CN109152984A - 用于从经由燃烧化石燃料所生成的烟道气体中减少二氧化碳排放物的系统和方法 - Google Patents

用于从经由燃烧化石燃料所生成的烟道气体中减少二氧化碳排放物的系统和方法 Download PDF

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Abstract

提供一种用于从经由燃烧化石燃料所生成的烟道气体中减少二氧化碳排放物的系统。该系统包括碳酸化器和分类器。碳酸化器构造成用以接收烟道气体和碳吸收颗粒。分类器流体地连接至碳酸化器并且构造成用以接收包括热传递颗粒和碳吸收颗粒的混合物。混合物在分类器内经由烟道气体以一定速度流体化，使得烟道气体携带和传输碳吸收颗粒至碳酸化器而热传递颗粒则未被携带也未传输至碳酸化器。

Description

用于从经由燃烧化石燃料所生成的烟道气体中减少二氧化碳 排放物的系统和方法
技术领域
本发明的实施例主要涉及动力装备技术，并且更具体地涉及用于从经由燃烧化石燃料所生成的烟道气体中减少二氧化碳排放物的系统和方法。
背景技术
许多电动力装备燃烧化石燃料以便发热，该热继而用于经由蒸汽涡轮对发电机提供动力。然而，化石燃料的燃烧生成大量的二氧化碳（“CO2”）。因此，鉴于越来越担忧CO2可能会促使全球变暖，故现在许多基于化石燃料的动力装备试图通过经由“碳捕获”技术再次捕获和储存CO2来减少CO2排放物。
一种此类技术是再生钙循环（“RCC”），其为采用两个反应器（例如，碳酸化器和煅烧器）的燃烧后系统。在碳酸化器中，来自烟道气体的CO2与石灰（或其它碳吸收化合物）反应以形成石灰石。石灰石然后传送至煅烧器，在其中它被加热并经由吸热性煅烧反应而被转换回成石灰和CO2。CO2然后被捕获和储存而石灰则返回回到碳酸化器。
目前，实施RCC系统的基于化石燃料的装备采用在原地氧烧煤燃烧来供给对于吸热性煅烧反应所需的热。然而，这种方式经受引入酸性组分至吸附剂材料，例如，存在于煤中的基于硫和氯的化合物，其使含有CaO的吸附剂用以吸收CO2的能力下降。另外，采用常规RCC技术的基于化石燃料的动力装备需要近乎纯氧气来驱动煅烧反应。在近乎纯氧气中的空气进入和杂质二者导致需要去除所生成的CO2，也即一种专用气体处理单元来移除不可凝缩的气体以满足管线规范。
鉴于上文，需要的是一种用于从经由燃烧化石燃料所生成的烟道气体中减少二氧化碳排放物的改进系统和方法。
发明内容
在一个实施例中，提供一种用于从经由燃烧化石燃料所生成的烟道气体中减少二氧化碳排放物的系统。该系统包括碳酸化器和分类器。碳酸化器构造成用以接收烟道气体和碳吸收颗粒。分类器流体地连接至碳酸化器并且构造成用以接收包括热传递颗粒和碳吸收颗粒的混合物。混合物在分类器内经由烟道气体以一定速度流体化，使得烟道气体携带和传输碳吸收颗粒至碳酸化器而热传递颗粒则未被携带也未传输至碳酸化器。
在另一实施例中，提供一种用于从经由燃烧化石燃料所生成的烟道气体中减少二氧化碳排放物的分类器。分类器包括至少一个流化床或接触室，其构造成用以接收包括热传递颗粒和碳吸收颗粒的混合物；以及出口端口，其流体地连接该至少一个流化床或接触室至构造成用以接收碳吸收颗粒的碳酸化器。混合物在该至少一个流化床或接触室内经由烟道气体以一定速度流体化，使得烟道气体携带和传输碳吸收颗粒通过出口端口至碳酸化器而热传递颗粒则未被携带也未传输至碳酸化器。
在又一实施例中，提供一种用于从经由燃烧化石燃料所生成的烟道气体中减少二氧化碳排放物的方法。该方法包括：使包括热传递颗粒和碳吸收颗粒的混合物在分类器内经由烟道气体以一定速度流体化，使得烟道气体携带和传输碳吸收颗粒至流体地连接至分类器的碳酸化器而热传递颗粒则未被携带也未传输至碳酸化器。
