[发明专利]捕获二氧化碳和脱盐的方法

说明书

本发明涉及用于减少气流(6)中二氧化碳浓度并用于减少含水液流(3)中氯化钠浓度的方法，该方法包括使包含大于或等于0.1体积％二氧化碳的进料气(6)与含水进料(4)接触，该含水进料包含：(a)氯化钠；和(b)总浓度大于或等于0.5重量％的氧化钙和/或氢氧化钙含水进料。

技术领域

本发明涉及一种用于减少气流中二氧化碳浓度并用于减少含水液流(aqueousstream)中氯化钠浓度的方法。还描述了从该方法获得的产物含水液流，以及氢氧化钙和/或氧化钙在该方法中的应用。

背景技术

二氧化碳是造成全球变暖的主要原因，其是社会面临的最严重的环境问题之一。据信二氧化碳对所观察到的温室效应具有最大的不利影响，导致全球变暖的约55％。世界许多地区依靠矿物燃料作为主要能源来源，促使二氧化碳排放量上升到前所未有的水平。如天然气脱硫、氨和环氧乙烷制氢、炼油、钢铁生产、脱盐、能源生产以及水泥和石灰石制造等许多行业都是二氧化碳排放的主要来源。

碳捕集与储存(CCS)是减少二氧化碳排放量的一种选择。CCS基于燃烧之前或之后分离和捕获由化石燃料发电厂和其他来源产生的二氧化碳。已经使用了许多CO₂捕获技术，如氧燃料燃烧、预燃烧脱碳、后燃烧处理和化学循环燃烧。在后燃烧捕获技术中，最有前途和最有效的是溶剂吸收、使用固体吸附剂的吸附、膜分离和低温分馏技术。

选择用于CO₂吸收的有效溶剂的关键参数包括高吸收、快速反应动力学、低降解速率和低再生能量以及处理大量废气流的能力。

US 8,540,954提出使用熔融盐作为吸收介质，其中，吸收介质包含熔融盐，所述熔融盐含有至少一种具有一定含量的溶解金属氧化物的碱金属或碱土金属的卤化物，所述熔融盐与二氧化碳反应并形成金属碳酸盐。对含有金属碳酸盐的熔融盐在600℃至1600℃的温度下加热以释放金属氧化物和二氧化碳。然而，应用化学吸收过程的主要缺点是从溶剂中分离CO₂需要热能。

EP2529825描述了碳酸盐循环技术的应用，其中使烟气与固体材料接触以捕获和储存CO₂，然后可以通过在高温下脱碳释放CO₂。

WO 2012/120173描述了在氨基醇浸渍的氧化铝载体的管交换器中在TSA、PSA、蒸气夹带和随后的吸附剂再处理的组合条件下捕获CO₂。

JP2012091130描述了一种CO₂回收装置，其能够通过使用胺液高效地从废气中回收CO₂。

US 8,647,412描述了衍生自氨基官能化烷氧基硅烷和多胺的吸附剂材料的应用，其中，吸附剂材料的存在量等于或大于10g/l，其中，至少一些吸附剂材料存在于多孔通道壁并且在多孔通道壁的内部形成CO₂吸附位点。然而，已知胺类吸附剂需要昂贵的进料，并且通过制备过程需要大量的溶剂(Fuel 108(2013)112-130)。

US20110005390描述了由交叉结合、高度多孔的聚合物基材制成的固体颗粒和接枝在颗粒表面上的CO₂吸收官能化亲核基团的应用。在US20070149398中描述了制造用于CO₂捕获的这些结构的其他方法为包括高表面积结构中的多个孔的高表面积结构。CO₂吸附结构是无机/有机杂化结构，约10％～70％是有机的并且30％～90％是无机的。

在US 8,211,394中描述了用于从液流中捕获CO₂的装置和方法。它包括流通装置和用碱性材料处理的CO₂吸收过滤器，所述碱性材料容纳在流通装置内。流通装置接收液流并且CO₂被CO₂吸收过滤器吸收。然后吸收的二氧化碳被转化成与火山灰结合的CaCO₃，形成有用的水泥材料。