[发明专利]熔盐中的CO2-捕获

说明书

本发明涉及使用吸收介质从废气中捕获二氧化碳CO₂。

在常规的热电厂中，以＞＞1的比用空气氧化煤。常规的燃烧锅炉产生的废气含有10％-15％的CO₂，且锅炉出口处的温度为800℃。热废气与水进行热交换且在高压下产生过热蒸汽，该过热蒸汽用于驱动涡轮，这继而驱动发电机进行发电。电效率相对低，约40％-60％。在被加热的蒸汽再次与燃烧过程产生的热废气进行热交换之前，冷凝被加热的蒸汽。冷凝过程释放大量的热，这些热可用于在称为综合供热供电发电厂(CHP)中远程供热的目的。这将发电厂的总效率提高到约70％。

当前用于清洁热电厂产生的CO₂的主要技术基于在胺中吸收CO₂。在涡轮中解压并冷却之后，废气通过大的反应器，在该反应器中，CO₂被吸收在30℃-40℃的基于胺的液体中。将剩余的废气释放到大气中，然后将富CO₂的胺液体供给到另一室中，在该室中，将温度增加到120℃-130℃，且选择性地释放CO₂。然后可将释放的气体压缩成液体，并且在合适的地点处理。使胺吸收剂冷却到30℃-40℃，并且进入吸收室，在吸收室中开始下一轮过程。大量吸收剂的温度交换需要相当多的能量，并且使发电厂的电输出减少约10％。

可用图2中的图解表示一般的热功转换过程。热(Q_H)从高温储热器流过机器至低温储热器。功W沿路径进行，而热Q_L被加入低温储热器。用方程式(1)给出了该过程的效率。

η=WQH---(1)]]>

热功转换过程的理论效率(卡诺效率)通常以方程式(2)给出，其中T_H和T_L分别是在功转换过程中的低温和高温：

η=TH-TLTH---(2)]]>

方程式(2)表示对热过程效率的基本限制。通常，为提高效率而优选具有尽可能大的温差。

当回收来自在胺过程中从130℃至40℃的温度交换的能量时，根据方程式(4)，理论输出为66.9％。实际中，输出低得多，且来自回收过程的能量以相对低品位热能的形式存在，其仅仅可主要用于供热。图3示出用胺清洁的燃气发电厂。

RU2229335 C1涉及CO₂的吸收介质，其是以颗粒形式被制造的氧化钙与碱金属碳酸盐低共熔混合物的混合物。

JP11028331 A公开了电化学分离CO₂，其中通过电化学反应在阴极上将CO₂转化为CO₃。

JP 10085553公开了通过使废气穿过膜来分离CO₂，在膜中，纤维包括通过CO₂和氧化物的化学反应而产生CO₂的复合氧化物。

US2005036932公开了一种从废气中吸收和除去CO₂的方法。鼓入废气通过含CaO和/或Ca(OH)₂的固体颗粒的聚集体，使得废气中的CO₂转化成CaCO₃。