CN103127814A - 一种co2反应-吸收联合装置及其在固定co2中的应用 - Google Patents
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Abstract
一种CO2反应-吸收联合装置，由连续搅拌辅助的鼓泡浆态反应器、镁盐液罐、氨液罐构成。具备传输与鼓泡CO2、输送含镁反应液、氨水喷淋加入、pH实时测量和搅拌功能。本发明的核心是最大程度地减少氨水的使用量同时最大程度地提高镁盐与CO2的反应程度。达到固定CO2目的（生成MgCO3沉淀并可二次利用）。通过优化MgCl2盐溶液浓度、含镁反应液加入方式、气体总流量、CO2浓度、盐溶液介质pH调节（氨水的加入速度）等，镁盐溶液对CO2的固定率可达79%，CO2总吸收率达100%，固定CO2所沉淀的Mg2+百分数为85.1%。本过程操作条件温和，可常温常压下进行，且反应吸收方式灵活，既可间隙也可连续操作。
Description
技术领域
本发明涉及一种CO2反应-吸收联合装置以及CO2的吸收固定。
背景技术
随着社会的发展以及工业化进程的持续，化石能源（煤炭、石油和天然气等）的消耗日益显著，产生了大量的CO2。CO2在大气的中持续积累，不仅破坏大气的碳平衡，而且导致温室效应，影响全球的气候变化。因此近一、二十年来，世界范围内都在研究CO2的控制排放以及CO2 的捕集、转化和再利用。将电厂等消耗碳矿而排放大量CO2的排放源通过与无机盐的反应吸收最终以矿物盐的形式固定下来，既可实现回归大自然的途径（谓之CO2的矿物封存），也可对生成的矿物盐进行综合利用，这方面近年来得到人们的高度关注。比如，利用天然的富镁矿或盐卤矿可以获得含镁盐溶液。烟气中的CO2被含镁盐溶液反应-吸收后，可以将CO2排放源有效地固定下来。这里，涉及到CO2与含镁盐溶液的高效反应吸收问题。从表观上看，Mg2+ + CO3 2-
® MgCO3 ¯ 看似十分简单，但实际上往镁盐溶液中简单地通入CO2很难生成MgCO3沉淀，这是因为溶液中CO3 2-的浓度很低，而且随着CO2的持续通入，溶液更偏酸性，MgCO3沉淀的析出更加困难。因此在反应吸收时必须要仔细考虑反应吸收液的酸碱性调节（pH值调节）。在有碱液调节pH的情形下（比如使用氨水），涉及到的反应事实上包括以下四个：
(1) MgCl2 + CO2 + NH3×H2O ® MgCO3 ¯ + NH4Cl
(2) Mg(OH)2 + CO2 ® MgCO3 ¯ + H2O
(3) MgCl2 + NH3×H2O
® Mg(OH)2 ¯ + NH4Cl
(4) CO2 + NH3×H2O
® (NH4)2CO3 + H2O
其中反应(1)和(2)是希望的反应，(3)和(4)是不希望的副反应。因此有效地抑止或减弱副反应(3)和(4)是本发明的核心内容。而控制合适的溶液酸碱度是实现镁盐吸收转化CO2的关键因素，因为若溶液介质中碱度过大，副反应(3)和(4)的程度就高，镁盐沉淀转化CO2的效率就很低，因为Mg(OH)2沉淀一经生成，它与CO2的反应实际上很慢。当然，CO2可以由氨水直接吸收，但氨水难以输运，对人体和环境的影响程度高，大规模应用时受环境法规的制约大，而且氨具有腐蚀性，对相关设备的要求也高。因此本发明将最大程度地减少氨水的使用量同时最大程度地提高镁盐与CO2的反应程度。生成的高纯度MgCO3可以用作高级填充材料、耐温材料、固化剂、添加剂等得到二次应用。本发明通过系统地调变CO2流量、浓度、鼓泡程度；调变镁盐溶液的浓度、加入方式、氨水的加入量、加入方式等不同反应条件，系统地比较CO2的反应吸收效率与镁盐利用率，实现对CO2吸收率及Mg盐利用率的优化。通过一系列试验，摸清CO2与含镁溶液的反应规律，找出动力学控制因素，为大规模应用奠定基础。
发明内容
基于上述考虑，本发明的技术方案如下：
