【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
1、作为应对全球气候变化的关键组成部分，人们非常希望通过诸如矿化的有效且具有成本效益的方式来封存co2。已知碱性溶液会与co2源发生反应以产生co32-物质，所述物质可分离出稳定的固体，但使用高浓度(例如，工业生产的)碱性溶液进行大规模co2封存存在许多挑战，包括碱化试剂的成本。例如，与石油和天然气加工相关的废水(称为“产出水”)所含的矿物质浓度高于海水中的矿物质浓度，这是由井场沉积物的相对浓度决定的。这些产出水流为在一定体积的处理的水的基础上封存大量co2提供了独特的机会，其中每体积处理的水封存的co2的增加与矿物质浓度的增加成正比。然而，在上述电解过程中处理这些水也存在挑战；例如：1)阳极-阴极电池的ph梯度更高；2)氧化氯析出的速率/程度更高；3)电流密度更高；和/或4)不良矿物质(例如，nacl)沉淀。作为替代，可使用水电解来有效地制备碱性溶液，并将所得h+(酸性)和oh-(碱性)物质分离成酸性和碱性溶液。然而，氯析出反应(cler)在包含cl-离子的溶液(诸如天然存在的盐水或海水)中更易发生。不期望的cler与所需...
【技术保护点】
1.一种封存CO2的方法，所述方法包括：
2.如任何前述权利要求所述的方法，其中所述碱性工艺与所述酸性工艺同时进行。
3.如任何前述权利要求所述的方法，其中所述阳极减缓氯析出反应(ClER)(例如，所述阳极在0.001至100000A/m2的电流密度下将ClER减缓至低于10％的法拉第效率)。
4.如任何前述权利要求所述的方法，其中所述阳极包括第6族、第7族或第8族元素。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述阳极包括第7族元素。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述第7族元素是锰。
7.如权利要求...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种封存co2的方法，所述方法包括：
2.如任何前述权利要求所述的方法，其中所述碱性工艺与所述酸性工艺同时进行。
3.如任何前述权利要求所述的方法，其中所述阳极减缓氯析出反应(cler)(例如，所述阳极在0.001至100000a/m2的电流密度下将cler减缓至低于10％的法拉第效率)。
4.如任何前述权利要求所述的方法，其中所述阳极包括第6族、第7族或第8族元素。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述阳极包括第7族元素。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述第7族元素是锰。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述阳极包括氧化锰。
8.如权利要求4-7中任一项所述的方法，其中所述阳极还包括过渡金属添加剂(例如，一种或更多种过渡金属添加剂或物质)。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述阳极包括涂覆在过渡金属基质上的氧化锰。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述过渡金属基质包括钛(例如，涂覆有混合金属氧化物(mmo)层的钛)。
11.如任何前述权利要求所述的方法，其中所述脱酸剂选自方镁石、石灰、石灰窑尘、镁橄榄石、橄榄石、斜硅钙石、蛇纹岩、玄武岩、不锈钢矿渣、橄榄岩、利蛇纹石(蛇纹石)、钢包渣、高炉矿渣、透辉石、风冷高炉矿渣、硅灰石、碱性氧炉渣、钙铁铝石、混合电弧炉矿渣、水泥窑灰、滑石、电弧炉矿渣、c级粉煤灰、回收的c级粉煤灰、钙长石、富含天然碱的粉煤灰、倍长石、辉长岩、斜长岩、钠长石和f级粉煤灰。
12.如任何前述权利要求所述的方法，其中所述脱氯剂选自硫化氢、二氧化硫、亚硫酸盐、铜渣、铁橄榄石、铁辉石、磁铁矿、叶蛇纹石、方镁石、石灰、石灰窑尘、镁橄榄石、橄榄石、斜硅钙石、蛇纹岩、玄武岩、不锈钢矿渣、橄榄岩、利蛇纹石(蛇纹石)、钢包渣、高炉矿渣、透辉石、风冷高炉矿渣、硅灰石、碱性氧炉渣、钙铁铝石、混合电弧炉矿渣、水泥窑灰、滑石、电弧炉矿渣、c级粉煤灰、回收的c级粉煤灰、钙长石、富含天然碱的粉煤灰、倍长石、辉长岩、斜长岩、钠长石和f级粉煤灰。
13.如权利要求1-12中任一项所述的方法，其中所述脱酸剂是所述脱氯剂。
14.如任何前述权利要求所述的方法，其中所述co2源包含约400ppm至约100％的co2。
15.如任何前述权利要求所述的方法，其中所述co2源是环境空气。
16.如权利要求1-10中任一项所述的方法，其中所述co2源具有比环境空气更高的co2浓度，诸如来自工业过程的烟道气或来自直接空气捕获过程的浓缩co2。
17.如任何前述权利要求所述的方法，其中所述第一溶液选自海水、脱盐盐水、工业盐水和天然盐水。
18.如任何前述权利要求所述的方法，其中所述第二溶液选自海水、脱盐盐水、工业盐水和天然盐水。
19.如任何前述权利要求所述的方法，其中所述第一溶液和所述第二溶液来自同一源溶液。
20.如任何前述权利要求所述的方法，其中所述碱性工艺和所述酸性工艺发生在由半透屏障隔开的空间中。
21.如权利要求20所述的方法，其中所述半透屏障是半透膜。
22.如任何前述权利要求所述的方法，其中所述碱性溶液的ph为约7至约14。
23.如权利要求22所述的方法，其中所述碱性溶液的ph为约10至约11。
