[发明专利]从气流中捕获二氧化碳的方法和系统

权利要求书

1.一种从气流中捕获二氧化碳的方法，包括：

在第一反应器中，使金属硅酸盐浆料与水溶液中的铵盐反应，其中所述铵盐为不与金属硅酸盐形成沉淀的盐，使得金属硅酸盐与所述溶液反应，在金属和氨组成的盐的水溶液中形成二氧化硅浆料；

从所述第一反应器中直接脱除氨气；

向所述气流中添加氨，包括从所述第一反应器脱除的氨；

利用水溶液洗涤所述气流，包括利用所添加的氨，由此二氧化碳和氨被吸收入所述溶液并生成碳酸铵盐。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述金属盐溶液传送至第二反应器，在所述第二反应器中，所述金属盐溶液与来自洗涤阶段的碳酸铵盐溶液反应，形成金属碳酸盐沉淀并再生形成铵盐水溶液。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在供应至第一反应器的浆料/溶液和离开所述第二反应器的溶液之间进行压力交换和热交换中的至少一种。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，从再生的铵盐水溶液中分离所述金属碳酸盐沉淀，将所述铵盐回收至所述第一反应器。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在第二反应器之后的一个或多个浓缩和/或过滤阶段中从再生的铵盐溶液分离所述金属碳酸盐沉淀。

6.根据权利要求2-5任一所述的方法，其特征在于，将洗涤获得的第一部分碳酸铵盐溶液回收至洗涤阶段，形成其中使用的水溶液的至少一部分。

7.根据权利要求2-6任一所述的方法，其特征在于，从即将传送至第二反应器的碳酸铵盐溶液中分离第二部分碳酸铵盐溶液，所述第二部分碳酸铵盐溶液用于在分离处理阶段形成铵盐水溶液，用于最终回收至所述第一反应器。

8.根据前述任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述金属硅酸盐和所述铵盐溶液在所述第一反应器中，在升高的压力以及该压力下相应升高的接近溶液沸点的温度下反应。

9.根据前述任一权利要求所述的方法，其特征在于，将来自所述第一反应器的所述氨气与蒸馏塔中任何伴随产生的水蒸气分离，在蒸馏塔中所述水蒸气被冷凝，并且至少部分冷凝水返回所述第一反应器。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，将来自所述蒸馏塔的所述氨气在升高的压力下冷凝，以液态输送，并且在洗涤之前使其膨胀以作为气体供应至洗涤阶段。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，膨胀之后洗涤之前，使所述氨气通过热交换器，以冷却将要在洗涤中使用的水溶液。

12.根据前述任一权利要求所述的方法，其特征在于，在洗涤期间，将所述氨气和气流供应至洗涤塔的下部区域，而将所述水溶液从所述洗涤塔的上部区域喷射。

13.根据前述任一权利要求所述的方法，其特征在于，在所述第一反应器中反应的铵盐为氯化铵、硫酸铵或硝酸铵中的一种或多种。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，当即将在所述第一反应器中反应的铵盐为硫酸铵或硝酸铵时，所述硫酸铵或硝酸铵为来自烟气，例如来自燃煤发电厂的二氧化碳的洗涤副产物。

15.根据基于权利要求7的权利要求13所述的方法，其特征在于，所述分离处理阶段包括氯化铵制备过程，在该制备过程中所述第二部分碳酸铵盐溶液与盐水混合并被用于洗涤含二氧化碳的气流以及生成用于传送至所述第一反应器的氯化铵水溶液。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，将所述二氧化碳吸收入所述混合溶液并与碳酸铵反应生成碳酸氢铵，所述碳酸氢铵转而与盐水中的氯反应生成氯化铵和碳酸氢钠沉淀。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，将所述碳酸氢钠沉淀从所述溶液中分离，随后对其进行加热以生成纯碱并释放出含二氧化碳和水蒸气的气流，将所述气流回收以与碳酸铵和盐水混合溶液反应并由该混合溶液洗涤。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，将从所述碳酸氢钠沉淀中分离的所述氯化铵溶液与金属硅酸盐以及，可选地，与在所述第二反应器中再生的铵盐溶液混合，反应生成用于传送至所述第一反应器的、含氯化铵的附加溶液。