一种CO2反应-吸收联合装置，它主要由三部分组成:
(1) 带大功率搅拌器（2 kw）的镁盐液罐：镁盐液罐见图1，该镁盐液罐为镁盐液储液罐，它具备搅拌功能、通过加入一定量的氨水预调节镁液酸碱性及pH测量功能；
(2) 带大功率搅拌器（2 kw）的CO2反应吸收罐：CO2反应吸收罐见图2，该反应吸收罐属于连续搅拌辅助的鼓泡浆态反应器，该吸收反应罐具备传输与鼓泡CO2、输送镁盐反应液、氨水喷淋加入、pH实时测量功能（通过置于反应液中的pH探头与在线计算机工作站的耦合，可以实现每3秒采集反应液的pH值数据）、搅拌功能。
(3) 氨液罐：氨液罐见图3，它具有二路氨液输出口，分别用于含镁反应液的酸碱性预调节以及反应吸收罐的pH值控制，为了保证试验的高可靠性，含镁反应液输送和氨液输送均籍液体平流泵进行，输送的液体能精确定量，且不受液压变化的影响，模拟烟气由氮气和CO2二路混合气组成，其中二路气体和混合气的流量借助质量流量计均可以精确控制，气体中CO2的含量也可以定量调节。
在CO2反应-吸收试验中，CO2和N2通过2路质量流量控制器控制，并通过3通混合器获得特定CO2含量的CO2-N2混合气，其中CO2气体流量在100-350
mL/min范围，N2流量为 500 mL/min，将确定组成的CO2-N2混合气通过气体输入口进入CO2反应吸收罐，再经气体分布器，产生鼓泡并与含镁盐反应液接触，与此同时，通过大功率磁力搅拌器，可对镁盐反应液进行搅拌，一方面可以促进气体在液体中的分散，延长气-液接触时间，另一方面，随着CO2与镁盐在溶液中的接触反应，产生相应的MgCO3等沉淀；因此搅拌也可以使气-液-固三相保持比较均匀的混合状态，有利于促进均匀成核，根据气-液-固三相的返混程度、磁子的稳定旋转等状况，确定CO2反应吸收罐的搅拌转速为不超过 200 rpm。
含镁盐反应液为含MgCl2的水溶液，含MgCl2的浓度为0.1-0.3 mol/L范围。加入含镁盐反应液至CO2反应吸收罐的方式有二种：一种是一次性全部加入；另一种是先在CO2吸收反应罐中加入约总液量的1/4并持续搅拌，在此状态下余3/4液量通过平流泵稳定计量地喷淋加入。一次试验的总液量约为 18,000 mL。
氨水通过氨液罐经液体平流泵注入CO2反应吸收罐，其流量在 5-15
mL/min范围，所加氨水为标准浓氨水经稀释2倍所得，加入氨水的主要目的是调节并保持反应液的pH值在9.5-11.0范围，以保证CO2与Ma2+在反应液中能够持续生成MgCO3沉淀。反应液相pH值过低，CO2难以被镁盐溶液吸收并析出沉淀。随CO2的持续通入，液相pH值会持续下降，若无氨水加入调节pH，则无法观察到沉淀生成。另一方面，加入氨水的速度要适中，过快的氨水加入，可以导致液相中碱度局部偏高，从而产生Mg(OH)2沉淀，不仅不利于CO2的吸收，也降低了Ma2+的有效利用率（浪费镁盐溶液）。通过本发明装置，可实时监测反应吸收液的酸碱度及其变化情况，参见附图4a-d。
CO2的反应吸收以通入含CO2混合气开始计时，反应吸收的时间在150-300
min范围。
反应吸收完毕后，停止通入CO2，取200
mL悬浊液，离心分离，取上层清液，分析所含Mg2+浓度，并据此计算镁盐的沉积率。收集产生的沉淀，干燥，计量，以此确定吸收CO2的量以及CO2的吸收率。
本发明的核心是最大程度地减少氨水的使用量同时最大程度地提高镁盐与CO2的反应程度，达到固定CO2目的（生成MgCO3沉淀并可二次利用）。
附图说明
图1为镁盐液罐。其中1为镁盐溶液加入口，2为排空口，3为pH预调节氨水喷淋口（可选功能），4为搅拌磁转子，5为泄料口。
图2为CO2反应吸收罐。其中6为氨液输入口，7为pH检测口(1)，8为模拟烟气输入口，9为排空口，10为镁盐溶液喷淋口，11为气体分布器，12为搅拌磁转子，13为泄料口/ pH检测口(2)。