24.如权利要求23所述的方法，其中所述碱性溶液的ph为约10.5。
25.如任何前述权利要求所述的方法，其中所述酸性溶液的ph为约0.1至约7。
26.如权利要求25所述的方法，其中所述酸性溶液的ph为约0.5至1.5。
27.如权利要求26所述的方法，其中所述酸性溶液的ph为约1。
28.一种用于封存co2的系统，所述系统包括：
29.如权利要求28所述的系统，所述系统还包括脱酸室，所述脱酸室包括：
30.如权利要求28或29所述的系统，所述系统还包括脱氯室，所述脱氯室包括：
31.如权利要求28-30中任一项所述的系统，其中所述碱性工艺室与所述酸性工艺室由隔离器隔开。
32.如权利要求31所述的系统，其中所述隔离器是半透屏障，诸如半透膜(例如，由离子交换材料制成的膜(例如，nafion)、亲水陶瓷膜或板(例如，氧化铝、氧化锆、二氧化硅、石棉、水合铝页硅酸盐、粘土或其任何组合)、聚合物(例如，纤维素、聚氯乙烯、有机橡胶、聚烯烃、聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、环氧树脂、硅酮或其任何组合)或陶瓷-聚合物复合材料)。
33.一种封存co2的方法，所述方法包括：
34.如权利要求33所述的方法，其中所述第一溶液和所述第二溶液各自包含mg和ca。
35.如权利要求34所述的方法，其中所述第一溶液和所述第二溶液还包含na。
36.如权利要求33-35中任一项所述的方法，所述方法还包括从所述碳酸溶液中分离出所述包含oh-和/或co32-的盐。
37.如权利要求33-36中任一项所述的方法，其中所述第一溶液和所述第二溶液各自包含大于约10千分比(ppt)的总溶解固体(例如，钙和/或镁)。
38.如权利要求33-37中任一项所述的方法，其中所述第一溶液和所述第二溶液各自包含大于约15ppt的总溶解固体(例如，钙和/或镁)。
39.如权利要求33-38中任一项所述的方法，其中所述第一溶液和所述第二溶液各自包含大于约20ppt的总溶解固体(例如，钙和/或镁)。
40.如权利要求33-39中任一项所述的方法，其中所述第一溶液和所述第二溶液各自包含大于约25ppt的总溶解固体(例如，钙和/或镁)。
41.如权利要求33-40中任一项所述的方法，其中所述第一溶液和所述第二溶液各自包含大于约30ppt的总溶解固体(例如，钙和/或镁)。
42.如权利要求33-41中任一项所述的方法，其中所述第一溶液和所述第二溶液各自包含大于约35ppt的总溶解固体(例如，钙和/或镁)。
43.如权利要求33-42中任一项所述的方法，其中所述第一溶液和所述第二溶液各自包含大于约40ppt的总溶解固体(例如，钙和/或镁)。
44.如权利要求33-43中任一项所述的方法，其中所述第一溶液和所述第二溶液各自包含大于约55ppt的总溶解固体(例如，钙和/或镁)。
45.如权利要求33-44中任一项所述的方法，其中所述第一溶液和所述第二溶液各自包含大于约70ppt的总溶解固体(例如，钙和/或镁)。
46.如权利要求33-45中任一项所述的方法，其中所述第一溶液和所述第二溶液各自包含大于约85ppt的总溶解固体(例如，钙和/或镁)。
47.如权利要求33-46中任一项所述的方法，其中所述第一溶液和所述第二溶液各自包含大于约100ppt的总溶解固体(例如，钙和/或镁)。
48.如权利要求33-47中任一项所述的方法，其中所述第一溶液和所述第二溶液各自包含大于约150ppt的总溶解固体(例如，钙和/或镁)。
49.如权利要求33-48中任一项所述的方法，其中所述第一溶液和所述第二溶液各自包含大于约200ppt的总溶解固体(例如，钙和/或镁)。
50.如权利要求33-49中任一项所述的方法，其中所述第一溶液和所述第二溶液各自包含大于约225ppt的总溶解固体(例如，钙和/或镁)。
51.如权利要求33-50中任一项所述的方法，其中所述第一溶液和所述第二溶液各自包含大于约250ppt的总溶解固体(例如，钙和/或镁)。
52.如权利要求33-51中任一项所述的方法，其中所述第一溶液和所述第二溶液各自包含大于约500ppt的总溶解固体(例如，钙和/或镁)。
53.如权利要求33-52中任一项所述的方法，其中所述第一碱性工艺与所述第一酸性工艺同时进行。
54.如权利要求33-53中任一项所述的方法，其中所述阳极在0.001至100000a/m2的电流密度下将氯析出反应(cler)减缓至低于25％的法拉第效率。
55.如权利要求33-54中任一项所述的方法，其中所述阳极包括第6族、第7族或第8族元素。
56.如权利要求55所述的方法，其中所述阳极包括第7族元素。
57.如权利要求56所述的方法，其中所述第7族元素是锰。
58.如权利要求55所述的方法，其中所述阳极包括氧化锰。
59.如权利要求55-58中任一项所述的方法，其中所述阳极还包括过渡金属添加剂。
60.如权利要求55所述的方法，其中所述阳极包括涂覆在过渡金属核上的氧化锰。
61.如权利要求60所述的方法，其中所述过渡金属核包括钛。
62.如权利要求33-61中任一项所述的方法，其中所述脱酸剂选自离子交换树脂、方镁石、石灰、石灰窑尘、镁橄榄石、橄榄石、斜硅钙石、蛇纹岩、玄武岩、不锈钢矿渣、橄榄岩、利蛇纹石(蛇纹石)、钢包渣、高炉矿...
【专利技术属性】
技术研发人员：G·N·桑特，X·陈，D·A·西蒙尼特，D·贾斯比，E·C·拉普兰特，S·布斯托斯，T·特雷纳，A·布瓦索尼，
申请(专利权)人：加利福尼亚大学董事会，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。