TWI419734B

TWI419734B - 二氧化碳捕獲系統

Info

Publication number: TWI419734B
Application number: TW99116724A
Authority: TW
Inventors: Heng Wen Hsu; Chin Ming Huang; Wan Hsia Liu; Wei Cheng Chen; Wang Chen; Jui Yen Cheng; Chen Ching Wang
Original assignee: Ind Tech Res Inst
Priority date: 2010-05-25
Filing date: 2010-05-25
Publication date: 2013-12-21
Also published as: TW201141598A

Description

二氧化碳捕獲系統

本發明是有關於一種二氧化碳捕獲系統，且特別是關於一種可節省能源、降低成本且具極高效率的二氧化碳捕獲系統。

聯合國「跨政府氣候變遷小組」(Intergovernmental Panel on Climate Change，簡稱IPCC)在二零零二年二月二日發表了一份報告，該報告由全世界一百三十個國家，二千五百名科學家共同簽署，指出全球暖化的結果與碳排放量的相關性是確切無疑的。為減緩氣候暖化速度，聯合國於一九九二年制定〈氣候變化綱要公約〉，一九九七年通過〈京都議定書〉，二零零七年訂定〈峇里行動計畫〉，對攸關氣候暖化的溫室氣體排放提出一系列政策目標方向，希望世界各國共同努力，維護人類生存環境。哥本哈根會議是為制定二零一零年後全球減排二氧化碳目標而舉行的新一輪會議。

在20世紀，全球平均接近地面的大氣層溫度上升了攝氏0.74度。在20世紀，全球平均接近地面的大氣層溫度上升了攝氏0.74度。普遍來說，科學界發現過去50年可觀察的氣候改變的速度是過去100年的雙倍。而目前全球平均溫度的變化，幾乎和二氧化碳含量的變化是同步上升的，從工業革命開始，二氧化碳的含量急劇增加，雖然植物的光合作用吸收了很大一部分二氧化碳，海洋也溶解一部分二氧化碳並固定成碳酸鈣，但空氣中二氧化碳的含量還是逐步增加。二氧化碳和其他溫室氣體的含量不斷增加，正是全球暖化的人為因素中主要部分。另外人類活動中的燃燒化石燃料、清理林木和耕作等等也都增強了溫室效應。

全球性的溫度增量可能反過來導致其它方面的變動，包括海平面上升和降雨量及降雪量在數額上和樣式上的變化。這些變動也許促使極端天氣事件更強更頻繁，譬如洪水、旱災、熱浪、颶風和龍捲風。除此之外，還有其它後果，包括更高或更低的農產量、冰河撤退、夏天時河流流量減少、物種消失及疾病肆虐。根據IPCC 2001年報告預估，全球暖化所引發的氣象災害，將造成每年將超過三千億美元的損失，因此減少大氣中的二氧化碳勢必為目前人類急需共同面對和解決的重要問題。

我國在西元2006年時如果各部門不分攤用電所排放的二氧化碳能源工業(能源轉換)的二氧化碳排放為164,086千公噸，占燃料燃燒總排放的61.86%。但如果就各主要部門之二氧化碳排放分析，在分攤用電排放之情況下我國在西元2006年能源工業(能源轉換)的二氧化碳排放為18,509千公噸，占燃料燃燒總排放的6.98%，由前面的數據可以知道能源工業發電給各部門使用所產生的二氧化碳占燃料燃燒總排放的54.88%。幾乎佔我國二氧化碳總排放量的一半以上，也因此電廠的二氧化碳排放如能有效的被捕獲將能大幅減少我國二氧化碳的排放。

目前我國對於CO₂ 減量的因應策略，是以能源效率提升與再生能源和擴大天然氣使用為主，但由於再生能源受本身自然環境所限制，無法大量取代化石能源使用，而屬低碳之天然氣幾乎完全仰賴進口，價格受國際市場波動大且售價昂貴，若大量使用將對國內電價與能源價格造成影響。因此適當的結合CO₂ 捕獲以減少火力電廠之CO₂ 的排放量，是考慮的方法之一，而能有效大量去除CO₂ 排放的關鍵技術則以捕獲技術為先。

