[发明专利]用于通过CaO的碳酸化作用捕获CO2以及用于维持吸收剂活性的装置和方法

权利要求书

1.一种通过CaO的碳酸化捕获CO₂的装置，其包含：

·碳酸化器反应器(2)，其包含用于进料烟道气(3)的入口管和用于进料来自煅烧炉反应器(8)的富含CaO的固体流(4)的另一个入口管，

·和煅烧炉反应器(8)，其包含用于导入具有CaCO₃的固体流(11)的入口管，该具有CaCO₃的固体流(11)被煅烧为富含CaO的固体流(4)和浓缩的CO₂气体流(12)，

其特征在于包含再碳酸化器反应器(1)，该再碳酸化器反应器(1)包含：

·用于进料来自碳酸化器反应器(2)的部分地被碳酸化的固体流(7)的入口管，

·用于进料来自煅烧炉反应器(8)的浓缩CO₂流(13)的另一个入口管，如此该部分地被碳酸化的固体中的碳酸盐分数增加至高于碳酸化器(2)中固体的有效CO₂承载能力，

·用于将来自再碳酸化器反应器的再碳酸化的固体流(11)进料到煅烧炉反应器(8)的出口管。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述再碳酸化器反应器(1)为立式移动床，浓缩的CO₂流在不同的高度进料。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述再碳酸化器反应器(1)为起泡流化床。

4.根据权利要求3所述的装置，其中所述起泡流化床为碳酸化器和煅烧炉反应器之间的固体流动密封阀。

5.根据权利要求1所述的装置，其中所述再碳酸化器反应器(1)相对于再碳酸化的固体流为一组串联的流化床。

6.一种通过CaO的碳酸化捕获CO₂的方法，其包含下列步骤：

-碳酸化富含CaO的固体流(4)，其捕获含于燃烧产生的烟道气(3)中的CO₂以形成部分地被碳酸化的固体流(7)，

-通过在O₂/CO₂混合物(10)的存在下燃料(9)的燃烧来煅烧具有CaCO₃的固体流，

其特征在于在碳酸化步骤和煅烧步骤之间导入了再碳酸化步骤，其中使从碳酸化步骤中得到的部分地被碳酸化的固体流(7)与从煅烧步骤中得到的浓缩CO₂流(13)接触，从而获得再碳酸化的固体流(11)，该再碳酸化的固体流(11)所具有的碳酸盐分数高于碳酸化器(2)中固体的有效CO₂承载能力。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述再碳酸化步骤中的温度为650～850℃，且该再碳酸化步骤为50～200秒长。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述再碳酸化步骤中碳酸盐分数的增加处于0.02～0.04(mol CaCO₃/mol Ca)的范围内，并且吸收剂的CO2承载能力维持在0.15-0.20(mol CaCO₃/mol Ca)之间。

9.根据权利要求6～8所述的方法，其中富含CO₂的气体流(12)的冷却和纯化步骤中将浓缩CO₂流(13)冷却。

10.根据权利要求6所述的方法，其中在将浓缩CO₂流(13)导入至再碳酸化器反应器(1)中之前将其预热。