[发明专利]二氧化碳的矿化反应装置及二氧化碳的固定化方法

权利要求书

1.一种二氧化碳的矿化反应装置，其特征在于，包括：

反应部，引入包含有含二氧化碳的气体、碱土金属氯化物、碱金属氢氧化物以及水的流体，并使其进行反应，以生成碱土金属碳酸化物粒子；

分离部，从所述反应部引入包含碱土金属碳酸化物粒子的流体，并从所述流体中分离碱土金属碳酸化物粒子；

电解部，从所述分离部引入已去除碱土金属碳酸化物粒子的流体，并电解所述流体，以生成碱金属氢氧化物，

精制部，通过使水泥窑灰与水接触，从所述水泥窑灰中分离并去除氯化钾；以及

提取部，经所述精制部去除氯化钾的水泥窑灰流入到所述提取部，从水泥窑灰中提取碱土金属氯化物，

其中，包含由所述电解部中所生成的碱金属氢氧化物的流体流入到所述反应部并进行再循环，

经所述提取部提取的碱土金属氯化物流入到所述反应部，

包含由所述精制部分离的氯化钾的流体流入到所述电解部，所述氯化钾用作所述电解部的碱金属氢氧化物以及盐酸的原料，

经过所述电解部电解而生成的盐酸流入到所述提取部。

2.根据权利要求1所述的二氧化碳的矿化反应装置，其特征在于，

进一步包括氯化钾存储部，包含由所述精制部分离的氯化钾的流体被引入到所述氯化钾存储部，并在所述流体中添加有机溶剂，从而通过沉淀来生成氯化钾粒子。

3.根据权利要求1所述的二氧化碳的矿化反应装置，其特征在于，

所述电解部包括盐酸生成部，所述盐酸生成部使通过电解所生成的氢气与氯气进行反应，以生成盐酸，

在所述提取部中，将在所述盐酸生成部所生成的盐酸添加到水泥窑灰中，以提取碱土金属氯化物。

4.根据权利要求1所述的二氧化碳的矿化反应装置，其特征在于，

所述反应部包括进行所述反应的管式反应器，

所述管式反应器包括：

反应管，呈管状，内部形成有流路，以使所述流体从一端流入到另一端；

静态搅拌部，固定于所述反应管的内部，并形成于反应管的长度方向的中心轴，并且由多个搅拌单位体彼此结合而成，该搅拌单位体与反应管的内周表面对置地形成有板，且所述板具有以所述中心轴方向为基准扭转的形态；以及

气体过滤部，包括与所述反应管的一端部相邻而用于将含二氧化碳的气体以微泡状态分散于水中的外部气体过滤器。

5.一种二氧化碳的固定化方法，其特征在于，包括如下步骤：

s1)碳酸化反应步骤，使包含有含二氧化碳的气体、碱土金属氯化物、碱金属氢氧化物以及水的流体进行反应，以生成碱土金属碳酸化物粒子；

s2)分离步骤，从所述流体中分离碱土金属碳酸化物粒子；

s3)电解步骤，对已去除所述碱土金属碳酸化物粒子的流体进行电解，以生成碱金属氢氧化物；以及

s4)再循环步骤，使包含所述碱金属氢氧化物的流体作为所述步骤s1)的流体进行再循环，

进一步包括：

在所述步骤s1)之前通过使水泥窑灰与水接触，从所述水泥窑灰中分离氯化钾的氯化钾分离步骤；以及

在所述步骤s1)之前将盐酸添加到已分离所述氯化钾的水泥窑灰中，以提取碱土金属氯化物的提取步骤，

其中，在所述提取步骤中所提取的碱土金属氯化物用作所述步骤s1)的碱土金属氯化物，

使包含所述氯化钾分离步骤中所分离的氯化钾的流体作为所述步骤s3)的流体流入，并且，将所述氯化钾用作碱金属氢氧化物及盐酸的供给源，

经过所述步骤s3)电解而生成的盐酸用于所述提取步骤。

6.根据权利要求5所述的二氧化碳的固定化方法，其特征在于，

在所述步骤s1)中，在25℃及1atm条件下，水与二氧化碳的体积流量比为1∶4～20。

7.根据权利要求5所述的二氧化碳的固定化方法，其特征在于，

在所述步骤s1)中，二氧化碳与碱土金属氯化物的摩尔比为1∶1～7。

8.根据权利要求5所述的二氧化碳的固定化方法，其特征在于，

在所述步骤s1)中，流体的pH为7至10。