在还一实施例中，提供一种用于从经由燃烧化石燃料所生成的烟道气体中减少二氧化碳排放物的分类器。分类器包括多个流体化床或接触室，其构造成用以接收包括热传递颗粒和碳吸收颗粒的混合物。混合物通过分类气体在多个流体化床或接触室中的第一流体化床或接触室中以第一速度流体化，该第一速度携带和传输碳吸收颗粒中的一些至流体地连接至分类器的碳酸化器而既不携带也不传输热传递颗粒至碳酸化器。剩余的混合物通过分类气体在多个流体化床或接触室中的第二流体化床或接触室中以第二速度流体化，该第二速度大于第一速度并且携带和传输碳吸收颗粒中的一些至碳酸化器而既不携带也不传输热传递颗粒至碳酸化器。
在还一实施例中，提供一种用于从经由燃烧化石燃料所生成的烟道气体中减少二氧化碳排放物的方法。该方法包括：使包括热传递颗粒和碳吸收颗粒的混合物经由分类气体在分类器的第一流体化床或接触室中以第一速度流体化，该第一速度携带和传输碳吸收颗粒中的一些至流体地连接至分类器的碳酸化器，使得剩余的混合物流动至分类器的第二流体化床或接触室。该方法还包括使剩余的混合物经由分类气体在第二流体化床或接触室中以第二速度流体化，该第二速度大于第一速度并且携带和传输碳吸收颗粒中的一些至碳酸化器。
附图说明
参照附图阅读下文对非限制性实例的描述，本发明将得到更好地理解，在以下图中：
图1为用于从经由燃烧化石燃料所生成的烟道气体中减少碳排放物的示例性系统的图示，其中，该系统包括根据本发明的一个实施例的一个或多个分类器；
图2为图1的系统的另一图示；
图3为根据本发明的一个实施例的图1的系统的碳酸化器的底部区段和一个或多个分类器的图示；
图4为流程图，其示出根据本发明的一个实施例的用于采用图1的系统从经由燃烧化石燃料所生成的烟道气体中减少碳排放物的方法；以及
图5为流程图，其示出根据本发明的一个实施例的用于采用图1的系统从经由燃烧化石燃料所生成的烟道气体中减少碳排放物的另一方法。
具体实施方式
在下文将详细地参照本发明的示例性实施例，其实例在附图中例示。只要有可能，贯穿附图使用的相同参考标号指代相同或同样的部件而无需重复性的描述。
如文中所用，用语“基本上”、“通常”和“大约”表示相对于适于达到构件或组件的功能目的的理想期望状态而言在合理地可达到的制造和组装公差内的状况。如文中所用，“电耦合”、“电连接”以及“电连通”是指所引用元件直接地或间接地连接，使得电流可从一个元件流动至另一元件。连接可包括直接导电性连接（也即没有居间的电容、感应或有源元件）、感应连接、电容连接，和/或任何其它适合的电连接。可存在居间构件。如同样在文中所用，用语“流体地连接”是指所引用元件连接成使得流体（用以包括液体、气体和/或等离子体）可从一个元件流动至另一元件。因此，如文中所用，用语“上游”和“下游”描述所引用元件相对于在所引用元件之间和/或附近流动的流体的流动路径而言的位置。另外，如文中所用，用语“填充”包括利用填充材料或物体完全地和部分地填充容纳物体。如同样在文中所用，用语“热接触”是指所引用物体彼此接近，使得热能/热能量可在它们之间传递。
另外，尽管文中所述实施例是相对于采用碳酸化器和煅烧反应的基于化石燃料的动力装备例如基于煤和油的动力装备来描述，但应当理解，本发明的实施例可同等地适用于在其中必须经由吸附剂和煅烧工艺过程从容纳物质捕获化合物和/或成分的任何装置和/或工艺过程。
