本发明专利技术包括利用化学反应从环境空气和从来自利用化石燃料的燃烧器和内燃机的燃烧气体中捕获酸性气体如二氧化碳、二氧化硫和二氧化氮的吸收方法；本发明专利技术的目的在于获得根据关于气候变化的京都议定书的碳信用。该方法在水平喷射吸收器中进行，利用8％的氢氧化钠溶液作为吸收液体，获得碳酸钠、亚硫酸钠、亚硝酸钠和硝酸钠作为副产品。这些副产品被转变为商品如碳酸钙、硫酸钡和硝酸铵；为了这个目的，必须预先借助于氧化剂将亚硫酸钠和亚硝酸钠两者转化为硫酸钠和硝酸钠。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及减少温室气体(GHG)，如酸性气体(酸气)二氧化碳(CO2)、二氧化硫(SO2)、以及二氧化氮(NO2)，后两者没有被宣布为GHG的一部分；并且具体涉及通过可以产生用于其销售的碳酸钙或碳酸钠的化学方法，根据京都议定书获得碳信用；对于后者，该方法在具有最小经济规模的工业设施中进行。
技术介绍
在1997年12月11日，在日本京都市，工业化国家致力于执行一套措施以实现温室气体(GHG)的减少。这些国家的签署政府一致同意，以1990年的水平作为参考，在2008年到2012年之间平均减少至少5%的污染物排放。在2004年11月18日得到俄罗斯政府同样的承诺之后，该协议在2005年2月16日生效。这份协议叫做“关于气候变化的京都议定书”。作为“京都议定书”的一部分，创建了国际性净化机制以实现向环境中排放污染物方面的污染减少，建立信托基金，从而向已经在其自己的工艺中采取措施以改善环境质量并且从他们的生产方法控制污染物排放的私营公司提供经济激励，有权将CO2作为能够以市场上建立的价格进行交易的商品而排放。碳信用交易，一个碳信用代表排放一吨二氧化碳的权利，可以减轻温室气体的产生，提高那些不产生或减少其温室气体排放的公司的利益，并让那些产生超过允许的公司付费。相关地，捕获CO2(或任何温室气体)的任何组织有权可以使用碳信用，并且还可以得到相应的经济激励。通过利用NaOH溶液吸收从空气和燃烧气体中捕获CO2产生了在溶液中的碳酸钠，其可以被浓缩和结晶用于其销售，或者用石灰浆处理碳酸钠溶液以获得碳酸钙并将其销售，在这种情况下重新生成氢氧化钠。为了证明碳信用，重要的是在碳酸钠的应用中这种盐不会分解从而使CO2返回至大气中。已开展用于减少温室气体的大多数工作集中在生物工艺方法或树木的耕种和生长，其中使大量扩展的陆地耕种有捕获CO2的植物和树木，并且每年实现得到一定数量碳信用的权利。为了通过与传统不同的方式，但同时与其它方式同样有效地获得有效的碳信用的目的，开发了化学方法，该方法持续“清洗”大气气体以及伴随着燃烧器和内燃机中的燃烧而产生的那些气体，所述燃烧器和内燃机利用化石燃料如汽油、柴油、天然气等并且除了CO2以外还会产生二氧化硫和二氧化氮(SO2和NO2)。
技术实现思路
用于从大气或从燃烧器和内燃机(内燃发动机，internal combustionmotor)排放中捕获酸性气体的方法的特征在于，在特别设计的吸收装置中，用2N氢氧化钠标准溶液(8 %的NaOH) “洗涤”所述气体。用于从大气和从排放的气体中有效进行酸性气体除去方法的装置是水平吸收器，其中气体沿着装置(以水平方式)流动，并且通过分散喷嘴，以喷洒器(sprinkler)的形式并且在与垂直线成90°的侧部，垂直地接收碱性溶液,所述碱性溶液溶解溶质酸性气体并且与溶质酸性气体进行反应，产生以下反应2Na0H+C02------ Na2C03+H202Na0H+S02------ Na2S03+H20 2Na0H+2N02——-NaN03+NaN02+H20在该方法中处理的二氧化碳浓度从对于城市大气空气(大气)的O. 44%变化可达到利用天然气作为燃料的燃烧气体中的16%。二氧化硫的浓度从60ppm变化可达到O. 2%(2000ppm),而二氧化氮从20ppm变化到69ppm。为了研究酸性气体吸收机理的目的，使用两个水平喷射吸收的装置来证明该方法的有效性，其中一个以50cm的连接部分由奥氏体不锈钢制成，内径为30cm。