就現有方法採用吸收液如乙醇胺(Monoethanolamine，MEA)吸收二氧化碳為例，每公斤的MEA可吸收60g CO₂ (MEA吸收劑的容量(Capacity))，若以90%的捕獲率來說，捕獲每噸CO₂ 需要1.0368kWh的熱量，會耗用許多能源；再者操作溫度需低於60℃，因此進入吸收槽之煙氣需先降溫。此外，使用氨水(ammonia)或胺類(amine)有洩漏疑慮，濃度高的吸收劑例如濃度超過30%的MEA對設備具腐蝕性。

以1MWe燃煤電廠為例，排氣中CO₂ 濃度約為10%~16%，氣體質量估算每小時約12噸，氣體質量如此大而二氧化碳的濃度又低的情況下，若能研發出具有高性能和高效率的CO₂ 捕獲系統，並且可有效整合與利用能源，減少能源浪費，將是對全球環境的一大貢獻。

本發明係有關於一種二氧化碳捕獲系統，其特殊的設計使得系統不但具極高的二氧化碳捕獲效率，更可節省能源、降低成本。

根據本發明，係提出一種二氧化碳捕獲系統，包括一進料排料部、一第一反應器、一第二反應器、一連通管與一吸附劑儲料槽。第一反應器係具有一煙氣入口可導入一含二氧化碳成份的煙氣，進料排料部係經過再生處理之一吸附劑(可利用金屬氧化物作為吸附劑，如氧化鈣)送至第一反應器，係與二氧化碳進行一碳酸化反應形成一碳酸化飽合吸附劑(如碳酸鈣)，其中該再生處理例如煅燒。第二反應器係位於第一反應器下側處並與第一反應器連通，可煅燒來自第一反應器之碳酸化飽合吸附劑，以脫附二氧化碳，產生再生處理(如煅燒)的吸附劑。連通管係連接第一反應器之底部與第二反應器，第一反應器所形成之碳酸化飽合吸附劑係因重力落下後經由連通管進入第二反應器。吸附劑儲料槽係位於第二反應器之一出口端以承載煅燒後的吸附劑。

在一實施例中，第一反應器例如是氣泡式流體化床之碳酸化爐，第二反應器例如是煅燒爐，分別進行吸附反應和脫附反應。碳酸化飽合吸附劑經過高溫煅燒會將吸附的CO₂ 釋放出來再度形成吸附劑如氧化鈣(CaO)，再次循環進入碳酸化爐進行捕獲CO₂ 。若煅燒氣體為蒸汽，第二反應器排氣之高濃度CO₂ 與蒸汽可經由一冷凝器分離，所捕獲的高濃度CO₂ 可以進行封存及再利用。

在一實施例中，第二反應器進行煅燒所需要的高溫可藉由一富氧燃燒器供應，第二反應器產生的高溫氣體再以迴流方式作為富氧燃燒器的輔助高溫氣體，以降低燃料使用量，使整個CO₂ 捕獲系統更加節省燃料與降低成本。

為讓本發明之上述內容能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

本發明係提出一種二氧化碳捕獲系統，利用吸附劑在適當的溫度下吸附二氧化碳，繼而在適當的溫度下再脫附二氧化碳，藉由吸附劑在兩反應器內分別進行碳酸化程序及煅燒程序，達到吸附及脫附的循環來進行二氧化碳的捕獲與分離。透過特殊的設計使得本發明之二氧化碳捕獲系統不但具極高的二氧化碳捕獲效率，更可節省能源、降低成本。