图3为氨液罐。其中14为可卸氨液罐盖，15为氨水输出口(1)，16为氨水注入口，17为氨水输出口(2)。
图4a为镁盐溶液加入方式对溶液/悬浊液的实时pH值的影响，其中：“230
mL*2.5h(Mg2+0.1mol/L)(15mL)” 表示CO2流量为230 mL/min, 通入时间为2.5 小时。所用镁盐溶液浓度为0.1 mol/L，氨水加入速度为15
mL/min，以此类推。图4a显示：镁盐溶液加入慢，体系的初始pH值高，衰落也快。镁盐溶液加入快，体系的初始pH值低且变化慢。氨水加入速度慢，则体系的初始pH值也低且变化范围小。
图4b为不同浓度镁盐溶液对溶液/悬浊液的实时pH值的影响，其中：“290 mL*2.5h(Mg2+0.2mol/L
4.5L + 150*90mL)(5mL)”表示CO2流量为290 mL/min, 通入时间为2.5 小时。所用镁盐溶液浓度为0.2 mol/L，在反应吸收罐中先加入4.5升镁盐溶液，余镁盐溶液以90 mL/min喷淋加入，加入时间150
min。氨水加入速度为5 ml/min，以此类推。图4b显示：较高的镁盐浓度使得初始沉淀的pH值较低，反之较低的镁盐浓度使得初始沉淀的pH值较高。随反应进程，不同体系的pH值最终趋于接近。
图4c为溶液/悬浊液的实时pH随反应时间的实时变化图，其中：“VCO2/VN2/VNH3 × H2O=350mL/0mL/15mL”表示CO2流量为350
mL/min, N2流量为0 mL/min, 氨水加入速度为15 ml/min，以此类推。“VCO2/VN2/VNH3 × H2O=290mL/0mL/15mL (10 g MgCO3
seeds)”是指在镁盐溶液中加入10克MgCO3晶种。“VCO2/VN2/VNH3 × H2O=230mL/0mL/5mL (NH3×H2O co-fed)”是指镁盐溶液和氨水以共进料方式加入。图4c显示：在高的CO2通入量下，产生沉淀的pH值相对较低。共进料方式初始pH值会上升很快 (初始镁盐溶液量少)，但随镁盐溶液加入而持续下降。
图4d为溶液/悬浊液的实时pH随反应时间的实时变化图。形成沉淀的溶液pH值要大于10，因此如果不加入氨水，将不能产生沉淀。低的氨水加入速率导致pH值持续下降。
具体实施方式
实施例
1
取浓度为0.2 M的镁盐溶液18,000
mL，置于CO2反应吸收罐，开动搅拌器，置搅拌流速为200 rpm。开启与储氨液罐相连的平流泵，向CO2反应吸收罐中滴加入氨水，流量为15 mL/min，与此同时，实时检测镁盐溶液的pH值，待其值 > 9时，通入CO2，流量为 100 mL/min，开始计时，反应吸收共300
min，停止通入CO2，取200 mL悬浊液，离心分离，取上层清液，分析所含Mg2+浓度，得Mg2+沉淀率为49.1%。收集产生的沉淀，干燥，计量。固定CO2所沉淀Mg2+的百分数为18.1%，Mg(OH)2沉淀对应Mg2+的百分数为31.0%。镁盐沉淀对应的CO2吸收率48.5%，CO2总吸收率为98.8%（其中50.3%由含氨的碱性液吸收）。
实施例
2
取浓度为0.2 M的镁盐溶液18,000
mL，置于CO2反应吸收罐，开动搅拌器，置搅拌流速为200 rpm。开启与储氨液罐相连的平流泵，向CO2反应吸收罐中滴加入氨水，流量为15 mL/min，与此同时，实时检测镁盐溶液的pH值，待其值 > 9时，通入CO2，流量为 230 mL/min，开始计时，反应吸收共300
min，停止通入CO2，取200 mL悬浊液，离心分离，取上层清液，分析所含Mg2+浓度，得Mg2+沉淀率为69.2%。收集产生的沉淀，干燥，计量。固定CO2所沉淀Mg2+的百分数为51.0%，Mg(OH)2沉淀对应Mg2+的百分数为18.2%。镁盐沉淀对应的CO2吸收率59.8%，CO2总吸收率为100%（其中40.2%由含氨的碱性液吸收）。
实施例
3
取浓度为0.2 M的镁盐溶液18,000
