[发明专利]一种用水泥基材料固定二氧化碳的方法及装置

权利要求书

1.一种用水泥基材料固定二氧化碳的方法，其特征在于，通过使水泥基材料与含二氧化碳气体直接接触发生碳化反应，固定所述含二氧化碳气体中所含的二氧化碳，其中，所述含二氧化碳气体的温度在80℃～120℃范围，所述含二氧化碳气体的水蒸汽体积含量为20％～70％。

2.根据权利要求1所述的用水泥基材料固定二氧化碳的方法，其特征在于，所述含二氧化碳气体的水蒸汽体积含量为30％～60％。

3.根据权利要求1所述的用水泥基材料固定二氧化碳的方法，其特征在于，水泥基材料为选自硬化水泥浆体、混凝土、废弃混凝土和剩余的现浇混凝土等以水泥作为胶凝材料的工程材料中的任一种。

4.根据权利要求1所述的用水泥基材料固定二氧化碳的方法，其特征在于，水泥基材料是等效圆直径小于或等于100mm的颗粒状材料。

5.根据权利要求1所述的用水泥基材料固定二氧化碳的方法，其特征在于，所述含二氧化碳气体中的二氧化碳的浓度含量为5％～100％。

6.根据权利要求1所述的用水泥基材料固定二氧化碳的方法，其特征在于：所述含二氧化碳气体来源于水泥厂的工业废气或燃煤发电厂的工业废气、或者由该废气分离回收而得的高纯度化气体。

7.一种用水泥基材料固定二氧化碳的装置，其特征在于，其包括：

含二氧化碳气体源，其供应含二氧化碳气体；

填料单元，其用于导入水泥基材料；

反应单元，使水泥基材料与含二氧化碳气体在该反应单元中接触并发生反应，吸收气体中含有的二氧化碳；和

水蒸汽调节单元，其位于所述含二氧化碳气体源与所述反应单元之间，用于将所述含二氧化碳气体的水蒸汽体积含量调节为20％～70％。

8.根据权利要求7所述的用水泥基材料固定二氧化碳的装置，其特征在于，所述装置进一步包括：

温度调节单元，其位于所述含二氧化碳气体源与所述反应单元之间，用于调节所述含二氧化碳气体的温度范围；和

温度测定单元，其用于测定所述反应单元内的含二氧化碳气体的温度。

9.根据权利要求7所述的用水泥基材料固定二氧化碳的装置，其特征在于，所述装置进一步包括：

废料回收单元，其是水泥基材料吸收二氧化碳后的回收再利用单元；和

废气回收单元，其用于回收反应后的残余气体。

10.根据权利要求7所述的用水泥基材料固定二氧化碳的装置，其特征在于，所述装置进一步包括二氧化碳浓度调节单元，其位于所述含二氧化碳气体源与所述反应单元之间，用于调节导入气体的二氧化碳浓度。

11.根据权利要求9所述的用水泥基材料固定二氧化碳的装置，其特征在于，所述装置进一步包括二氧化碳浓度检测单元，其对反应后的废气中二氧化碳浓度进行检测，当浓度低于阈值时，通过所述废气回收单元进行回收，当浓度高于阈值时，所述废气重新与初始的含二氧化碳气体混合，进行温度调节，然后与水泥基材料进行反应。

12.根据权利要求7所述的用水泥基材料固定二氧化碳的装置，其特征在于，在所述反应单元中，使含二氧化碳气体从下向上吹入，同时从反应单元上部填充水泥基材料，使含二氧化碳气体与水泥基材料相互对流地发生反应，从而吸收气体中含有的二氧化碳。

13.根据权利要求7所述的用水泥基材料固定二氧化碳的装置，其特征在于，在所述反应单元中设置分区，并带有搅拌装置，在对含二氧化碳气体和水泥基材料进行搅拌的同时使其反应。