二部分；

为所述基本被液化的氮气加压；

使所述被加压的基本被液化的氮气蒸发；以及

通过热气体膨胀器引入加压蒸发的氮气以增强电厂的电力输出。

15.一种碳捕获和封存的系统，所述系统包括：

碳捕获装置，所述装置包括混合容器和至少一个反应容器，其中碱和基本非水性的溶剂在所述混合容器中混合以形成悬浮液，所述反应容器与所述混合容器流体连接以使所述反应容器通过第一输入端获得来自所述混合容器的所述由碱和溶剂形成的悬浮液，通过第二输入端获得含有二氧化碳的废气并通过第三输入端获得水，从而在所述反应容器中产生了碳酸、碳酸盐、水并放出热量；以及

与所述反应容器流体连接的溶剂再生装置，所述溶剂再生装置包括至少一个热交换器、与所述热交换器流体连接的低温干燥容器和与所述低温干燥容器流体连接的热蒸馏容器。

16.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述碳捕获装置还包括与所述反应容器流体连接的溶剂冷凝器

17.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述碳酸盐从溶液中沉淀出来。

18.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，所述碳捕获装置还包括用于从所述反应容器中除去所述沉淀的碳酸盐的机械装置。

19.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述溶剂为甲醇，并且所述碱和所述甲醇反应生成甲醇盐。