mL，置于CO2反应吸收罐，开动搅拌器，置搅拌流速为200 rpm。开启与储氨液罐相连的平流泵，向CO2反应吸收罐中滴加入氨水，流量为15 mL/min，与此同时，实时检测镁盐溶液的pH值，待其值 > 9时，通入CO2，流量为 290 mL/min，开始计时，反应吸收共300
min，停止通入CO2，取200 mL悬浊液，离心分离，取上层清液，分析所含Mg2+浓度，得Mg2+沉淀率为97.7%。收集产生的沉淀，干燥，计量。固定CO2所沉淀Mg2+的百分数为85.1%，Mg(OH)2沉淀对应Mg2+的百分数为12.6%。镁盐沉淀对应的CO2吸收率79.0%，CO2总吸收率为100%（其中21.0%由含氨的碱性液吸收）。
实施例
4
取浓度为0.2 M的镁盐溶液18,000
mL，置于CO2反应吸收罐，开动搅拌器，置搅拌流速为200 rpm。开启与储氨液罐相连的平流泵，向CO2反应吸收罐中滴加入氨水，流量为10 mL/min，与此同时，实时检测镁盐溶液的pH值，待其值 > 9时，通入CO2，流量为 290 mL/min，开始计时，反应吸收共300
min，停止通入CO2，取200 mL悬浊液，离心分离，取上层清液，分析所含Mg2+浓度，得Mg2+沉淀率为90.3%。收集产生的沉淀，干燥，计量。固定CO2所沉淀Mg2+的百分数为67.0%，Mg(OH)2沉淀对应Mg2+的百分数为23.3%。镁盐沉淀对应的CO2吸收率62.2%，CO2总吸收率为90.8%（其中33.5%由含氨的碱性液吸收）。
实施例
5
取浓度为0.1 M的镁盐溶液18,000
mL，置于CO2反应吸收罐，开动搅拌器，置搅拌流速为200 rpm。开启与储氨液罐相连的平流泵，向CO2反应吸收罐中滴加入氨水，流量为15 mL/min，与此同时，实时检测镁盐溶液的pH值，待其值 > 9时，通入CO2，流量为 290 mL/min，开始计时，反应吸收共150
min，停止通入CO2。收集产生的沉淀，干燥，计量。镁盐沉淀对应的CO2吸收率32.5%，CO2总吸收率为74.7%（其中42.2%由含氨的碱性液吸收）。
实施例
6
取浓度为0.2 M的镁盐溶液18,000
mL，置于CO2反应吸收罐，开动搅拌器，置搅拌流速为200 rpm。开启与储氨液罐相连的平流泵，向CO2反应吸收罐中滴加入氨水，流量为15 mL/min，与此同时，实时检测镁盐溶液的pH值，待其值 > 9时，通入CO2，流量为 290 mL/min，开始计时，反应吸收共150
min，停止通入CO2。收集产生的沉淀，干燥，计量。镁盐沉淀对应的CO2吸收率53.8%，CO2总吸收率为88.1%（其中34.3%由含氨的碱性液吸收）。
实施例
7
取浓度为0.3 M的镁盐溶液18,000
mL，置于CO2反应吸收罐，开动搅拌器，置搅拌流速为200 rpm。开启与储氨液罐相连的平流泵，向CO2反应吸收罐中滴加入氨水，流量为15 mL/min，与此同时，实时检测镁盐溶液的pH值，待其值 > 9时，通入CO2，流量为 290 mL/min，开始计时，反应吸收共150
min，停止通入CO2。收集产生的沉淀，干燥，计量。镁盐沉淀对应的CO2吸收率58.2%，CO2总吸收率为100%（其中41.8%由含氨的碱性液吸收）。
实施例
8
取浓度为0.2 M的镁盐溶液18,000
mL，置于CO2反应吸收罐，开动搅拌器，置搅拌流速为200 rpm。开启与储氨液罐相连的平流泵，向CO2反应吸收罐中滴加入氨水，流量为15 mL/min，与此同时，实时检测镁盐溶液的pH值，待其值 > 9时，通入CO2，流量为 350 mL/min，开始计时，反应吸收共300
min，停止通入CO2，取200 mL悬浊液，离心分离，取上层清液，分析所含Mg2+浓度，得Mg2+沉淀率为100%。收集产生的沉淀，干燥，计量。固定CO2所沉淀Mg2+的百分数为86.4%，Mg(OH)2沉淀对应Mg2+的百分数为13.6%。镁盐沉淀对应的CO2吸收率66.5%，CO2总吸收率为100%（其中33.5%由含氨的碱性液吸收）。
