RU2007115051A

RU2007115051A - Удаление диоксида углерода из потоков отходов путем совместного получения карбонатных и/или биокарбонатных минералов

Info

Publication number: RU2007115051A
Application number: RU2007115051/15A
Authority: RU
Inventors: Джо Дэвид ДЖОУНС (US); Джо Дэвид Джоунс
Original assignee: Джо Дэвид ДЖОУНС (US); Джо Дэвид Джоунс
Priority date: 2004-09-23
Filing date: 2005-09-23
Publication date: 2008-10-27
Also published as: RU2420345C2; RU2011103157A; RU2569093C2

Abstract

1. Способ удаления диоксида углерода из газового потока, включающийполучение гидроксида в водной смеси;смешение гидроксида с газовым потоком с получением карбонатных продуктов, бикарбонатных продуктов, или смеси карбонатных и бикарбонатных продуктов в смеси; ивыделение указанных карбонатных и/или бикарбонатных продуктов из смеси, тем самым, удаляя диоксид углерода из потока газа.2. Способ по п.1, дополнительно включающий процесс регулирование способа получения практически только карбонатных продуктов, практически только бикарбонатных продуктов, или смеси карбонатных и бикарбонатных продуктов.3. Способ по п.1 или 2, в котором получают смесь, включающую около пятидесяти процентов карбонатных продуктов и около пятидесяти процентов бикарбонатных продуктов, около двадцати пяти процентов карбонатных продуктов и около семидесяти пяти процентов бикарбонатных продуктов, или около семидесяти пяти процентов карбонатных продуктов и около двадцати пяти процентов бикарбонатных продуктов.4. Способ по п.1 или 2, в котором смешение происходит в двух раздельных камерах, причем одну камеру используют для производства карбонатных продуктов, а другую камеру используют для производства бикарбонатных продуктов.5. Способ по п.1 или 2, в котором смешение происходит в барботажной колонне или серии барботажных колонн.6. Способ по п.1 или 2, в котором выделение карбонатных и/или бикарбонатных продуктов из смеси включает процесс выделения в результате горячего осаждения.7. Способ по п.1 или 2, в котором тепло для процесса выделения получают в результате теплообмена с входящими топочными газами.8. Способ по п.1 или 2, дополнительно включаю�

Claims

1. Способ удаления диоксида углерода из газового потока, включающий

получение гидроксида в водной смеси;

смешение гидроксида с газовым потоком с получением карбонатных продуктов, бикарбонатных продуктов, или смеси карбонатных и бикарбонатных продуктов в смеси; и

выделение указанных карбонатных и/или бикарбонатных продуктов из смеси, тем самым, удаляя диоксид углерода из потока газа.

2. Способ по п.1, дополнительно включающий процесс регулирование способа получения практически только карбонатных продуктов, практически только бикарбонатных продуктов, или смеси карбонатных и бикарбонатных продуктов.

3. Способ по п.1 или 2, в котором получают смесь, включающую около пятидесяти процентов карбонатных продуктов и около пятидесяти процентов бикарбонатных продуктов, около двадцати пяти процентов карбонатных продуктов и около семидесяти пяти процентов бикарбонатных продуктов, или около семидесяти пяти процентов карбонатных продуктов и около двадцати пяти процентов бикарбонатных продуктов.

4. Способ по п.1 или 2, в котором смешение происходит в двух раздельных камерах, причем одну камеру используют для производства карбонатных продуктов, а другую камеру используют для производства бикарбонатных продуктов.

5. Способ по п.1 или 2, в котором смешение происходит в барботажной колонне или серии барботажных колонн.

6. Способ по п.1 или 2, в котором выделение карбонатных и/или бикарбонатных продуктов из смеси включает процесс выделения в результате горячего осаждения.

7. Способ по п.1 или 2, в котором тепло для процесса выделения получают в результате теплообмена с входящими топочными газами.

8. Способ по п.1 или 2, дополнительно включающий

транспортировку карбонатных продуктов к удаленным местам секвестра;

объединение карбонатных продуктов с кислотой в реакции нейтрализации с получением чистого диоксида углерода; и

закачку диоксида углерода в хранилище углерода.

9. Способ по п.1 или 2, в котором другие компоненты газового потока нейтрализуют и/или захватывают/улавливают в процессе образования карбоната.

10. Способ по п.9, в котором другие компоненты газового потока, которые нейтрализуют и/или захватывают/улавливают в процессе образования карбоната, включают SOx, NOx, и ртутьсодержащий материал.

11. Способ по п.1 или 2, в котором получение гидроксида включает

получение соли;

смешение соли с водой, паром, или ими обоими, с получением раствора; и

электролиз раствора с получением гидроксида.

12. Способ по п.11, в котором раствор подвергают электролизу с использованием напряжения большего или равного 5 В.

13. Способ по п.11, в котором рассол подвергают электролизу при напряжении ниже чем 5 В, например, от 1,5 до 4 В или от 2 до 3 В.

