通过形成II族碳酸盐和二氧化硅的二氧化碳固定制造技术

本发明专利技术涉及二氧化碳固定，包括其中使用II族硅酸盐从废气流除去二氧化碳从而形成相应的II族碳酸盐和二氧化硅的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及从废气流去除二氧化碳以及与该去除并行地去除其他污染物的领域。更具体地，本专利技术通过从烟气样气流吸收二氧化碳和其他污染物从废弃流去除二氧化碳和其他污染物。其包括II族碳酸盐质的联产(co-generation)。
技术介绍
在过去的四十年多来，在私人和商业部门中对于从企业向空气中的排放已经日益引起相当大的国内和国际关注。具体而言，已经集中在对具有影响太阳热在大气中保留的 特性、产生“温室效应”的温室气体的关注。当来自太阳的入射热被地球大气和水圈捕获时出现温室效应，平均大气温度、海洋温度和行星的其他平均温度升高，造成气候变化。尽管人类的物质燃烧影响其速率、程度并且该效应的程度、方向和强度有争议，但普遍一致地认为该效应是地球热平衡的运行效果。不管争论程度如何，所有人都将达成一致地认为，如果从点排放源去除CO2 (和其他化学物质)的费用足够低，则从点排放源去除CO2 (和其他化学物质)是有利的。温室气体组要由二氧化碳构成，并且由市政发电厂和大规模工业现场电厂产生，尽管它们也在任何正常碳燃烧(例如汽车、雨林开垦、简单燃烧等)。因为最浓的点排放通常出现在遍布地球的电厂，所以从这些固定地点减少和/或去除成为去除技术的吸引点。因为能量产生是温室气体排放的主因，在过去的三十年来已经深入调查和研究了多种方法，例如降低碳强度、改善效率和通过多种手段从电厂烟道气固定碳。减少碳强度包括替代使用非碳能源，例如核电、水力发电、光伏发电、地热发电和其他来源的电力，以减少仅通过碳燃烧产生电力的百分比。虽然这些发电技术的每一种在总能量产生方面持续增长，但世界电需求计划预计以比从这些方法产生能量更快的速度增长。因此，不管非碳能源是否增长，预计碳温室气体排放增加。改善效率普遍集中于经过预燃烧、脱碳、氧燃燃烧等，通过首先降低所产生的CO2的量并且然后尽可能完全地氧化全部潜在污染物来改善碳燃烧的技术。同样地，所述技术增加了对于改善效率所释放的每单位二氧化碳排放所产生的能量的量。虽然该领域的进展已经改善了燃烧效率，但是从该领域的努力得到的更大的改善则很小。在碳(以气态CO2的原始形式)固定上的尝试已经产生了许多不同技术，这可以普遍分成地质、陆地或者海洋系统。这些技术主要涉及将产生的二氧化碳运输至某一地并将该二氧化碳注入至地质、土壤或海洋储库内。这些固定技术中的每一种均涉及巨大成本用于准备用于运输的CO2、完成运输和实现注射入“碳库”内。因此，这些技术普遍地是经济上不可行的，并且在许多情况下消耗的能量多余产生的原始碳。固定同样可以包括几个工业过程，包括洗涤、膜、低成分O2和水合。然而，由于资本工厂成本增加至不经济的水平并且CO2捕获对电成本的影响是禁止的，这些技术的每一种处于困境。所提到的缺陷并不是穷尽性的，而是倾向于损害先前已知用于从废物流去除二氧化碳的技术有效性的诸多缺点中的一些；然而，这里提到的这些足以证明本领域出现的方法学不能够完全令人满意，并且明显需要本公开中所述和要求保护的技术。
技术实现思路
本专利技术公开了用于从除去二氧化碳固定物，包括废气流中除去二氧化碳的方法和装置。在一方面，本公开提供了一种固定从源产生的二氧化碳的方法，其包括(a)获得水性混合物中的氢氧化物盐；(b)在适宜在第一混合物形成第一碳酸盐的条件下，将该氢氧化物盐与由所述源产生的二氧化碳混合；(c)在适宜形成相应的II族氯化物盐、水和二氧化硅的条件下，使用盐酸对II族硅酸盐矿物进行氯化；(d)在适宜在第二混合物中形成II族碳酸盐的条件下，将所述II族氯化物盐与所述第一碳酸盐混合；和(e)自混合物分离所述II族碳酸盐，由此二氧化碳固定为矿物产物的形式。在一些实施方案中，所述方法还包括(f)获得第二氯化物盐；和(g)将该氯化物盐在氯碱(Chloralkali)条件下将该第二氯化物盐反应以形成包括氯气、氢气和氢氧化物的产物。在一些实施方案中，一些或所有的步骤(b)中的氢氧化物盐获自于步骤(g)。在一些实施方案中，所述方法还包括(h)获得氯气；和(i)将该氯气在光降解条件下液化以形成盐酸。在一些实施方案中，一些或所有的步骤(h)中的氯气获自于步骤(g)。在一些实施方案中，一些或所有的步骤(i)中的盐酸用于氯化步骤(c)中的II族硅酸盐矿物。在一些实施方案中，步骤(d)的反应在电化学池中进行。在其一些变化形式中，步骤(d)还包括(d) (I)在适宜形成第一碳酸氢盐的条件下将所述第一碳酸盐与质子源反应；和(d) (2)将该第一碳酸氢盐与所述II族氯化物盐反应以形成II族碳酸盐。