因此，参看图1，示出一种采用一体式（或集成式）RCC 12用于从经由燃烧化石燃料所生成的烟道气体中减少二氧化碳排放物的系统10。如将认识到的那样，采用一体式RCC12的系统10可完全地集成到动力装备14中。因此，在实施例中，动力装备14包括颗粒加热炉16、具有煅烧室的煅烧器18、分类器20（和图2中的22）、碳酸化器24、吸附剂预热器26、CO2压缩设备28、脱硫器30、空气预热器32，以及一个或多个热回收构件34、36、38、40。如应理解的那样，系统10的上述元件可包括与它们的相应主要功能相关联的辅助设备。例如，碳酸化器24可包括一个或多个旋流器、套环密封件以及内部热传递设备。还应理解的是，动力装备14的附加设备典型地与所联接的蒸汽循环和动力生成相关联，并且为改善清楚性起见未在图中明确地示出。更进一步地，尽管文中的图和说明书讨论和示出热被传递至所联接的蒸汽循环（例如，热回收构件34、36、38、40），但应进一步理解的是，通向蒸汽循环的热传递也可发生在未明确标识“热回收”的其它构件和/或工艺过程步骤中。
如图1中所示，颗粒加热炉16经由利用分别经由导管42和44所接收的空气使煤（或其它化石燃料）燃烧来产生烟道气体。如将认识到的那样，颗粒加热炉16升高热传递颗粒（未示出且也在下文称为“HT颗粒”）的温度，该热传递颗粒经由导管46传送至煅烧器18以推进高温吸热性煅烧反应。如将认识到的那样，在实施例中，HT颗粒可为惰性化合物/成分。另外，部分地冷却的烟道气体经由导管48和50离开颗粒加热炉16并且可在经由导管52进入脱硫器30之前通过热回收构件34冷却。在经由脱硫器30移除大量的硫之后，烟道气体于是可适于与多个碳吸收颗粒（在下文也称为“吸附剂”）接触，经由导管54流动至分类器20、22以及碳酸化器24。
在实施例中，空气预热器32可经由导管56接收空气，且然后在空气在颗粒加热炉16中燃烧之前对空气加热。在实施例中，空气预热器32可经由冷却烟道气体来加热空气，该烟道气体经由导管48接收自颗粒加热炉16。
分类器20、22可经由出口端口/导管58流体地连接至碳酸化器24并位于其上游（在图2中最佳示出），并且经由导管54接收烟道气体。分类器20、22也可经由导管60流体地连接至煅烧器18并位于其下游，通过该导管，贫吸附剂和HT颗粒的混合物从煅烧器18流动至分类器20、22。如文中关于吸附剂所用，用语“贫”描述吸附剂当已剥除从烟道气体所吸收的CO2时的状态。如将认识到的那样，在实施例中，归因于吸附剂和HT颗粒的分子之间在直径和密度方面的差异，分类器20、22采用烟道气体的流动来使贫吸附剂与HT颗粒分离。
碳酸化器24可流体地连接至分类器20、22并位于其下游。碳酸化器24从分类器20、22接收烟道气体和所携带的吸附剂。贫吸附剂是在碳酸化器24内从烟道气体吸收CO2，也即，贫吸附剂成为加载型吸附剂并且烟道气体变得CO2不足。如文中关于吸附剂所用，用语“加载型”描述吸附剂当容纳（或包含）从烟道气体所吸收的CO2时的状态。烟道气体然后经由导管62离开碳酸化器24，在此情况下烟道气体在经由导管64发送至环境之前通过热回收构件36被进一步处理（热被移除/回收）。加载型吸附剂在旋流器（图2中的66）中与CO2不足的烟道气体分离并且经由导管68流动至吸附剂预热器26。
吸附剂预热器26用于在加载型吸附剂经由导管72进给至煅烧室18之前利用经由导管70来自煅烧器18的热的CO2预热加载型吸附剂。
煅烧器18也可与颗粒加热炉16流体地连接并且经由导管46进给有加热的HT颗粒。煅烧器18可构造成用以接收HT颗粒和加载型吸附剂以便形成包括HT颗粒和吸附剂二者的混合物，也即，加载型吸附剂与HT颗粒产生（或形成）热接触。在煅烧器18中混合HT颗粒与加载型吸附剂引起经由吸热性煅烧反应释放所吸收的CO2。具体地，在吸热性煅烧反应期间，热从HT颗粒传递至加载型吸附剂，其促使加载型吸附剂卸除/释放所吸收的CO2，因此，使加载型吸附剂转变回成留置吸附剂。所释放的CO2然后经由导管70传递至吸附剂预热器26，在其中它经由对加载型吸附剂的加热而被冷却，经由导管74和热回收构件38被进一步冷却，并且经由导管76由CO2压缩设备28进一步处理以备传输和储存。