以下係根據本發明提出一實施例以詳細說明本發明。然而，本領域相關技術者當知實施例所提出之二氧化碳捕獲系統和捕獲流程等內容僅為舉例說明之用，並非作為限縮本發明保護範圍。實際應用時，熟習相關技術者除了根據實施例和實驗之揭露內容，仍應針對應用時實際條件之需求在不悖離本發明之精神下對二氧化碳捕獲系統做適當調整和修改。再者，實施例之圖示僅繪示本發明技術之相關元件，省略不必要之元件，以清楚顯示本發明之技術特點。

另外，可應用金屬氧化物做為吸附劑，例如是氧化鈣(CaO)、氧化鋅(ZnO)、氧化鎂(MgO)、氧化錳(MnO₂ )、氧化鎳(NiO)、氧化銅(CuO)、氧化鉛(PbO)或其他氧化物，而實施例中則以氧化鈣(CaO)為吸附劑，以進行氧化鈣之碳酸化程序和碳酸鈣(即碳酸化飽合吸附劑)之煅燒程序的相關說明，當然本發明並不以此種吸附劑為限。

請參照第1圖，其繪示依照本發明一實施例之二氧化碳捕獲系統的示意圖。實施例之二氧化碳捕獲系統至少包括一進料排料部、一第一反應器20、一第二反應器30、一連通管200和一氧化鈣(CaO)儲料槽40。第一反應器20係具有至少一煙氣入口可導入一含二氧化碳成份的煙氣，進料排料部係將經過再生處理之一氧化鈣(CaO)(吸附劑)送至第一反應器20，以與二氧化碳進行一碳酸化反應形成碳酸鈣(CaCO₃ )(碳酸化飽合吸附劑)，其中該再生處理例如煅燒。第二反應器30係位於第一反應器20下側處並與第一反應器20連通，可煅燒來自第一反應器20之碳酸鈣，以脫附二氧化碳，產生煅燒後的氧化鈣。連通管200係連接第一反應器20之一底部與第二反應器30，而第一反應器20所形成之碳酸鈣，可因重力自然落下後經由連通管200進入第二反應器30。氧化鈣(CaO)儲料槽40係位於第二反應器30之一出口端以承載煅燒後的氧化鈣。

於實施例中，進料排料部係可為一氣送系統11，包括一送風機12(/風車)、一貯料槽13、一進料槽14、和一輸送帶15。其中，送風機12(/風車)可提供進料排料部內之一氣送方式；貯料槽13係鄰近第一反應器20，用以暫貯進料排料部內之氧化鈣。輸送帶15則以氣送方式將貯料槽13內之氧化鈣(吸附劑)輸送至進料槽14。進料槽14係位於第一反應器20之上方，視第一反應器20之需求適時地進料。而進料槽14係以一旋轉閥(Rotary Valve)16及一法藍(Flang)與第一反應器20相接，以控制進料槽14內之吸附劑至第一反應器20的吸附劑量。

在一實施例中，第一反應器20係為一氣泡式流體化床之碳酸化爐，並具有一佈風板21(或氣體分佈盤)可以將煙氣均勻分佈地導入床體內，使氧化鈣產生流體化現象。流體化的氧化鈣可與煙氣中所含有的CO₂ 進行碳酸化反應，使氧化鈣形成碳酸鈣。而碳酸鈣(CaCO₃ )(及小部份未反應氧化鈣)會因分子重量增加而自然向下掉落，經由連通管200設計而落入第二反應器30內。其中，碳酸化爐係可在一操作溫度範圍約650℃~750℃下進行CO₂ 的吸附反應。一應用例中，氣泡式流體化床之碳酸化爐高度例如是1~2m(節省空間)，流化區域風速例如是0.5m/s~3m/s。

