一种二氧化碳减排和综合利用的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种二氧化碳减排和综合利用的方法和装置，所述方法包括如下步骤：（１）将氨气与湿土壤接触，使其氨化，生成ＮＨ↓［４］ＯＨ，获得氨化土壤；（２）将二氧化碳与氨化土壤接触，使其碳化，获得ＮＨ↓［４］ＨＣＯ↓［３］，固定于土壤中；用于实现该方法的装置包括氨分布孔、氨分布管、二氧化碳分布管、氨连通管、二氧化碳连通管等部件。本发明专利技术的方法，不仅可以达到二氧化碳减排的目的，而且可达到二氧化碳综合利用的要求，过程简单实用，便于推广应用，具有较大的社会和经济效益。

Method and device for carbon dioxide reduction and comprehensive utilization

The present invention provides a method and a device for reducing carbon dioxide emissions and comprehensive utilization, the method comprises the following steps: (1) the ammonia in contact with wet soil, the formation of NH were down 4 OH, obtained ammoniated soil; (2) the carbon dioxide in contact with ammoniated soil, make its carbonization, obtain NH: 4 HCO: 3, fixed in the soil; the device includes ammonia distribution hole, ammonia distribution pipe, the distribution of carbon dioxide and ammonia carbon dioxide pipe is communicated with a communicating pipe pipe, etc.. The method of the invention can not only achieve the purpose of reducing carbon dioxide emissions, but also can achieve the comprehensive utilization of carbon dioxide, the process is simple and practical, easy popularization, has great social and economic benefits.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环境保护领域，具体涉及一种二氧化碳减排和综合利用的方法和装置。
技术介绍
研究表明，二氧化碳是导致全球变暖的主要温室气体，因此，许多科学家认为，大气中的二氧化碳的浓度应保持在445ppm的水平上。联合国气候条约签约国已将2。C和445ppm的上限列为最低要求。而2006年全球排放二氧化碳至少为270亿吨，二氧化碳的排放量引起了世界各国的关注与重视，已经成为当前研究的热门课题。许多科技人员和工矿企业，提出了各自的二氧化碳减排的方法，诸如将二氧化碳注入油田、煤层或深海中储存。澳大利亚Line能源公司2007年11月底宣布，与BioCleanCoal公司联合开发二氧化碳减排和综合利用的方法，设计一种将二氧化碳转化为氧气的海藻生物反应器。美国能源部(DOE)于2007年12月宣布，将投资6670万美元给中西地区地质封存集团，以实施(DOE)第4个大规模二氧化碳封存项目。道达尔开发与生产公司与印度尼西亚能源和矿产资源部于2007年12月签署二氧化碳的捕集和封存协议，该项目包括从燃烧到二氧化碳的地质贮存的整个过程，主要为一体化的碳捕集与封存的方案提供可行性研究。美国哥伦比亚大学的科学家2007年宣布，正在研究从大气中直接捕集二氧化碳的工业技术。用氨水捕集二氧化碳，目前已经进行了大量的研究，采用这种方法虽然二氧化碳的吸收率较高，但是，经济效益不高。由此可见，上述各种方法，或者目前尚无工业应用价值，或者经济效益不高，因此，开发新的二氧化碳减排和综合利用的方法，已经成为人们所迫切需要解决的世界性问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种二氧化碳减排和综合利用的方法和装置，以克服现有技术存在的上述缺陷。本专利技术的方法包括如下步骤-(1) 将氨气与湿土壤接触，使其氨化，生成NH40H，获得含有NH4OH的氨化土壤；术语干基土壤指的是所述湿土壤不含水时的土壤，下同。所述湿土壤中，水的重量含量为干基土壤的5 88%，优选的重量含量为15 80%;氨气与湿土壤接触时，氨气的线速度为0.001 0.0005米/秒，接触时间为0.1 1.0小时；氨气的用量使生成的NH40H的重量含量为干基土壤的10 176 %;(2) 将二氧化碳与氨化土壤接触，使其碳化，获得NH4HC03，固定于土壤中，可直接被农作物吸收。二氧化碳与氨化土壤接触时，二氧化碳的线速度为0.001 0.0005米/秒，接触时间为0.1 1.0小时，可获得含有NH4HC03的土壤；二氧化碳的用量使NH4HC03的重量含量为干基土壤的16 280 %;上述的反应过程，最好在5 25t:的温度下进行。所述的二氧化碳，可采用来自任何工业装置排放捕集的二氧化碳，如IGCC发电厂、炼厂制氢装置等排放的二氧化碳。由于地球陆地面积约为1.49亿平方米，而整个陆地上各种类型的土壤 的总面积约为1.38X 108km2，假设全球只有0.5m深的土壤用于吸附二氧化 碳，那么就有0.69X 108km3的土壤可用于吸附二氧化碳。