如在图2中所示，碳酸化器24构造成用以经由导管54接收烟道气体，以及经由导管58接收来自分类器20、22的留置吸附剂，使得留置吸附剂在碳酸化器24内从烟道气体吸收CO2。如应理解的那样，图2描绘两个分类器20和22，其中，分类器22为分类器20的另一实施例，其可经由一个或多个热交换盘管23冷却和/或加热HT颗粒和/或留置吸附剂。另外，为清楚起见，分类器22显示在距碳酸化器24的一定距离处。然而，如将认识到的那样，分类器22的导管58对应于分类器20的导管58，也即，分类器22可采用类似于分类器20的方式流体地连接至碳酸化器24。另外，在其中分类器22包括热交换盘管23的实施例中，分类器22可分割成使得分类器22的大约三分之一（1/3）用于同时的吸附剂冷却和分类/分离。
继续地，烟道气体和加载型吸附剂颗粒经由导管78离开碳酸化器24并流动至旋流器66，在其中可分离烟道气体/HT颗粒混合物。烟道气体然后经由导管62离开旋流器66，在此情况下烟道气体在经由导管64发送至环境之前经由热回收构件36被进一步处理（热被吸收/移除）。加载型吸附剂然后经由导管68传送/流动至吸附剂预热器26。如将认识到的那样，碳酸化器24可为具有顶部区段80和底部区段82的伸长塔。在实施例中，顶部区段80可包括由碳酸化反应吸收热能量的多于一个的热交换器84。
如在图2中进一步所示，分类器20、22可包括分离HT颗粒与留置吸附剂的一个或多个流化床和/或接触室86、87、89。分类器20、22还可包括另一出口端口88，其经由导管90、92流体地连接流化床和/或接触室86、87、89至颗粒加热炉16。HT颗粒与留置吸附剂的混合物在分类器20、22内经由烟道气体以一定速度流体化，使得烟道气体携带和经由导管58传输留置吸附剂至碳酸化器24，而HT颗粒则未被携带也未传输至碳酸化器24。HT颗粒然后经由出口端口88传送/流动回至吸附剂预热器。尽管烟道气体可携带和传输HT颗粒中的一些至碳酸化器24，但应当理解，烟道气体的速度配置成使得HT颗粒的大部分未被携带也未传输至碳酸化器24。
因此，在实施例中，吸附剂可为CaO和CaCO3中的至少一种，HT颗粒可为Al2O3，以及烟道气体经由导管54的进入速度可高达1m/s。如将认识到的那样，HT颗粒可在分类器20、22内通过烟道气体冷却和/或可在引入/再次引入至煅烧器18之前经由颗粒加热炉16加热。如将进一步认识到的那样，在实施例中，分类器20、22可在底部区段82处流体地连接至碳酸化器24。另外，在实施例中，分类器20、22可设置/定位在低于碳酸化器24的高度（elevation）处。例如，如图2中所示，分类器20、22可定位成低于且邻近碳酸化器24。
现在转到图3，在一个实施例中，碳酸化器24的底部区段82可构造成用以允许无意地携带或传输到碳酸化器24中的HT颗粒经由导管95流动回至分类器20、22。分类器20、22的入口56可设计成在进料装置（feeding）处具有预分离效应，也即吸附剂细料通过烟道气体携带至碳酸化器24。
如将认识到的那样，在实施例中，系统10还可包括控制器（图1中的96），其与系统10的各种构件进行电子通信并有助于这些构件的协调。例如，控制器96可用于控制系统10的其它构件的动作。控制器96可为电的、机械的，和/或它们的组合。例如，在实施例中，控制器96可为专用/专门的电逻辑电路。在其它实施例中，控制器96可为经编程为具有一个或多个指令的通用控制器。在此类实施例中，控制器96可包括至少一个处理器/CPU（图1中的98）和储存碳减少应用程序的存储器装置（图1中的100）。