在一實施例中，第二反應器30係可在一高溫範圍約800℃~950℃下操作，使碳酸鈣(CaCO₃ )脫附CO₂ 再形成氧化鈣(CaO)，回到該第一反應器20循環再利用。當然，實際應用時，煅燒爐的煅燒溫度係依選擇的吸附劑種類不同(金屬氧化物吸附劑例如是氧化鈣(CaO)、氧化鋅(ZnO)、氧化鎂(MgO)、氧化錳(MnO₂ )、氧化鎳(NiO)、氧化銅(CuO)、氧化鉛(PbO)或其他氧化物)，煅燒時間例如是維持30分鐘至180分鐘，使吸附劑能煅燒完全有利於捕獲CO₂ 。

另外，煅燒一新料時則將完全未反應的石灰石(CaCO₃ )輸送進煅燒爐煅燒成石灰(CaO)後，排入氧化鈣(CaO)儲料槽40儲存。可應用之第二反應器30例如是一移(蠕)動床型式之煅燒爐、或一旋轉窯型式之煅燒爐、或一固定床式之煅燒爐、或其他型式之煅燒爐。在第1圖中，係以移(蠕)動床型式之煅燒爐為例做說明。

如第1圖所式，移(蠕)動床型式之煅燒爐(即第二反應器30)具有多支佈風管31。適合的煅燒氣體經由佈風管31方式將氣體導入煅燒爐內並均勻分佈在煅燒爐內空間，使氣體產生重疊擾動(蠕動)現象，煅燒爐內之碳酸鈣因擾動或流化而緩慢由煅燒爐前端向尾端被推動，一路被推動而通過煅燒爐，前進至煅燒爐之出口端後可排入氧化鈣(CaO)儲料槽40，達到完全煅燒目的(即碳酸化飽合吸附劑經過高溫煅燒後將吸附的CO₂ 釋放出來再度形成吸附劑-氧化鈣)。在一實施例中，氧化鈣(CaO)儲料槽40係可以一高溫液位計監控排入氧化鈣吸附劑之一粉體高度，當粉體高度達到某一定值時則停止進料，並啟動進料排料部以輸送料或排料。

在實施例中，可應用之煅燒氣體如水蒸汽、氮氣(N₂ )、二氧化碳、空氣(air)、氦氣、氖氣、或氬氣、或前述任二或多種混合氣體。佈風管31氣量可進行調整，若採用水蒸汽為煅燒氣體，則可藉由佈風管31控制水蒸汽的噴注量及噴注氣體的區域與方式，在溫度約300℃~500℃，產生中間產物氫氧化鈣(Ca(OH)₂ )以改質煅燒後的氧化鈣。在一應用例中，例如在煅燒爐內創造不同溫度區，再導入不同蒸汽量，使得煅燒後形成的氧化鈣(CaO)具有改質效果。

在一應用例中，若使用蒸汽作為使移(蠕)動床型式煅燒爐內部CaCO₃ 產生移動的氣體，除了降低煅燒爐內CO₂ 的分壓，使吸附飽合之碳酸鈣內的CO₂ 易於脫附以外，也容易將蒸汽與煅燒爐內產生的高純度CO₂ 彼此分離。擾動的氣體少量即可達到使碳酸鈣(CaCO₃ )向前移動，煅燒所需的時間可由碳酸鈣經過爐長的時間來控制與設計。除此之外，亦可藉由控制煅燒爐內溫度區域及蒸汽量的多寡而製造出不同量的氫氧基(OH^- )，將CaCO₃ 煅燒成為CaO之後再與(OH^- )反應形成Ca(OH)₂ 。形成的Ca(OH)₂ 在高溫下(>500℃)將水分子趕出，使煅燒後之CaO增加吸附劑內孔體積及比表面積，當CaO再循環進入碳酸化爐，其捕獲CO₂ 效率將會提升及衰減率會因此減少。相關反應式如下述：CaO +H ₂ O →Ca (OH )₂

Ca (OH )₂ →CaO +H ₂ O

△H₀ 298k=353.5kcal/kg Ca(OH)₂ (endothermic)

CaCO ₃ →CaO +CO ₂

△H₀ 298k=427.5kcal/kg CaCO₃ (endothermic)

