二氧化碳减排和综合利用的方法技术

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NH4OH，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NH4HCO3， 固定于土壤中。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 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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及二氧化碳减排和综合利用的方法。
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℃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Linc能源公司2007年11月底宣布，与BioCleanCoal公司联合开发二氧化碳的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，用氨水吸收二氧化-->碳，虽然吸收率较高，但是，经济效益不高。由此可见，上述的方法，或者目前尚无工业应用价值，或者经济效益不高，因此，发开二氧化碳的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现有解决的世界性问题。
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，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NH4OH，获得含有NH4OH的氨化土壤；术语“干基土壤”指的是不含水的土壤，下同。所说的湿土壤中，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NH4OH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NH4HCO3，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NH4HCO3的土壤；二氧化碳的用量使NH4HCO3的重量含量为干基土壤的25～440％；上述的过程，最好在5～25℃的温度下进行。所说的二氧化碳，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1.38×108km2，假设全球只有0.5m深的土壤用于吸附二氧化碳，那么就有0.69×108km3的土壤可用于吸附二氧化碳。由此可见，本专利技术的方法，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为实施本专利技术的方法的装置结构示意图。图2为氨分布管结构示意图。具体实施方式参见图1，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；与所说的氨分布管1相连通的并向上延伸至土壤表面的氨连通管102，优选的，在所说的氨连通管102上设有氨节流阀103；与所说的二氧化碳分布管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，在所说的二氧化碳连通管202上设有二氧化碳节流阀203；优选的如图2，所说的氨分布孔101设置在氨分布管1的两侧或/和底部，其形状为内大外小的锐孔，其夹角为30～60°；所说的二氧化碳分布孔201设置在二氧化碳分布管2的两侧或/和底部，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1，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NH4HCO3，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NH4HCO3的重量含量为干基土壤的～25％，上述的过程，在9℃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1，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NH4HCO3，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NH4HCO3的重量含量为干基土壤的～65％的土壤。上述的过程，在20℃的温度下进行。-->本文档来自技高网...

【技术保护点】
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）将二氧化碳与氨化土壤接触，使其碳化，获得ＮＨ↓［４］ＨＣＯ↓［３］，固定于土壤中。

【技术特征摘要】
1.二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)将二氧化碳与氨化土壤接触，使其碳化，获得NH4HCO3，固定于土壤中。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所说的湿土壤中，水的重量含量为干基土壤的5～88％。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所说的湿土壤中，水的重量含量为干基土壤的15～80％。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，氨气的用量使生成的NH4OH的重量含量为干基土壤的10～176％。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，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。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，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。7.根据权利要求1～6任一项所述的方法，其特征在于，所说的二氧化碳采...

【专利技术属性】
技术研发人员：于遵宏，王亦飞，于磊，
申请(专利权)人：于遵宏，王亦飞，于磊，
类型：发明
国别省市：31