因此，现在参看图4，示出经由系统10用于从经由燃烧化石燃料所生成的烟道气体中减少二氧化碳排放物的方法102的实施例。如将认识到的那样，在某些实施例中，储存在存储器装置100中的碳减少应用程序可加载到至少一个处理器/CPU 98中，使得控制器96通过碳减少应用程序而适于执行方法102的全部或一部分。因此，如图4中所示，方法102包括使HT颗粒和吸附剂的混合物在分类器20、22内经由烟道气体以一定速度流体化104，使得烟道气体携带和传输吸附剂至碳酸化器24而HT颗粒则未被携带也未传输至碳酸化器24。在实施例中，方法102还包括在碳酸化器24处接收106来自分类器20、22的吸附剂，在碳酸化器24内经由吸附剂吸收108二氧化碳，在煅烧器18处接收110来自碳酸化器24的吸附剂，在煅烧器18处接收112来自分类器20、22的HT颗粒，通过经由HT颗粒加热吸附剂在煅烧器18中形成114混合物而使得所吸收的CO2从吸附剂中释放，和/或在分类器24处接收116来自煅烧器18的混合物。
现在参看图5，示出采用分类器20、22用于从经由燃烧化石燃料所生成的烟道气体中减少二氧化碳排放物的方法118的另一实施例。方法118包括：使混合物经由分类气体在分类器20、22的第一流体化床或接触室86中以携带和传输吸附剂中的一些至碳酸化器24的第一速度流体化120，使得剩余的混合物流动至分类器的第二流体化床或接触室87；以及使剩余的混合物经由分类气体在第二流体化床或接触室87中以第二速度流体化122，该第二速度大于第一速度并且携带和传输碳吸收颗粒中的一些至碳酸化器24。尽管分类气体可携带和传输HT颗粒中的一些至碳酸化器24，但应当理解，分类气体的速度配置成使得HT颗粒的大部分未被携带也未传输至碳酸化器24。另外，在多个方面，方法134还可包括经由分类器20、22冷却HT颗粒。
还应当理解，上述描述意图为例示性的，而非限制性的。例如，上述实施例（和/或其方面）可彼此相结合地使用。另外，在不脱离本发明的范围的情况下可作出许多修正以使具体情势或材料适应本发明的教导内容。
例如，在一个实施例中，提供一种用于从经由燃烧化石燃料所生成的烟道气体中减少二氧化碳排放物的系统。该系统包括碳酸化器和分类器。碳酸化器构造成用以接收烟道气体和碳吸收颗粒。分类器流体地连接至碳酸化器并且构造成用以接收包括热传递颗粒和碳吸收颗粒的混合物。混合物在分类器内经由烟道气体以一定速度流体化，使得烟道气体携带和传输碳吸收颗粒至碳酸化器而热传递颗粒则未被携带也未传输至碳酸化器。在某些实施例中，碳酸化器具有上游区段和下游区段，以及分类器在上游区段处流体地连接至碳酸化器。在某些实施例中，分类器定位在低于碳酸化器的高度处。在某些实施例中，分类器设置在碳酸化器的上游。在某些实施例中，系统还包括设置在分类器的上游并且流体地连接至分类器的煅烧器。在此类实施例中，碳吸收颗粒在碳酸化器中吸收二氧化碳并与烟道气体分离之后输送至煅烧器，热传递颗粒从分类器流动至用于加热的炉，经加热的热传递颗粒流动至煅烧器，以及碳吸收颗粒和热传递颗粒的混合物在煅烧器中形成并且流动至分类器。在某些实施例中，碳酸化器的底部区段构造成用以允许热传递颗粒流动回至分类器。
其它的实施例提供一种用于从经由燃烧化石燃料所生成的烟道气体中减少二氧化碳排放物的分类器。分类器包括至少一个流化床或接触室，其构造成用以接收包括热传递颗粒和碳吸收颗粒的混合物；以及出口端口，其流体地连接该至少一个流化床或接触室至构造成用以接收碳吸收颗粒的碳酸化器。混合物在该至少一个流化床或接触室内经由烟道气体以一定速度流体化，使得烟道气体携带和传输碳吸收颗粒通过出口端口至碳酸化器而热传递颗粒则未被携带也未传输至碳酸化器。在某些实施例中，碳酸化器具有上游区段和下游区段，以及出口端口在上游区段处流体地连接至碳酸化器。