再者，實施例之二氧化碳捕獲系統更包括一分離CO₂ 冷凝槽50、一粉塵捕集設備60和一控制程序。其中分離CO₂ 冷凝槽50係銜接於第二反應器30的一排氣口端，將所排出之一煅燒氣體冷凝並分離所含之CO₂ ；例如若煅燒氣體為蒸汽，分離CO₂ 冷凝槽50可將第二反應器30排氣之高濃度CO₂ 與蒸汽分離，而所捕獲的高濃度CO₂ 可以進行封存及再利用。粉塵捕集設備60係銜接於第一反應器20的一端，將第一反應器20的一排放氣體過濾後排放。控制程序則可自動化控制捕獲系統之操作。在一應用例中，粉塵捕集設備60可為一高溫粉塵捕集設備60，可耐溫度例如是高達約600℃~900℃，以捕集第一反應器20或第二反應器30隨煙氣所排出之粉塵，可應用之設備例如是陶磁袋濾器、或一高溫旋風分離器。

如前述之二氧化碳捕獲系統，在碳酸化爐設備中利用金屬氧化物作為吸附劑，若應用在高溫下捕獲電廠排氣中之CO₂ ，對降低電廠排氣排放量將有極大的助益。再者系統的高溫煅燒爐中對已經吸附CO₂ 的吸附劑進行脫附(再生)反應，可使吸附劑不斷再利用。但高溫操作涉及到熱量的供應及再利用，如果完全依賴燃料的提供則將是非常耗能。因此，在此實施例中，亦將高溫氣體的迴流至煅燒爐再利用，不但節省燃料，亦可以產生蒸汽使用，使整個CO₂ 捕獲系統更加節能與降低成本。

在一實施例中，煅燒爐可採用直接加熱方法或一間接加熱方法，將高溫氣體的迴流至煅燒爐再利用。第2圖和第3圖係分別繪示本發明實施例之煅燒爐直接熱交換和間接熱交換之示意圖。

如第2圖所示，係以富氧燃燒器301對煅燒爐302直接加熱，而煅燒爐302所產生之高溫煙氣則經過除塵(例如旋風集塵器303)和透過引風機304再迴流至富氧燃燒器301助燃，以提升煅燒爐302溫度，如此可大幅降低燃料使用量。經數次迴流之後煙氣所產生的蒸汽可以作為煅燒用氣體。

如第3圖所示，亦可間接加熱煅燒爐302，例如對煅燒爐302外管加熱，藉由熱傳導方式將熱均勻分佈在煅燒爐302各區域，煅燒爐302產生之高溫煙氣經引風機304以迴流方式再進入富氧燃燒器301，以大幅降低燃料使用量。再者，亦可經適當設計，使煅燒爐302適當攪拌或翻滾使煅燒完全，煅燒爐302內部可更具有至少一沉降板，將攪拌時產生碰撞的粉塵先攔截。

