[发明专利]一种碳硫减排与固碳固硫方法

说明书

本发明提供一种碳硫减排与固碳固硫方法，利用氨或氨水捕集中和以化石或生物质为能源的发电厂和工业生产过程中释放的CO₂、SO_X，生成碳酸氢铵和硫酸铵过饱和溶液，在搅拌下，再与磨细的金属氧化物或金属氢氧化物或二者以任意比例的混合物反应，生成氨水及难溶性的碳酸盐和硫酸盐，将CO₂、SO_X作为资源就地封存固定或用于相关行业，氨水循环利用，实现碳硫减排、碳中和。该方法具有工艺流程短，技术成熟、可靠，设备投资少，运行费用低，简便易行等特点，消除由CO₂排放引起的温室效应和SO_X排放造成的环境污染。

技术领域

本发明涉及一种碳硫减排与固碳固硫方法，属于环境保护技术领域。

背景技术

随着科技工业的快速发展和各国二氧化碳、硫化物的大量排放，温室气体猛增，对全球生命系统造成严重威胁，已引起科学界、各国政府及公众的高度重视。二氧化碳和硫化物的减排问题已列入各国政府、联合国会议的首要议题。

各国目前实施二氧化碳捕集、减少碳排放的方法虽多，但大都是将二氧化碳捕集后再解析分离或制成化学品为目标，而解析分离后的二氧化碳无论用于何种用途或压缩封存，都存在着工程量大、工艺复杂、成本高、处理不彻底，进一步消耗大量能源，甚或产生二次污染和安全问题等弊端；若制成化学品，由于基数庞大，下游难以消化，因而意义不大。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种低成本的碳减排、碳中和的固碳固硫解决方案，通过以氨或氨水为吸收剂，捕集中和烟气中的CO₂和SO_X，分别生成碳酸氢铵和硫酸铵的过饱和溶液，再与磨细的金属氧化物或金属氢氧化物或二者的混合物反应，生成难溶性的碳酸盐、硫酸盐和氨水，将碳酸盐、硫酸盐作为资源就地封存固定或用于相关行业，实现碳减排、碳中和及硫的脱除，氨水可循环利用。该方法具有工艺流程短，技术成熟、可靠，设备投资少，运行费用低，简便易行等特点，消除由CO₂排放引起的温室效应和SO_X排放造成的环境污染。本发明所述的固碳固硫主要是指且不限于对化石能源、生物质能源燃烧或化石、生物质为原材料生产化学品或工业生产或石灰石煅烧过程中释放出的CO₂、SO_X的捕集和固定，消除由CO₂排放引起的温室效应以及SO_X排放造成的环境污染。

本发明以氨或氨水为吸收剂，通过吸收中和、氧化和温度、压力控制，吸收烟气中的CO₂和SO_X，形成碳酸氢铵和硫酸铵的过饱和溶液，再与磨细的金属氧化物或金属氢氧化物或二者以任意比例的混合物反应，生成氨水及难溶性的碳酸盐和硫酸盐，将CO₂、SO_X作为资源就地封存固定或用于相关行业，实现CO₂和SO_X的减排和固定，消除由二氧化碳排放引起的温室效应和硫氧化物排放造成的生态环境污染。

本发明一方面可降低以化石或生物质为能源的发电厂和工业生产过程中释放出的CO₂引起的温室效应，同时还可减少因SO_X排放形成的酸雨和对环境的污染。

捕集吸收原理：

（1）CO₂捕集固定原理：

以氨或氨水为捕集剂，通过中和CO₂得到碳酸氢铵。其捕集吸收原理如下：

NH₃+H₂O →NH₃·H₂O （1）

2NH₃·H₂O+CO₂ →（NH ₄）₂CO₃ （2）