还有的其它实施例提供一种用于从经由燃烧化石燃料所生成的烟道气体中减少二氧化碳排放物的方法。该方法包括使包括热传递颗粒和碳吸收颗粒的混合物在分类器内经由烟道气体以一定速度流体化，使得烟道气体携带和传输碳吸收颗粒至流体地连接至分类器的碳酸化器而热传递颗粒则未被携带也未传输至碳酸化器。在某些实施例中，碳酸化器具有上游区段和下游区段，以及分类器在上游区段处流体地连接至碳酸化器。在某些实施例中，分类器定位在低于碳酸化器的高度处。在某些实施例中，分类器设置在碳酸化器的上游。在某些实施例中，该方法还包括：在碳酸化器处接收来自分类器的碳吸收颗粒；在碳酸化器内经由碳吸收颗粒吸收二氧化碳；在煅烧器处接收来自碳酸化器的碳吸收颗粒；在煅烧器处接收来自分类器的热传递颗粒；通过经由热传递颗粒加热碳吸收颗粒在煅烧器中形成混合物，使得所吸收的二氧化碳从碳吸收颗粒释放；以及在分类器处从煅烧器接收混合物。在某些实施例中，速度小于或等于1m/s。在某些实施例中，碳吸收颗粒包括CaO和CACO3中的至少一者。在某些实施例中，热传递颗粒为惰性的。
还有的其它实施例提供一种用于从经由燃烧化石燃料所生成的烟道气体中减少二氧化碳排放物的分类器。分类器包括多个流体化床或接触室，其构造成用以接收包括热传递颗粒和碳吸收颗粒的混合物。混合物通过分类气体在多个流体化床或接触室中的第一流体化床或接触室中以第一速度流体化，该第一速度携带和传输碳吸收颗粒中的一些至流体地连接至分类器的碳酸化器而既不携带也不传输热传递颗粒至碳酸化器。剩余的混合物通过分类气体在多个流体化床或接触室中的第二流体化床或接触室中以第二速度流体化，该第二速度大于第一速度并且携带和传输碳吸收颗粒中的一些至碳酸化器而既不携带也不传输热传递颗粒至碳酸化器。在某些实施例中，分类器构造成用以冷却热传递颗粒。
还有的其它实施例提供一种用于从经由燃烧化石燃料所生成的烟道气体中减少二氧化碳排放物的方法。该方法包括使包括热传递颗粒和碳吸收颗粒的混合物经由分类气体在分类器的第一流体化床或接触室中以第一速度流体化，该第一速度携带和传输碳吸收颗粒中的一些至流体地连接至分类器的碳酸化器，使得剩余的混合物流动至分类器的第二流体化床或接触室。该方法还包括使剩余的混合物经由分类气体在第二流体化床或接触室中以第二速度流体化，该第二速度大于第一速度并且携带和传输碳吸收颗粒中的一些至碳酸化器。在某些实施例中，该方法还包括经由分类器冷却热传递颗粒。
因此，如将认识到的那样，通过将分类器集成到碳酸化器中，使用烟道气体来携带和传输来自热传递颗粒的吸附剂，本发明的一些实施例不需要单独的分类器和/或单独的分类步骤。另外，通过使用对于分类气体采用提高速度的多个流化床和/或接触室，其，本发明的一些实施例提供将减小的分类器的大小和形状，以及减少用以使吸附剂与热传递颗粒分离所需的分类气体的量。
另外，尽管文中所述材料的尺寸和类型旨在限定本发明的参数，但它们绝非限制性的而是示例性的实施例。许多其它的实施例对于本领域技术人员而言当审阅上文描述后将是清楚的。因此，本发明的范围将应参照所附权利要求连同此类权利要求所赋予的等同方案的全部范围来确定。在所附权利要求中，用语“包括”和“在其中”用作相应用语“包含”和“其中”的易懂的同等表述。此外，在以下权利要求中，用语例如“第一”、“第二”、“第三”、“上”、“下”、“底”、“顶”等仅是用作标记，而不是意图对它们的对象施加数字或位置要求。另外，对以下权利要求的限制未采用功能+装置的格式书写而且并非意图根据美国法典第35卷第112(f)节来解释，除非此类权利要求限制清楚地采用措词“用于……的装置”，其中“……”表示对进一步结构的功能虚体（void）的陈述。