根據上述，一實施例中，二氧化碳捕獲系統係由進料及排料系統、氣泡式流體化床型式碳酸化爐(第一反應器20)、移(蠕)動床型式煅燒爐(第二反應器30)、氧化鈣(CaO)儲料槽40、分離CO₂ 冷凝槽50、粉塵捕集設備60及控制程序組成。主要是以2組反應器：第一反應器20-碳酸化爐和第二反應器30-煅燒爐來分別進行吸附反應和脫附反應。系統運作時，係將含CO₂ 成份之煙氣引進碳酸化爐，內載有氧化鈣(CaO)溫度控制介於650℃~750℃。在碳酸化爐內CO₂ 與CaO反應後形成碳酸鈣(CaCO₃ )，因分子重量增加會自然經由連通管200而從第一反應器20碳酸化爐內進入第二反應器30煅燒爐內，煅燒爐內溫度則控制在850℃~950℃。煅燒爐以蒸氣(或氮氣或空氣或氬氣或其他惰性氣體)作為煅燒氣體。煅燒氣體以佈風管31方式將氣體均勻分佈在煅燒爐內空間製造不同氣體分佈量，使煅燒爐內部產生氣體重疊擾動現象，進而推動吸附劑往出口端移動通過煅燒爐以達到完全煅燒的目的。經過高溫煅燒的CaCO₃ 會將吸附的CO₂ 釋放出來再度形成CaO，循環進入碳酸化爐進行捕獲CO₂ 。而煅燒爐排氣之高濃度CO₂ 與蒸汽再經由冷凝器(即分離CO₂ 冷凝槽50)分離，捕獲的高濃度CO₂ 可以進行封存及再利用。在一實施例中，煅燒爐煅燒石灰石所需要的高溫藉由富氧燃燒器供應，煅燒爐產生的高溫氣體再以迴流方式作為富氧燃燒器的輔助高溫氣體，以降低燃料使用量，達到節能及熱再利用的目的。而實施例中，整個系統為自動化操作，包括：吸附脫附CO₂ 、補充新鮮吸附劑CaO、輸送吸附劑CaO、及排出已經失去活性的吸附劑(廢料排出)皆是採用連續式循環操作模式，而監控各儲槽料位控制的操作則可採用高溫液位計、或採取時間控制方式(timer)進行監控。例如吸附劑儲料槽可利用一高溫液位計監控排入該吸附劑之一粉體高度，當粉體高度達到某一定值時則停止進料，並啟動進料排料部輸送料或排料。

目前CO₂ 捕獲系統實際測試，連續循環操作，當入口CO₂ 濃度為12%~14%之間，在排放口量測CO₂ 排放濃度，連續操作6小時，捕獲CO₂ 效率可高達99%~100%以上。

請參照第4A、4B圖，其分別為本發明一實驗例之碳酸化爐捕獲CO₂ 之曲線圖，和CO₂ 去除效率之曲線圖。實驗例中，吸附劑CaO進料16.5公斤，碳酸化爐壓力160-165cm H₂ O，碳酸化爐溫度650℃，CO₂ 氣體流量0.147立方公尺/分鐘(CMM/min)。如第4A圖所示，CO₂ 在碳酸化爐之入口濃度13%-16%，出口濃度近乎於0%。因此，CO₂ 去除效率高達99%~100%，如第4B圖所示。

綜合來說，實施例所提出之二氧化碳捕獲系統具有許多項優點，例如：

(1)碳酸化爐為氣泡式流體化床，與循環流化床比較所需空間少。且有連通管設計不需動力以重量自然落下，將吸附劑推入煅燒爐內。

(2)煅燒爐為移動床除可充份煅燒並可設計成不同溫度區域控制溫度及蒸汽曝氣量進行吸附劑改質。

(3)煅燒爐升溫燃燒器採用富氧燃燒方式，將煅燒爐排出的高溫煙氣予以迴流，充份節省燃料消耗。

(4)若使用蒸汽作為煅燒氣體，煅燒所需要的蒸汽則可經由迴流煙氣獲得，不需引用另外蒸汽源。

(5)經過實驗連續操作6小時，可證實CO₂ 捕獲效率達99-100%。

實施例所提出之二氧化碳捕獲系統，亦可應用在許多不同的技術領域，例如電力業、鋼鐵業(2005年CO₂ 排放2,900萬噸)、石化業(2007年CO₂ 排放2,400萬噸)、水泥業(2006年CO₂ 排放764萬噸)等等，都可用來捕獲所排放的二氧化碳，故極富應用價值。另外，所捕獲的二氧化碳可進行再利用，例如甲醇原料(目前甲醇需求超過3,400萬噸，每噸550美元計，年產值高達6,000億台幣)，碳酸二甲脂(DMC，全球需求20萬噸，每噸1,200美元計，年產值高達80億台幣)，二甲基醚(DME，全球需求375萬噸，每噸510美元計，年產值高達630億台幣)等等，故極具技術衍生價值。

