[发明专利]捕获和长期封存二氧化碳的方法和装置

摘要

从气体混合物中收取CO2，并将从大气中捕获的CO2作为碳酸钙封存地质时期的使用方法，并且提供用于碳捕获和封存的CO2洗涤器。所述CO2洗涤器引入含水泡沫以使液体与气体的表面积以及气态CO2与氢氧化钙溶液之间的接触时间最大化。所述CO2洗涤器降低液体和混合气体的温度，提高气泡上的环境压力和气泡内的蒸气压，使气体通过泡间壁从具有高蒸气压的小气泡扩散到具有低蒸气压的大气泡中，并且减少所述气泡内CO2分子的平均自由程，从而提高CO2的溶解度和气态CO2从气体混合物到氢氧化钙溶液中的溶解速率。

主权项

从混合气流中捕获和封存气态二氧化碳(CO2)的方法，其中利用反应室并且所述反应室中的筛网板组件具有多个网孔，所述方法包括如下步骤：用含有钙离子(Ca++)和氢氧根离子(OH-)的溶液使具有多个筛网板的所述筛网组件连续饱和，使具有气态CO2的所述气流通过所述饱和的筛网组件以形成含水泡沫，其中所述泡沫的气泡在它们的内部体积填充有所述混合气体，使至少一些所述气泡破裂和再形成，所述破裂的气泡形成许多具有不同半径的微液滴，其中各再形成气泡包封离散体积的所述气流、离散数量的所述溶液微液滴、和离散体积的溶液蒸气，通过限制所述筛网板上孔的尺寸来限制在所述含水泡沫中形成的所述气泡的尺寸，从而形成无数均匀的小气泡，从而使所述CO2分子、所述微液滴、以及所述无数小气泡的内表面和外表面之间的接触最大化，所述溶液在其流过所述饱和的筛网板之前被冷却，并且当所述气泡向下移动通过所述反应室时冷却所述气泡内的所述气体，使所述含水泡沫和所述气流一起向下移动通过所述反应室以增加所述气流与所述无数气泡之间的反应时间并提高所述含水泡沫的压力，从而减小所述气泡的尺寸和提高进入所述溶液中CO2分子的溶解度，通过降低所述气泡的体积以减少各气泡的所述内表面与各气泡内的所述微液滴之间的距离，使所述气泡内CO2分子的平均自由程最小化，从而使所述CO2分子与用于形成所述气泡和所述微液滴的所述溶液之间的接触最大化，通过所述CO2分子与所述溶液中的所述钙离子(Ca++)和氢氧根离子(OH-)反应以形成碳酸钙(CaCO3)分子来捕获所述溶液中携带的CO2分子，和从所述溶液中沉淀出所述碳酸钙。