耦合分级电解/热解制氢的二氧化碳捕集方法技术

本发明专利技术提供了一种耦合分级电解/热解制氢的二氧化碳捕集方法。该方法包括：利用碱性溶液捕集目标组分中的CO2并获得碳酸盐溶液；使碳酸盐溶液进行轻度电解，在阴极得到氢氧化物和H2，在阳极得到碳酸氢盐、O2/CO2混合气，混合气经小吸收塔吸收CO2后得到纯氧；使氢氧化物循环作为捕集剂；使碳酸氢盐热解得到纯净的CO2。以上述碱性溶液循环吸收/释放CO2的方法，可提供一种宽浓度范围CO2捕集技术。通过分级电解/热解进行碱性溶液的再生，通过控制电解槽的电压电流进行轻度电解，可在电解阶段分别得到纯净的H2和O2，电解后的氢氧化物进入吸收塔捕集目标组分中的CO2，电解后的碳酸氢盐进入热解槽，得到纯净的CO2。。。

【技术实现步骤摘要】
耦合分级电解/热解制氢的二氧化碳捕集方法


[0001]本专利技术涉及碳捕集利用和封存领域，具体而言，涉及一种耦合分级电解/热解制氢的二氧化碳捕集方法。

技术介绍

[0002]目前，国内外主流的CO2捕集方法主要有液态胺吸附法、固态膜吸附法等，均已完成中试示范。但是上述方法在用于碳捕集时，仅能捕集高浓度的CO2，无法捕集宽浓度范围内的 CO2，例如无法捕集空气中的低浓度CO2。然而，现实中各种浓度范围内的CO2总量巨大，若能实现捕集宽浓度范围内的CO2，将对实现碳中和、控制温室效应目标带来不可估量的促进作用。此外，液态胺等吸收剂再生时，需消耗大量的蒸汽，会带来大量能耗、增加燃料消耗和二氧化碳排放等问题。近年来发展起来的空气中捕集CO2技术，不仅能捕集高浓度CO2，还能捕集低浓度CO2。主要采用碱性溶液和固态胺膜吸附CO2的方法，这可以实现宽浓度范围内CO2的捕集，具有显著增加CO2捕集应用场景、提升CO2捕集量的潜力。因此，该方法受到了国内外的广泛关注和高度重视，正逐渐成为CO2捕集领域的国际前沿热点。
[0003]上述空气捕集CO2技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耦合分级电解/热解制氢的二氧化碳捕集方法，其特征在于，所述耦合分级电解/热解制氢的二氧化碳捕集方法包括：利用碱性溶液对目标组分中的二氧化碳进行捕集，获得含碳酸盐水溶液；使所述含碳酸盐水溶液进行轻度电解，在阴极得到氢氧化物溶液和氢气，在阳极得到碳酸氢盐溶液、氧气和二氧化碳的混合气；使所述氢氧化物溶液作为所述捕集步骤的捕集剂捕集所述目标组分中的二氧化碳；使所述氧气和二氧化碳的混合气通过尾气吸收塔吸收二氧化碳，得到纯净的氧气；使所述碳酸氢盐溶液进行热解，得到纯净的二氧化碳热解气。2.根据权利要求1所述的耦合分级电解/热解制氢的二氧化碳捕集方法，其特征在于，所述轻度电解过程包括：将所述含碳酸盐水溶液送入电解槽中，控制电压电流进行电解，在所述阴极得到所述氢氧化物溶液和所述氢气，在所述阳极得到所述碳酸氢盐溶液和所述氧气和二氧化碳的混合气。3.根据权利要求2所述的耦合分级电解/热解制氢的二氧化碳捕集方法，其特征在于，所述电解槽的电压为1.5～3.5V，电流密度为800～8000A/m2，所述含碳酸盐水溶液的pH为10～13，所述含碳酸盐水溶液中碳酸盐的浓度为1.2～4mol/L。4.根据权利要求3所述的耦合分级电解/热解制氢的二氧化碳捕集方法，其特征在于，当所述电解槽电压为2～3V，电流密度为1000～7000A/m2，所述含碳酸盐水溶液的pH为11～12.5，所述含碳酸盐水溶液中碳酸盐的浓度为1.5～3mol/L。5.根据权利要求4所述的耦合分级电解/热解制氢的二氧化碳捕集方法，其特征在于，所述轻度电解过程包括：控制所述电解槽的电压，以使所述电解槽的阳极得到氧气和二氧化碳的混合气，其中所述氧气和二氧化碳的混合气中二氧化碳的体积含量为0～20％。6.根据权利要求5所述的耦合分级电解/热解制氢的二氧化碳捕集方法，其特征在于，所述轻度电解过程还包括：所述阳极产生的氧气和二氧化碳的混合气进入所述尾气吸收塔，以采用碱性溶液对二氧化碳进行回收得到所述纯净的氧气，并产生碳酸盐溶液，所述碳酸盐溶液可以循环回到所述电解槽的进口。7.根据权利要求5或6所述的耦合分级电解/热解制氢的二氧化碳捕集方法，其特征在于，所述耦合分级电解/热解制氢的二氧化碳捕集方法还包括：对所述含碳酸盐水溶液进行第一次加压，得到加压工质液；将所述加压工质液进行所述轻度电解过程，在所述阴极得到所述氢氧化物溶液和所述氢气，在所述阳极得到所述碳酸氢盐溶液，所述氧气和二氧化碳的混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕锡嘉，张浩，赵途，
申请(专利权)人：国家电投集团科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：