綜上所述，雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

11‧‧‧氣送系統

12‧‧‧送風機(/風車)

13‧‧‧貯料槽

14‧‧‧進料槽

15‧‧‧輸送帶

16‧‧‧旋轉閥

20‧‧‧第一反應器

21‧‧‧佈風板(或氣體分佈盤)

200‧‧‧連通管

30‧‧‧第二反應器

31‧‧‧佈風管

301‧‧‧富氧燃燒器

302‧‧‧煅燒爐

303‧‧‧旋風集塵器

304‧‧‧引風機

40‧‧‧氧化鈣(CaO)儲料槽

50‧‧‧分離CO₂ 冷凝槽

60‧‧‧粉塵捕集設備

第1圖，其繪示依照本發明一實施例之二氧化碳捕獲系統的示意圖。

第2圖係繪示本發明實施例之煅燒爐直接熱交換之示意圖。

第3圖係繪示本發明實施例之煅燒爐間接熱交換之示意圖。

第4A圖為本發明一實驗例之碳酸化爐捕獲CO₂ 之曲線圖。

第4B圖為本發明一實驗例之碳酸化爐之CO₂ 去除效率之曲線圖。

11．．．氣送系統

12．．．送風機(/風車)

13．．．貯料槽

14．．．進料槽

15．．．輸送帶

16．．．旋轉閥

20．．．第一反應器

21．．．佈風板(或氣體分佈盤)