实施例
9
取浓度为0.2 M的镁盐溶液18,000
mL，置于CO2反应吸收罐，开动搅拌器，置搅拌流速为200 rpm。开启与储氨液罐相连的平流泵，向CO2反应吸收罐中滴加入氨水，流量为15 mL/min，与此同时，实时检测镁盐溶液的pH值，待其值 > 9时，通入CO2+N2混合气，其中CO2流量为 100
mL/min，N2流量为 500 mL/min，CO2在混合气中的体积分数为16.7%。开始计时，反应吸收共300
min，停止通入CO2，取200 mL悬浊液，离心分离，取上层清液，分析所含Mg2+浓度，得Mg2+沉淀率为43.1%。收集产生的沉淀，干燥，计量。固定CO2所沉淀Mg2+的百分数为16.7%，Mg(OH)2沉淀对应Mg2+的百分数为26.4%。镁盐沉淀对应的CO2吸收率44.8%，CO2总吸收率为100%（其中55.2%由含氨的碱性液吸收）。
实施例
10
取浓度为0.2 M的镁盐溶液18,000
mL，置于CO2反应吸收罐，开动搅拌器，置搅拌流速为200 rpm。开启与储氨液罐相连的平流泵，向CO2反应吸收罐中滴加入氨水，流量为15 mL/min，与此同时，实时检测镁盐溶液的pH值，待其值 > 9时，通入CO2+N2混合气，其中CO2流量为 290
mL/min，N2流量为 500 mL/min，CO2在混合气中的体积分数为36.7%。开始计时，反应吸收共300
min，停止通入CO2，取200 mL悬浊液，离心分离，取上层清液，分析所含Mg2+浓度，得Mg2+沉淀率为86.8%。收集产生的沉淀，干燥，计量。固定CO2所沉淀Mg2+的百分数为72.6%，Mg(OH)2沉淀对应Mg2+的百分数为14.2%。镁盐沉淀对应的CO2吸收率67.3%，CO2总吸收率为100%（其中32.7%由含氨的碱性液吸收）。
实施例
11
取浓度为0.2 M的镁盐溶液18,000
mL，置于CO2反应吸收罐，开动搅拌器，置搅拌流速为200 rpm。开启与储氨液罐相连的平流泵，向CO2反应吸收罐中滴加入氨水，流量为5 mL/min，与此同时，实时检测镁盐溶液的pH值，待其值 > 9时，通入CO2+N2混合气，其中CO2流量为 100
mL/min，N2流量为 500 mL/min，CO2在混合气中的体积分数为16.7%。开始计时，反应吸收共300
min，停止通入CO2，取200 mL悬浊液，离心分离，取上层清液，分析所含Mg2+浓度，得Mg2+沉淀率为28.0%。收集产生的沉淀，干燥，计量。固定CO2所沉淀Mg2+的百分数为19.4%，Mg(OH)2沉淀对应Mg2+的百分数为8.6%。镁盐沉淀对应的CO2吸收率52.2%，CO2总吸收率为100%（其中47.8%由含氨的碱性液吸收）。
实施例
12
取浓度为0.2 M的镁盐溶液4,500
mL，置于CO2反应吸收罐，开动搅拌器，置搅拌流速为200 rpm。开启与储氨液罐相连的平流泵，向CO2反应吸收罐中滴加入氨水，流量为5 mL/min，与此同时，实时检测镁盐溶液的pH值，待其值 > 9时，通入CO2，其中CO2流量为 230
mL/min，开启与镁盐溶液储罐相连的平流泵，向CO2吸收反应罐中喷淋加入镁盐溶液，流量为90 mL/min。镁盐溶液加完后（150
min），继续通入CO2反应吸收150 min，当总反应吸收时间达300 min后，停止通入CO2。取200
mL悬浊液，离心分离，取上层清液，分析所含Mg2+浓度，得Mg2+沉淀率为84.9%。收集产生的沉淀，干燥，计量。固定CO2所沉淀Mg2+的百分数为50.8%，Mg(OH)2沉淀对应Mg2+的百分数为34.1%。镁盐沉淀对应的CO2吸收率59.3%，CO2总吸收率为84.6%（其中25.3%由含氨的碱性液吸收）。