其它吸收器具有60cm直径和75cm长的部分。该吸收器部分中的每一个都具有三个喷嘴系列，对于30cm直径，每个隔开10cm，而对于60cm直径的装置，每个隔开15cm，一个系列位于上部区域，其它两个以90°位于每侧，每个部分总共有15个喷嘴。选择两种气体流量，伴随约为3m/s和7m/s整体速度，使得流量为800m3/h和·1，800m3/h。以垂直的方式，使2N氢氧化钠溶液以I. O至I. 2Kg/m2s的流量密度通过喷嘴。对于这些情况，每个喷嘴的吸收液体体积流量范围是341/h至401/h。利用60cm直径的装置进行同样测试，且仅有各自为75cm的两个部分，并且管隔开15cm,每个部分具有15个管，且气体流量是3000m3/h，其相应于约5m/s的整体平均速度。在这种情况下，液体流量密度(2NNa0H的溶液)是2. lkg/m2s，每个喷嘴的体积流量是2121/h。利用化学反应的吸收方法结果，可以达到以下结论I.对于传质的控制阻力在气体这方面，实际上将液体方面的阻力看作是没有价值的。2.与体积区域结合的传质系数，仅随气体的整体平均速度而变化，并不取决于液体流量。参见表I。表I 气体整体平均速度m/s 与体积区域结合的传质系数，Kg mol/h m3315 516 7173.流过吸收器的气体应该具有在3m/s至7m/s之间的整体平均速度，当低于3m/s时，装置的效率降低，而超过7m/s，则需要更高的压力以使气体流动，并且增加液体拖曳，使其利用安装在烟道内的挡板(baffle)分离更困难。4.吸收液体流量密度可以从I. 0Kg/m2S变化到3. 3Kg/m2s。实际上，如果液体密度会低于I. OKgAi2s也不会有问题，只要它会吸收包含在气流中的酸性气体。如果使用更高的液体流量密度，超过3. 3Kg/m2s，装置中就会有溢出的危险，还要具有不必要且也是昂贵的大型抽吸设备。酸性气体捕获方法通过重新生成可重复利用的氢氧化钠而得到补充，对于碳酸钠而言，利用氢氧化钙的乳浊液(石灰乳溶液)，而对于硝酸钠而言，利用氢氧化铵，利用氧化剂将亚硝酸钠氧化成硝酸盐。应当预先通过氧化剂试剂将亚硫酸钠氧化成硫酸盐，利用氯化钡对其进行处理用于形成析出的硫酸钡和留在溶液中的氯化钠。化学反应如下Na2C03+Ca (OH) 2----- CaC03+2Na0HCaS04+BaCl2----- BaS04+CaCl2NaN03+NH40H----- NH4N03+Na0H将所形成的碳酸钙在洗涤和干燥以后，当通过泰勒(Taylor)系列的325目筛 (mesh)时，几乎未被感受到，并可以用于墨西哥手工艺品的制造。所形成的硫酸钡具有在制药工业上的潜在应用，且硝酸铵可以用作肥料。用于来自大气负荷或内部燃烧气体任一种中的酸性气体捕获的全部方法的主要目的是验证碳信用，且其示意性流程显示在图I中。对于工业方法，要考虑通过利用NaOH溶液吸收从空气和燃烧气体中捕获的CO2来获得碳酸钠。该方法包括下列步骤和操作条件(a)用于洗涤气体的液体是2N氢氧化钠溶液(80g/l)，工作的液体流量密度在2. 7至3. 4Kg/m2s之间，这些值是最佳的工业操作值。(b)待处理的气体流量是10，000m3/h，产生了在3m/s至7m/s之间的对于大气气体和燃烧气体的整体平均速度。(c)气体和吸收溶液的温度应当是22°C，即使当热的烟气(废气)进入到吸收器中时，在非常短的时间内，它会获得吸收器溶液的温度。(d)在吸收器入口处的气体压力将是20mmHg压力(Hgmanometric)。将吸收器通过一端连接至大气气体或烟气输出，在另一端连接至大气用于洗涤过的气体的输出；要考虑其中安装装置的地点的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯托·托马斯·米克洛斯伊尔科维奇，
申请(专利权)人：罗伯托·托马斯·米克洛斯伊尔科维奇，
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