[发明专利]用于封存二氧化碳的系统、装置和方法

权利要求书

1.一种二氧化碳封存方法，包括以下步骤：

(i)用能够吸收二氧化碳的富含正碳酸铵的溶液洗涤含有二氧化碳的气流，其中二氧化碳与碳酸铵反应从而产生包含碳酸氢铵的溶液；

(ii)使包含金属硅酸盐岩石和碳酸氢铵溶液的反应浆料通过反应器，控制所述反应器从而促进所述碳酸氢铵与所述硅酸盐岩石之间的反应以产生金属碳酸盐和二氧化硅。

2.如权利要求1所述的方法，其中，在步骤(i)中吸收所述二氧化碳之前使所述金属硅酸盐岩石与正碳酸铵溶液混合。

3.如权利要求1或权利要求2所述的方法，其中，所述反应使碳酸氢盐在金属硅酸盐的存在下部分地分解，从而产生富含分子氨和二氧化碳的水相。

4.如权利要求3所述的方法，还包括冷却所述水相的步骤以使游离的氨和二氧化碳分子结合以形成碳酸铵盐溶液，所述碳酸铵盐溶液被回收用于在所述方法的步骤(i)中重复使用。

5.如权利要求4所述的方法，还包括在步骤(i)中重复使用所述碳酸铵溶液之前向回收的碳酸铵溶液中加入碱的步骤。

6.如权利要求5所述的方法，其中所述碱为氧化钙和/或氢氧化钙。

7.如权利要求6所述的方法，其中在步骤(i)中的洗涤之前从烟气流中提取所述氧化钙。

8.如前述权利要求中任一项所述的方法，还包括向产生富二氧化碳烟气的来源中引入粉碎的石灰岩的步骤。

9.如权利要求8所述的方法，其中所述来源为燃煤型发电厂锅炉，并且其中在所述发电厂锅炉的节热器上游加入所述粉碎的石灰岩。

10.如权利要求2所述的方法，其中将用于在排放到大气中之前洗涤所述气流的一部分混合溶液激冷，从而确保所述气体中游离氨的量在临界水平以下。

11.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中洗涤气流的步骤包括以喷雾的形式使含有二氧化碳的气流接触所述溶液。

12.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中控制反应器的步骤包括提高反应器的压力和温度中的至少一个，从而促进二氧化碳与金属硅酸盐之间的反应。

13.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述反应器为管道。

14.如权利要求13所述的方法，其中所述管道包括多个流体通道，并且其中所述反应沿着所述流体通道中的一个的长度发生。

15.如权利要求14所述的方法，其中所述流体通道中的另一个用于向第一阶段供给所述金属硅酸盐浆料。

16.如权利要求15所述的方法工艺，还包括在所述管道之前和/或之后在反应浆料与金属硅酸盐浆料之间交换压力和热量中的至少一个的步骤。

17.如权利要求1至12中任一项所述的方法，其中所述反应器为位于地下的腔室。

18.如权利要求17所述的方法，其中所述腔室位于以静压头的方式提供足够的压力以促进二氧化碳与金属硅酸盐之间反应的深度。

19.如前述权利要求中任一项所述的方法，还包括研磨金属硅酸盐岩石以产生金属硅酸盐浆料的步骤。

20.如权利要求19所述的方法，其中所述金属硅酸盐浆料包括大约25重量％的细磨的金属硅酸盐固体。

21.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述金属硅酸盐为富镁硅酸盐。

22.如权利要求21所述的方法，其中所述富镁硅酸盐为蛇纹石和/或橄榄石和/或辉石。

23.如前述权利要求中任一项所述的方法，还包括在洗涤之前使正碳酸铵-金属硅酸盐浆料冷却的步骤。

24.一种用于从气流中封存二氧化碳的系统，所述系统包括：

(a)用于从所述气流中去除二氧化碳并将其吸收到正碳酸铵溶液中的第一装置，其中二氧化碳与正碳酸铵反应产生含有碳酸氢铵的溶液；以及

(b)用于接收反应浆料的反应器，所述反应浆料包含金属硅酸盐岩石和由(a)产生的碳酸氢铵，控制所述反应器从而促进碳酸氢铵与金属硅酸盐之间的反应以产生金属碳酸盐和二氧化硅。