实施例
13
取浓度为0.2 M的镁盐溶液4,500
mL，置于CO2反应吸收罐，开动搅拌器，置搅拌流速为200 rpm。开启与储氨液罐相连的平流泵，向CO2反应吸收罐中滴加入氨水，流量为5 mL/min，与此同时，实时检测镁盐溶液的pH值，待其值 > 9时，通入CO2，其中CO2流量为 230
mL/min。开启与镁盐溶液储罐相连的平流泵，向CO2吸收反应罐中喷淋加入镁盐溶液，流量为135 mL/min。镁盐溶液加完后（100
min），继续通入CO2反应吸收150 min，当总反应吸收时间达300 min后，停止通入CO2。收集产生的沉淀，干燥，计量。镁盐沉淀对应的CO2吸收率56.4%，CO2总吸收率为80.8%（其中24.4%由含氨的碱性液吸收）。
Claims (5)
1.一种CO2反应-吸收联合装置，其特征是它主要由三部分组成:
(1) 带大功率搅拌器的镁盐液罐：该镁盐液罐为含镁反应液储液罐，它具备搅拌功能、通过加入一定量的氨水预调节镁液酸碱性及pH测量功能；
(2) 带大功率搅拌器的CO2反应吸收罐：该反应吸收罐属于连续搅拌辅助的鼓泡浆态反应器，该吸收反应罐具备传输与鼓泡CO2、输送含镁反应液、氨水喷淋加入、pH实时测量功能和搅拌功能；
(3) 氨液罐：它具有二路氨液输出口，分别用于含镁反应液的酸碱性预调节以及CO2反应吸收罐的pH值控制，为了保证试验的高可靠性，含镁反应液输送和氨液输送均籍液体平流泵进行，输送的液体能精确定量，且不受液压变化的影响，模拟烟气由氮气和CO2二路混合气组成，其中二路气体和混合气的流量借助质量流量计均精确控制，气体中CO2的含量也可定量调节。
2.根据权利要求1所述的CO2反应-吸收联合装置，其特征是：所述的CO2反应吸收罐中所述的pH实时测量功能是通过置于反应液中的pH探头与在线计算机工作站的耦合，实现每3秒采集反应液的pH值数据。
3.根据权利要求1所述的CO2反应-吸收联合装置，其特征是：所述的含镁反应液是含MgCl2的水溶液，含MgCl2的浓度为0.1-0.3 mol/L。
4.一种采用权利要求1或2所述的CO2反应-吸收联合装置的固定CO2的方法，其特征是：
将CO2和N2通过2路质量流量控制器控制，并通过3通混合器获得特定CO2含量的CO2-N2混合气，其中CO2气体流量在100-350 mL/min范围，N2流量为 500 mL/min，将确定组成的CO2-N2混合气通过气体输入口进入CO2反应吸收罐，再经气体分布器，产生鼓泡并与含镁盐反应液接触，与此同时，通过大功率磁力搅拌器，对含镁反应液进行搅拌，搅拌使气-液-固三相保持比较均匀的混合状态，有利于促进均匀成核， CO2反应吸收罐的搅拌转速为不超过 200 rpm；
所述的含镁反应液为含MgCl2的水溶液，含MgCl2的浓度为0.1-0.3 mol/L，加入含镁反应液至CO2反应吸收罐的方式有二种：一种是一次性全部加入；另一种是先在CO2吸收反应罐中加入约总液量的1/4并持续搅拌，在此状态下余下的3/4液量通过平流泵稳定计量地喷淋加入；
氨水通过氨液罐经液体平流泵注入CO2反应吸收罐，其流量在 5-15 mL/min范围，所加氨水为标准浓氨水经稀释2倍所得，加入氨水的主要目的是调节并保持反应液的pH值在9.5-11.0范围，以保证CO2与Ma2+在反应液中能够持续生成MgCO3沉淀；
通过权利要求1或2所述的装置，实时监测反应吸收液的酸碱度及其变化情况。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征是：一次试验的总液量为 18,000 mL，CO2的反应吸收以通入含CO2混合气开始计时，反应吸收的时间在150-300 min范围。
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