14. Способ по п.11, в котором кислоту, предпочтительно хлористоводородную кислоту, добавляют к раствору перед тем как его подвергают электролизу.

15. Способ по п.11, в котором

стадия электролиза происходит в электролизере, имеющем пространство католита и пространство анолита; и

карбонатные или бикарбонатные продукты рециркулируют в пространство католита электролизера.

16. Способ по п.11, в котором потребляемая в способе энергия дополняется теплом топочных газов, извлекаемым из газового потока.

17. Способ по п.1 или 2, дополнительно определяемый как способ удаления диоксида углерода из газового потока, включающий

получение гидроксида натрия в водной смеси;

смешение гидроксида натрия с газовым потоком с получением карбоната натрия, бикарбоната натрия, или смеси карбоната натрия и бикарбоната; и

выделение указанного карбоната натрия и/или бикарбоната из смеси, тем самым, удаляя диоксид углерода из газового потока.

18. Способ по п.17, дополнительно включающий

транспортирование карбоната натрия в отдаленное место секвестра;

закачивание диоксида углерода в хранилище углерода.

19. Способ по п.17, в котором получение гидроксида натрия включает

получение хлорида натрия;

смешение хлорида натрия с водой, паром или с обоими с получением рассола; и

электролиз рассола с получением гидроксида натрия и газообразного хлора.

20. Способ по п.19, в котором рассол подвергают электролизу при напряжении большем чем или равным 5 В.

21. Способ по п.19, в котором рассол подвергают электролизу при напряжении меньшем, чем 5 В, например, от 1,5 до 4 В, от 2 до 3 В.

22. Способ по п.19, в котором кислоту, предпочтительно хлористоводородную кислоту, добавляют к рассолу перед тем, как его подвергают электролизу.

23. Способ по п.19, в котором

24. Способ по п.19, в котором потребляемая в способе энергия дополняется теплом топочных газов, извлекаемым из газового потока.

25. Способ по п.19, дополнительно включающий сбор газообразного хлора.

26. Способ по п.19, в котором получают газообразный водород.

27. Способ по п.19, в котором газообразный водород и газообразный хлор сжигают с получением хлористоводородной кислоты, которую добавляют к рассолу перед тем, как его подвергают электролизу.

28. Способ по п.26, в котором газообразный водород сжигают с атмосферным кислородом или кислородом со склада химических материалов с получением воды.

29. Способ по п.26, дополнительно включающий использование газообразного водорода для производства энергии.

30. Способ по п.19, в котором выделение карбоната натрия и/или бикарбоната из смеси включает процесс горячего осаждения, в котором тепло для процесса выделения получают от энергии, производимой в результате сжигания газообразного водорода.

31. Способ по п.19, в котором газообразный водород сжигают совместно с углем для улучшения выбросов угольных топок или используют в процессе сжигания для получения постоянного электрического тока в топливном элементе.

32. Способ по п.1, в котором газовым потоком является поток выхлопных газов из установки, например, энергетической установки, которая использует исходное топливо на основе углерода, предпочтительно в котором поток выхлопных газов включает CO₂ и H₂O.

33. Установка, включающая

электролизную камеру, включающую, по меньшей мере, один катод и, по меньшей мере, один анод, приспособленную при использовании для получения гидроксида;

смесительное оборудование, операционно соединенное с электролизной камерой и трубопроводом, приспособленным для удерживания газового потока в процессе использования, которое приспособлено при использовании для смешения гидроксида из электролизной камеры с газовым потоком с получением смеси, в которой соединения углерода, серы, и/или азота газового потока могут реагировать с гидроксидом; и

камеру выделения, операционно соединенную со смесительным оборудованием и приспособленную для выделения смеси на отдельную газовую фазу и твердую и/или жидкую фазу.

34. Установка по п.33, в которой электролизная камера включает мембранный электролизер, диафрагменный электролизер, и/или электролизер с ртутным катодом.

35. Способ по п.33, в котором смесительное оборудование включает периодический реактор или серию периодических реакторов, устройство для осуществления жидкостной абсорбции/химической реакции газа или серию устройств для осуществления жидкостной абсорбции/химической реакции газа, кристаллизационную колонну или серию кристаллизационных колонн, или барботажную колонну или серию барботажных колонн.

36. Установка по п.33, дополнительно включающая сушильную камеру, операционно соединенную с камерой для выделения, и приспособленную при использовании для удаления жидкости из твердой и/или жидкой фазы.

37. Установка по п.36, в котором сушильная камера при использовании приспособлена для нагрева твердой и/или жидкой фазы.

38. Установка по п.33, дополнительно определяемая как операцинно соединенная с энергетической установкой.

39. Установка по п.33, в которой электролизная камера при использовании приспособлена для получения газообразного хлора и гидроксида натрия из хлорида натрия и воды.

40. Установка по п.33, в которой смесительное оборудование при использовании приспособлено для смешения гидроксида из электролизной камеры с диоксидом углерода из газового потока для получения карбонатных и/или бикарбонатных продуктов.