[发明专利]使用碳酸盐和生物催化剂捕获CO2的制剂和方法

权利要求书

1.一种用于从含CO₂气体捕获CO₂的方法，所述方法包括：

使所述含CO₂气体与包含水、生物催化剂和碳酸盐化合物的吸收混合物接触，从而使CO₂能够溶解并转化为碳酸氢根和氢离子，从而产生贫CO₂气体和富离子溶液；以及

对所述富离子溶液进行解吸，其中所述碳酸盐化合物促进碳酸氢根离子从所述富离子溶液的释放，产生CO₂气体流和贫离子溶液。

2.权利要求1所述的方法，所述方法包括在对所述富离子溶液进行解吸之前将所述生物催化剂从所述富离子溶液移除。

3.权利要求1所述的方法，所述方法包括在对所述富离子溶液进行解吸之后将所述生物催化剂从所述富离子溶液移除。

4.权利要求2或3所述的方法，所述方法包括将所述贫离子溶液再循环，以形成用于与所述含CO₂气体再接触的所述吸收混合物的至少一部分。

5.权利要求2或3所述的方法，所述方法包括将一定量的生物催化剂添加至所述贫离子溶液中，以将所述贫离子溶液转化为用于再循环以与所述含CO₂气体接触的所述吸收混合物的至少一部分。

6.权利要求1至5中的任一项所述的方法，其中选择所述碳酸盐化合物，并足量地用于所述吸收混合物中，以使得所述富离子溶液含有碳酸氢盐沉淀物。

7.权利要求6所述的方法，所述方法包括在对所述富离子溶液进行解吸之前将所述碳酸氢盐沉淀物从所述吸收混合物移除。

8.权利要求6所述的方法，其中在对所述富离子溶液进行解吸时所述碳酸氢盐沉淀物保留在所述富离子溶液中，从而转化为所述CO₂气体流的一部分。

9.权利要求6至8中的任一项所述的方法，其中所述碳酸氢盐沉淀物由碳酸氢盐物种组成，所述碳酸氢盐物种包括碳酸氢钾、碳酸氢钠、碳酸氢铵，或它们的混合物。

10.权利要求1至9中的任一项所述的方法，其中所述碳酸盐化合物包括碳酸钾、碳酸钠或碳酸铵，或它们的组合。

11.权利要求1至10中的任一项所述的方法，其中所述吸收混合物包含另外的吸收化合物。

12.权利要求11所述的方法，其中所述另外的吸收化合物包括哌啶、哌嗪及其被至少一个烷醇基团取代的衍生物、链烷醇胺、一乙醇胺(MEA)、2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)、2-(2-氨乙基氨基)乙醇(AEE)、2-氨基-2-羟甲基-1，3-丙二醇(Tris)、氨基酸、氨基酸的钾盐或钠盐、甘氨酸、脯氨酸、精氨酸、组氨酸、赖氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、蛋氨酸、丝氨酸、苏氨酸、谷氨酰胺、半胱氨酸、天冬酰胺、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、丙氨酸、缬氨酸、酪氨酸、色氨酸、苯丙氨酸，以及它们的衍生物如牛磺酸、N-环己基-1，3-丙二胺、N-仲丁基甘氨酸、N-甲基-N-仲丁基甘氨酸、二乙基甘氨酸、二甲基甘氨酸、肌氨酸、甲基牛磺酸、甲基-α-氨基丙酸、N-(β-乙氧基)牛磺酸、N-(β-氨乙基)牛磺酸、N-甲基丙氨酸、6-氨基己酸，或它们的组合。

13.权利要求1至12中的任一项所述的方法，其中所述吸收混合物与所述含CO₂气体的接触在包括至少一个反应器的吸收级中进行，所述至少一个反应器选自填充塔、立式或卧式喷雾洗涤塔、流化床反应器或包括这些反应器的一系列反应器。

14.权利要求1至13中的任一项所述的方法，其中在所述吸收级中提供充足的CO₂负载水平以促进碳酸氢盐沉淀物的沉淀。

15.权利要求1至14中的任一项所述的方法，其中所述碳酸盐化合物和生物催化剂以相对于无生物催化剂条件下的CO₂转移速率实现最大范围的相对CO₂转移速率的浓度提供。

16.权利要求1至15中的任一项所述的方法，其中将所述碳酸盐化合物以至少约0.1M的浓度提供在所述吸收混合物中。

17.权利要求1至16中的任一项所述的方法，其中将所述碳酸盐化合物以其饱和度时或饱和度以下的浓度提供在所述吸收混合物中。