本书面描述使用实例来公开本发明的若干实施例（包括最佳方式），并且还使得本领域普通技术人员能够实施本发明的实施例，包括制作和使用任何装置或系统以及执行任何所并入的方法。本发明可取得专利的范围由权利要求限定，并且可包括本领域普通技术人员想到的其它实例。如果此类其它实例具有与权利要求的字面语言并无不同的结构元件或者如果此类其它实例包括与权利要求的字面语言并无实质差异的同等结构元件，则认为它们处在权利要求的范围内。
如文中所用，以单数形式记载并且冠以用词“一”或“一个”的元件或步骤应理解为不排除复数个所述元件或步骤，但明确地宣称此种排除除外。此外，对本发明的“一个实施例”的提及并非意图解释为排除也结合所述特征的附加实施例的存在。此外，除非明确相反地宣称，“包括”、“包含”或“具有”一个或多个具有具体特性的元件的实施例可包括不具有该特性的附加的此类元件。
由于在上述发明中可作出某些变化而不脱离文中所涉及发明的实质和范围，故认为在附图中所示的上文所述的全部主题应解释为仅是作为实例例示文中的发明原理而不应理解为限制本发明。

Claims (20)

1.一种用于从经由燃烧化石燃料所生成的烟道气体中减少二氧化碳排放物的系统，所述系统包括：
碳酸化器，所述碳酸化器构造成用以接收所述烟道气体和碳吸收颗粒；
分类器，所述分类器流体地连接至所述碳酸化器并且构造成用以接收包括热传递颗粒和所述碳吸收颗粒的混合物；以及
其中，所述混合物在所述分类器内经由所述烟道气体以一定速度流体化，使得所述烟道气体携带和传输所述碳吸收颗粒至所述碳酸化器而所述热传递颗粒则未被携带也未传输至所述碳酸化器。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述碳酸化器具有上游区段和下游区段，以及所述分类器在所述上游区段处流体地连接至所述碳酸化器。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述分类器定位在低于所述碳酸化器的高度处。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其特征在于，所述分类器设置在所述碳酸化器的上游。
5. 根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
煅烧器，所述煅烧器设置在所述分类器的上游并且流体地连接至所述分类器；以及
其中，
所述碳吸收颗粒在所述碳酸化器中吸收二氧化碳并与所述烟道气体分离之后输送至所述煅烧器，
所述热传递颗粒从所述分类器流动至用于加热的炉，
经加热的所述热传递颗粒流动至所述煅烧器，以及
碳吸收颗粒和热传递颗粒的所述混合物在所述煅烧器中形成并且流动至所述分类器。
6.根据权利要求1至6中任一项所述的系统，其特征在于，所述碳酸化器的底部区段构造成用以允许热传递颗粒流动回至所述分类器。
7.一种用于从经由燃烧化石燃料所生成的烟道气体中减少二氧化碳排放物的分类器，所述分类器包括：
至少一个流化床或接触室，所述至少一个流化床或接触室构造成用以接收包括热传递颗粒和碳吸收颗粒的混合物；
出口端口，所述出口端口流体地连接所述至少一个流化床或接触室至构造成用以接收所述碳吸收颗粒的碳酸化器；以及
其中，所述混合物在所述至少一个流化床或接触室内经由所述烟道气体以一定速度流体化，使得所述烟道气体携带和传输所述碳吸收颗粒通过所述出口端口至所述碳酸化器而所述热传递颗粒则未被携带也未传输至所述碳酸化器。
8.根据权利要求7所述的分类器，其特征在于，所述碳酸化器具有上游区段和下游区段，以及所述出口端口在所述上游区段处流体地连接至所述碳酸化器。