在一些实施方案中，步骤(d) (2)的反应还包括形成第二氯化物盐。在其一些变化形式中，一些或所有的步骤(f)中的第二氯化物盐获自于步骤(d) (2)。在一些实施方案中，该电化学池产生第一电能量源。在其一些变化形式中，该第一电能量源以大于基于该电化学池的理论最大电势的效率的70%产生。在一些实施方案中，一些或所有的第一能量源用于驱动步骤(g)的部分反应。在一些实施方案中，所述方法还包括(j)利用一些或所有的步骤(g)的氢气产生第二能量源。在其一些变化形式中，一些或所有的第二能量源用于驱动部分步骤(g)的反应。在一些实施方案中，一些或所有的氢氧化物盐为氢氧化钠。在一些实施方案中，一些或所有的第一碳酸盐为碳酸钠。在一些实施方案中，一些或所有的II族硅酸盐矿物为II族链硅酸盐。在其一些变化形式中，一些或所有的II族硅酸盐矿物为CaSiO3、MgSiO3或其混合物。在一些实施方案中，一些或所有的II族氯化物盐为CaCl2、MgCl2或其混合物。在一些实施方案中，一些或所有的II族碳酸盐为CaC03、MgCO3或其混合物。在一些实施方案中，一些或所有的第二氯化物盐为NaCl。在一些实施方案中，该光解条件包括利用约200nm至约400nm的波长的光辐射。例如，在一些实施方案中，该波长为约254nm或约363nm。在一些实施方案中，获得步骤(a)的氢氧化物包括 (a) (I)获得I族或II族盐；(a)⑵将该盐与酸和水，酸和蒸汽，或酸、水和蒸汽混合，以产生质子化的盐水溶液；和(a)(3)电解该质子化的盐水溶液，以产生氢氧化物。本专利技术公开的其他目标、特征和优点根据下列的详细描述将变得显而易见。但是，应当理解，所述的详细描述和具体的实施例，尽管指示了本专利技术的具体实施方案，仅仅为示例性的，因此根据该详述在本专利技术精神和范围内的各种变化和改变将对本领域的普通技术人员而目是显而易见的。附图说明下列附图构成了本说明书的一部分，且包括在其中用于进一步示例性说明本公开的某些方面。本专利技术可以通过参考一幅或多幅这些附图并结合本文中详细描述的具体实施方案更好地理解。图I为根据本专利技术实施方案的系统的方框图。DC1、DC2和DC3为三个独立的电能量源。图2为显示在在指定时间进行反应时反应室内流体附近的热性质的图。具体实施例方式本专利技术涉及二氧化碳固定，包括其中利用II族硅酸盐以形成相应的II族碳酸盐和二氧化硅从而从废气流中除去二氧化碳的方法。本专利技术的方法和装置的实施方案包括一个或多个下列通用组成部分(I)水性脱碳过程，其中气体CO2被吸收至水性苛性混合物中，然后与氢氧化物反应以形成碳酸盐和/或碳酸氢盐产物；(2)分离过程，其中所述碳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.18 US 61/288,2421.一种固定从源产生的二氧化碳的方法，包括 (a)获得水性混合物中的氢氧化物盐 (b)在适宜在第一混合物中形成第一碳酸盐的条件下混合该氢氧化物盐与由所述源产生的二氧化碳； (c)在适宜形成相应的II族氯化物盐、水和二氧化硅的条件下用盐酸氯化II族硅酸盐矿物； (d)在适宜在第二混合物中形成II族碳酸盐的条件下混合所述II族氯化物盐与所述第一碳酸盐；和 (e)自该混合物分离所述II族碳酸盐， 由此，该二氧化碳被固定为矿物产品形式。2.权利要求I的方法，还包括 (f)获得第二氯化物盐；和 (g)在氯碱条件下反应所述第二氯化物盐以形成包括氯气、氢气和氢氧化物的产物。3.权利要求2的方法，其中步骤(b)中的一些或所有的氢氧化物盐获自于步骤(g)。4.权利要求2的方法，还包括 (h)获得氯气；和 (i)将该氯气在光降解条件下液化以形成氯化氢。5.权利要求4的方法，其中步骤(h)中的一些或所有的氯气获自于步骤(g)。6.权利要求4的方法，其中步骤(i)中的一些或所有的氯化氢用于氯化步骤(c)中的II族硅酸盐矿物。7.权利要求1-6中任一项的方法，其中步骤(d)的反应在电化学池中发生。8.权利要求7的方法，其中步骤(d)还包括 (d) (I)在适宜形成第一碳酸氢盐的条件下将所述第一碳酸盐与质子源反应；和 (d) (2)将该第一碳酸氢盐与所述II族氯化物盐反应以形成II族碳酸盐。9.权利要求8的方法，其中步骤(d)(2)的反应还包括形成第二氯化物盐。10.权利要求9的方法，其中步骤(f)中的一些或所有的第二氯化物盐获自于步骤(d) ⑵。11.权利要求7-10中任一项的方法，其中所述电化学池产生第一电能量源。12.权利要求11的方法，其中以基于所述电化学池的理论最大电势大于70...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔·大卫·琼斯，
申请(专利权)人：斯凯约尼克公司，
类型：发明
国别省市：