[发明专利]一种废气中二氧化碳吸收和矿化利用的方法

说明书

本发明提供一种废气中二氧化碳吸收和矿化利用的方法，所述方法包括：提供草木灰、水，制备废气预处理液；提供废气，利用所述预处理液对所述废气进行预处理；提供无机强碱、弱酸、水，制备吸收液，利用所述吸收液脱除所述预处理废气中的二氧化碳，得到二氧化碳吸收产物；提供废石膏、盐水，转化所述二氧化碳吸收产物，即实现二氧化碳的矿化固定。本发明所述废气中二氧化碳吸收和矿化利用的方法，所用原料来源广泛，能够以废治废，系统运行能耗、成本低，具有良好的经济性；得到的产品可作农业和工业用途，实现资源循环回用，降低了间接碳排放，具有较好的可持续性；废气二氧化碳脱除工艺强化，提高了矿化利用效率，具有一定的可规模性。

技术领域

本发明涉及资源循环利用和温室气体CO₂减排的技术领域，具体公开了一种废气中二氧化碳吸收和矿化利用的方法。

背景技术

随着全球气候变暖问题逐渐严峻，人类经济和社会绿色环保、低碳、可持续发展的内在需要也越发迫切。为实现经济发展和碳排放脱钩的目的，一方面，以碳捕集、利用和封存(CCUS)为代表的固碳技术被公认为重要的末端脱碳手段，是碳中和目标的托底保障。然而CCUS技术本身非常昂贵，特别是碳捕集阶段，在捕捉CO₂的同时，也需要大量能耗，各类二氧化碳利用技术虽然不断涌现，但其经济可行性以及可规模性却仍然需要加以论证。另一方面，以资源回收再利用为核心理念的循环经济，可以提升物质的使用效率，使某种应用场景下的废弃物成为其他应用场景下的原材料，变废为宝，最小化新的碳足迹产生，从而间接减少化石燃料燃烧的CO₂排放。生物质基材料，由于其形成过程中直接、有效从大气中清除二氧化碳，其(部分)替代基于传统化石能源的产品，被视为近零乃至负碳排放的重要技术方向。然而，生物质基材料在二氧化碳捕集和利用领域的应用却较少。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于将循环经济理念、生物质基材料与CCUS技术相结合，提供一种废气中二氧化碳吸收和矿化利用的方法。本发明所述的废气中二氧化碳吸收和矿化利用的方法，针对集中排放源的废气处理，选取廉价易得的生物质基材料草木灰，提取其中的可溶碱性物质，制备饱和溶液用于废气预处理，利用强碱弱酸盐溶液吸收预处理废气中的二氧化碳，利用来源广泛的废石膏转化二氧化碳吸收的产物，最终达到将二氧化碳矿化固定并副产各类价值附加产品的目的。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种废气中二氧化碳吸收和矿化利用的方法，所述方法包括：

提供草木灰、水，制备废气预处理液；

提供废气，利用所述预处理液对所述废气进行预处理；

提供无机强碱、弱酸、水，制备二氧化碳吸收液，利用所述二氧化碳吸收液脱除所述预处理废气中的二氧化碳，得到二氧化碳吸收产物；

提供废石膏、盐水，转化所述二氧化碳吸收产物，即实现二氧化碳的矿化。

本发明所述的废气中二氧化碳吸收和矿化利用的方法，所述预处理液的制备方法，包括：

(1)将所述草木灰与水按照质量比1：2～5混合，然后在30～60℃的密闭容器内浸泡并搅拌2～5小时，得到悬浮液；

(2)将所述悬浮液进行分离，得到第一分离固体和第一混合清液；

(3)称量所述第一混合清液，得到质量M₁，然后向所述第一混合清液中补充所述草木灰，所述补充草木灰的质量为前次添加草木灰质量的60％～100％；

(4)重复步骤(1)～(3)，得到第二分离固体和第二混合清液，并称量所述第二混合清液，得到质量M₂；