9.一种用于从经由燃烧化石燃料所生成的烟道气体中减少二氧化碳排放物的方法，所述方法包括：
使包括热传递颗粒和碳吸收颗粒的混合物在分类器内经由所述烟道气体以一定速度流体化，使得所述烟道气体携带和传输所述碳吸收颗粒至流体地连接至所述分类器的碳酸化器而所述热传递颗粒则未被携带也未传输至所述碳酸化器。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述碳酸化器具有上游区段和下游区段，以及所述分类器在所述上游区段处流体地连接至所述碳酸化器。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述分类器定位在低于所述碳酸化器的高度处。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其特征在于，所述分类器设置在所述碳酸化器的上游。
13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述碳酸化器处接收来自所述分类器的所述碳吸收颗粒；
在所述碳酸化器内经由所述碳吸收颗粒吸收二氧化碳；
在煅烧器处接收来自所述碳酸化器的所述碳吸收颗粒；
在所述煅烧器处接收来自所述分类器的所述热传递颗粒；
通过经由所述热传递颗粒加热所述碳吸收颗粒在所述煅烧器中形成所述混合物，使得从所述碳吸收颗粒释放所吸收的二氧化碳；以及
在所述分类器处接收来自所述煅烧器的所述混合物。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的方法，其特征在于，所述速度小于或等于1m/s。
15.根据权利要求9至14中任一项所述的方法，其特征在于，所述碳吸收颗粒包括CaO和CACO3中的至少一者。
16.根据权利要求9至15中任一项所述的方法，其特征在于，所述热传递颗粒为惰性的。
17. 一种用于从经由燃烧化石燃料所生成的烟道气体中减少二氧化碳排放物的分类器，所述分类器包括：
多个流体化床或接触室，所述多个流体化床或接触室构造成用以接收包括热传递颗粒和碳吸收颗粒的混合物；以及
其中，所述混合物通过分类气体在所述多个流体化床或接触室中的第一流体化床或接触室中以第一速度流体化，所述第一速度携带和传输所述碳吸收颗粒中的一些至流体地连接至所述分类器的碳酸化器而既不携带也不传输所述热传递颗粒至所述碳酸化器，以及
剩余的混合物通过所述分类气体在所述多个流体化床或接触室中的第二流体化床或接触室中以第二速度流体化，所述第二速度大于所述第一速度并且携带和传输所述碳吸收颗粒中的一些至所述碳酸化器而既不携带也不传输所述热传递颗粒至所述碳酸化器。
18.根据权利要求17所述的分类器，其特征在于，所述分类器构造成用以冷却所述热传递颗粒。
19. 一种用于从经由燃烧化石燃料所生成的烟道气体中减少二氧化碳排放物的方法，所述方法包括：
使包括热传递颗粒和碳吸收颗粒的混合物经由分类气体在分类器的第一流体化床或接触室中以第一速度流体化，所述第一速度携带和传输所述碳吸收颗粒中的一些至流体地连接至所述分类器的碳酸化器，使得剩余的混合物流动至所述分类器的第二流体化床或接触室；以及
使所述剩余的混合物经由所述分类气体在所述第二流体化床或接触室中以第二速度流体化，所述第二速度大于所述第一速度并且携带和传输所述碳吸收颗粒中的一些至所述碳酸化器。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
经由所述分类器冷却所述热传递颗粒。
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