200．．．連通管

30．．．第二反應器

31．．．佈風管

40．．．氧化鈣儲料槽

50．．．分離CO₂ 冷凝槽

60．．．粉塵捕集設備

Claims

一種二氧化碳捕獲系統，包括：一進料排料部；一第一反應器，係具有一煙氣入口導入一含二氧化碳之煙氣，該進料排料部係將經過再生處理之一吸附劑送至該第一反應器，係與二氧化碳進行一碳酸化反應，該吸附劑進行二氧化碳的吸附反應後係形成一碳酸化飽合吸附劑；一第二反應器，係位於該第一反應器下側處並與該第一反應器連通，煅燒來自該第一反應器之該碳酸化飽合吸附劑，以脫附二氧化碳，產生經過再生處理的該吸附劑，其中該第二反應器係為一移(蠕)動床型式之煅燒爐、或一旋轉窯型式之煅燒爐、或一固定床式之煅燒爐；一連通管，係連接該第一反應器之一底部與該第二反應器，該第一反應器所形成之該碳酸化飽合吸附劑係因重力落下後經由該連通管進入該第二反應器；和一吸附劑儲料槽，係位於該第二反應器之一出口端以承載經過再生處理的該吸附劑，再生後之該吸附劑係回到該第一反應器循環再利用。
如申請專利範圍第1項之二氧化碳捕獲系統，其中再生處理為煅燒，該第二反應器係產生經過煅燒的該吸附劑。
如申請專利範圍第1項之二氧化碳捕獲系統，其中該進料排料部係包括：一送風機，提供該進料排料部內之一氣送方式；一貯料槽，係鄰近該第一反應器，用以暫貯該進料排料部內之該吸附劑；一進料槽，係位於該第一反應器之上方，視需求進行該第一反應器之進料；一輸送帶，係以該氣送方式將該貯料槽內之該吸附劑輸送至該進料槽。
如申請專利範圍第3項之二氧化碳捕獲系統，其中該進料排料部之該進料槽係以一旋轉閥(Rotary Valve)及一法藍(Flang)與該第一反應器相接，以控制該進料槽內之該吸附劑至該第一反應器的排料。
如申請專利範圍第1項之二氧化碳捕獲系統，其中該第一反應器係為一氣泡式流體化床之碳酸化爐，並具有一佈風板可以將一氣體均勻分佈進入床體內，使該吸附劑產生流體化，該碳酸化爐係在一操作溫度範圍約650℃~750℃下進行CO₂ 的吸附反應，使該吸附劑形成該碳酸化飽合吸附劑，並借由該連通管將因重力落下之該碳酸化飽合吸附劑排送至該第二反應器。
如申請專利範圍第1項之二氧化碳捕獲系統，其中該第二反應器係在一高溫範圍約800℃~950℃下操作，使該碳酸化飽合吸附劑脫附CO₂ 再形成該吸附劑，回到該第一反應器循環再利用，煅燒一新料時則將完全未反應的該碳酸化飽合吸附劑輸送進該該第二反應器煅燒成該吸附劑後，排入該吸附劑儲料槽。
如申請專利範圍第1項之二氧化碳捕獲系統，其中該移(蠕)動床型式之煅燒爐具有1或複數支佈風管，將一煅燒氣體吹入造成該煅燒爐內碳酸鈣因擾動或流化而被推動前進，前進至該煅燒爐之該出口端而後排入該吸附劑儲料槽，其中該煅燒氣體係為水蒸汽、氮氣(N₂ )、二氧化碳、空氣(air)、氦氣、氖氣、或氬氣、或前述任二或多種混合氣體。
如申請專利範圍第7項之二氧化碳捕獲系統，其中當該吸附劑為氧化鈣(CaO)，該煅燒氣體為水蒸汽，係利用該單一或該些佈風管控制水蒸汽的噴注量及噴注氣體的區域與方式，在溫度約300℃~500℃，產生中間產物氫氧化鈣(Ca(OH)₂ )用以進行該吸附劑之改質。
如申請專利範圍第1項之二氧化碳捕獲系統，其中做為該第二反應器之該煅燒爐係採用一直接加熱方法或一間接加熱方法。
如申請專利範圍第9項之二氧化碳捕獲系統，其中採用該直接加熱方法之該煅燒爐係採用一富氧燃燒方式，該煅燒爐產生的一高溫煙氣經過除塵再迴流至一富氧燃燒器助燃以降低燃料使用量。
如申請專利範圍第9項之二氧化碳捕獲系統，其中採用該間接加熱方法之該煅燒爐，則以一熱傳導方式將熱均勻分佈在該煅燒爐各區域，並使該煅燒爐適當攪拌或翻滾使煅燒完全，該煅燒爐內部更具有至少一沉降板，將攪拌時產生碰撞的粉塵先攔截。
如申請專利範圍第1項之二氧化碳捕獲系統，更包括一分離CO₂ 冷凝槽，銜接於該第二反應器的一排氣口端，將所排出之一煅燒氣體冷凝並分離所含之CO₂ ；一粉塵捕集設備，銜接於該第一或該第二反應器的一端，將該第一或該第二反應器的一排放氣體過濾後排放；及一控制程序，以自動化控制該捕獲系統之操作。
如申請專利範圍第12項之二氧化碳捕獲系統，其中該粉塵捕集設備係為一高溫粉塵捕集設備，可捕集該第一或該第二反應器隨煙氣排出之粉塵，可耐溫度達約600℃~900℃。
如申請專利範圍第12項之二氧化碳捕獲系統，其中該粉塵捕集設備為一陶磁袋濾器、及一旋風分離器其中之一。
如申請專利範圍第1項之二氧化碳捕獲系統，其中該吸附劑儲料槽係以一高溫液位計監控排入該吸附劑之一粉體高度，當該粉體高度達到某一定值時則停止進料，並啟動該進料排料部輸送料或排料。
如申請專利範圍第1項之二氧化碳捕獲系統，其中該吸附劑儲料槽係以一時間器(Timer)進行監控。
如申請專利範圍第1項之二氧化碳捕獲系統，其中該吸附劑係為一金屬氧化物，為氧化鈣(CaO)、氧化鋅(ZnO)、氧化鎂(MgO)、氧化錳(MnO₂ )、氧化鎳(NiO)、氧化銅(CuO)、或氧化鉛(PbO)。