由此可见，本发 明的方法，不仅可以达到二氧化碳减排的目的，而且达到二氧化碳综合利 用的要求，过程简单实用，便于推广应用，具有较大的社会和经济效益。 附图说明图1为实施本专利技术方法的装置的结构示意图。图2为氨分布管的结构示意图。 具体实施例方式参见图l，用于实现本专利技术的方法的装置包括置于土壤3表层下0.2 0.6米处的设有氨分布孔101的氨分布管1;置于土壤3表层下0.2 0.6米处的设有二氧化碳分布孔201的二氧化 碳分布管2;与所述的氨分布管1相连通的并向上延伸至土壤表面的氨连通管102， 优选的，在所述的氨连通管102上设有氨节流阀103;与所述的二氧化碳分布管2相连通的并向上延伸至土壤表面的二氧化 碳连通管202，优选的，在所述的二氧化碳连通管202上设有二氧化碳节流 阀203;优选的如图2，所述的氨分布孔101设置在氨分布管1的两侧和/或底 部，其形状为内大外小的锐孔，其夹角为30 60。；所述的二氧化碳分布孔201设置在二氧化碳分布管2的两侧和/或底部， 其形状为内大外小的锐孔，其夹角为30 60。，结构与图2所示的氨分布 孔101相同。实施例1采用图1的装置和图2的氨分布管和二氧化碳分布管，结构参数如下: 氨分布管1和二氧化碳分布管2均置于土壤3表层下0.3米处； 氨分布孔101和二氧化碳分布孔201的夹角为30° ; 氨分布孔101和二氧化碳分布孔201分别设置在氨分布管1和二氧化 碳分布管2的底部和两侧；湿土壤中，水的重量含量为干基土壤的5%; 操作过程(1) 将来自钢瓶的液氨通过氨节流阀103减压后，由氨连通管102进 入氨分布管l，通过氨分布孔101排出，与湿土壤接触，生成NH4OH，获 得氨化土壤，氨气的用量使生成的NH4OH的重量含量为干基土壤的10%;氨气与湿土壤接触时，氨气的线速度为0.001米/秒，接触时间为0.1 小时；(2) 将来自钢瓶的液态二氧化碳通过二氧化碳节流阀203减压后，由 二氧化碳连通管202进入二氧化碳分布管2，通过二氧化碳分布孔201排出， 与湿土壤接触，使其碳化，获得NH4HC03，固定于土壤中，可直接被农作 物吸收。二氧化碳与氨化土壤接触时，二氧化碳的线速度为0.001米/秒，接触 时间为0.1小时，二氧化碳的用量使NH4HC03的重量含量为干基土壤的25 %,上述的过程，在9'C的温度下进行。实施例2采用图1的装置和图2的氨分布管和二氧化碳分布管，结构参数如下-氨分布管1和二氧化碳分布管2均置于土壤3表层下0.6米处； 氨分布孔101和二氧化碳分布孔201的夹角为60° ; 氨分布孔101和二氧化碳分布孔201分别设置在氨分布管1和二氧化 碳分布管2的底部；湿土壤中，水的重量含量为干基土壤的13%;操作过程-(1) 将来自钢瓶的液氨通过氨节流阀103减压后，由氨连通管102进 入氨分布管l，通过氨分布孔101排出，与湿土壤接触，生成NH40H，获 得氨化土壤，氨气的用量使生成的NH4OH的重量含量为干基土壤的26%;氨气与湿土壤接触时，氨气的线速度为0.0005米/秒，接触时间为0.5 小时；(2) 将来自钢瓶的液态二氧化碳通过二氧化碳节流阀203减压后，由 二氧化碳连通管202进入二氧化碳分布管2，通过二氧化碳分布孔201排出， 与湿土壤接触，使其碳化，获得NH4HC03，固定于土壤中，可直接被农作 物吸收。二氧化碳与氨化土壤接触时，二氧化碳的线速度为0.0005米/秒，接触 时间为0.5小时，二氧化碳的用量使NH4HC03的重量含量为干基土壤的65 %的土壤。上述的过程，在20'C的温度下进行。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二氧化碳减排和综合利用的方法，其特征在于，包括如下步骤：　（１）将氨气与湿土壤接触，使其氨化，生成ＮＨ↓［４］ＯＨ，获得氨化土壤；　（２）将二氧化碳与所述氨化土壤接触，使其碳化，获得ＮＨ↓［４］ＨＣＯ↓［３］，固定于土壤中； 　上述步骤（１）和步骤（２）的反应温度为５～２５℃。

【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳减排和综合利用的方法，其特征在于，包括如下步骤(1)将氨气与湿土壤接触，使其氨化，生成NH4OH，获得氨化土壤；(2)将二氧化碳与所述氨化土壤接触，使其碳化，获得NH4HCO3，固定于土壤中；上述步骤(1)和步骤(2)的反应温度为5～25℃。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述湿土壤中，水的重量含量为干基土壤重量的5 88%;所述干基土壤指的是所述湿土壤不含水时的土壤。3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述湿土壤中，水的重量含量为干基土壤重量的15 80%。4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氨气的用量使生成的所述NH40H的重量含量为千基土壤重量的10 176%;所述干基土壤指的是所述湿土壤不含水时的土壤。5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氨气与所述湿土壤接触时，所述氨气的线速度为0.001 0.0005米/秒，接触时间为0.1 1.0小时。6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述二氧化碳与所述氨化土壤接触时，所述二氧化碳的线速度为0.001 0.0005米/秒，接触时间为...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亦飞，龚欣，于广锁，王辅臣，刘海峰，梁钦锋，郭晓镭，李伟锋，许建良，郭庆华，代正华，周志杰，陈雪莉，王兴军，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：31[]