【技术实现步骤摘要】
二氧化碳膜法吸收耦合同步生物解吸转化的方法、系统及应用
[0001]本专利技术涉及环境保护
,具体地,涉及一种二氧化碳膜法吸收耦合同步生物解吸转化的方法
、
系统及应用
。
技术介绍
[0002]二氧化碳
(CO2)
是形成温室效应的主要气体,为应对气候变化和促进可持续发展,对烟气中
CO2进行捕集利用成为能源化工行业实现低碳目标的重要技术手段之一
。
[0003]目前二氧化碳的捕集方法主要有化学吸收法
、
中空纤维疏水膜吸收法
、
吸附法和二氧化碳分离膜捕集法
。
[0004]其中,化学吸收法是目前最成熟的
CO2捕集技术,占比
60
%左右,应用最为广泛,其基本原理是气液吸收过程,
CO2低温吸收
、
高温解吸
。
常规的化学吸收法用于大规模
CO2捕集面临如下技术难题:
①
能耗高;
②
吸收剂与气体直接接触,如果操作不当,就容易造成起泡
、
液泛
、
溢流
、
雾沫夹带等现象;
③
化学吸收剂与
SO
x
、NO
x
反应,使得吸收剂形成不可再生的盐类,降低吸收剂的利用率和稳定性,且吸收剂存在腐蚀和降解等问题
。
[0005]吸附法是利用吸附剂对
CO2的选择性和可 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种二氧化碳膜法吸收耦合同步生物解吸转化的方法,其特征在于,所述方法包括:
S1、
在中空纤维疏水膜和加压的存在下,将含有
CO2的混合气体与吸收剂进行第一接触,得到脱除
CO2后的混合气和吸收剂吸收
CO2后生成的吸收液;
S2、
在颗粒型生物膜的存在下,将所述吸收液与
H2进行第二接触,得到
CH4和再生吸收剂;
S3、
所述再生吸收剂循环至步骤
S1
中进行再利用
。2.
根据权利要求1所述的方法,其中,所述中空纤维疏水膜的孔径为
0.02
‑
0.04
μ
m
,孔隙率为
37
‑
45
%;优选地,所述中空纤维疏水膜的孔径为
0.02
‑
0.03
μ
m
,孔隙率为
40
‑
45
%;优选地,所述加压使得压力为
0.1
‑
0.5MPa
,优选为
0.1
‑
0.3MPa
;优选地,所述中空纤维疏水膜的内径为
180
‑
200
μ
m
,优选为
180
‑
190
μ
m
;外径为
220
‑
240
μ
m
,优选为
220
‑
230
μ
m
;优选地,所述中空纤维疏水膜的装填密度为
45
‑
50
%,优选为
47
%
‑
50
%;优选地,所述中空纤维疏水膜的透气量为4‑
20m3/m2·
h
,优选为4‑
10m3/m2·
h。3.
根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述吸收剂包含微生物营养液;优选地,所述微生物营养液包含:1‑
20g/L
的无机盐
、1
‑
10mg/L
的微量元素和
0.1
‑
0.5mg/L
的维生素;所述无机盐含有能够提供铵根离子
、
钠离子
、
镁离子
、
钙离子
、
碳酸根离子
、
碳酸氢根离子
、
硫酸根离子
、
磷酸一氢根离子和磷酸二氢根离子的无机盐;优选地,所述微量元素含有铁
、
硼
、
锌
、
铜
、
锰
、
钼
、
镍
、
钴和硒元素;优选地,所述维生素含有维生素
H
和维生素
B
群;优选地,所述第一接触为逆流接触
。4.
根据权利要求1‑3中任意一项所述的方法,其中,所述吸收剂的
pH
为8‑
11
,优选为
10
‑
11。5.
根据权利要求1‑4中任意一项所述的方法,其中,所述颗粒型生物膜为颗粒型厌氧生物膜;优选地,所述颗粒型生物膜的粒径为1‑
4mm
,优选为2‑
3mm。6.
一种二氧化碳膜法吸收耦合同步生物解吸转化的装置,其特征在于,所述装置包括:接触器
(1)
和生物反应器
(2)
;所述接触器
(1)
用于将来自下部的含有
CO...
【专利技术属性】
技术研发人员:张新妙,徐恒,奚振宇,陈子扬,栾金义,
申请(专利权)人:中石化北京化工研究院有限公司中国矿业大学北京,
类型:发明
国别省市:
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