[发明专利]通过使用正电性金属还原烟道气来实施节能脱硫和脱碳的方法和设备

权利要求书

1.一种对包括硫氧化物和二氧化碳的烟道气实施节能脱硫和脱碳的方法，所述方法包括以下步骤：

(a)在正电性金属和所述烟道气中的硫氧化物和二氧化碳之间引发反应；

(b)在放热反应中用正电性金属还原所述烟道气中的硫氧化物和二氧化碳，并由此产生经还原的气态碳产物和固体反应产物，同时进行冷却；

(c)在溶剂中萃取还原步骤(a)的所述固体反应产物，以产生包含悬浮的含碳反应产物和含硫反应产物的第一悬浮液；

(d)氧化步骤(b)中所得到的所述第一悬浮液以产生包含悬浮的含碳反应产物和经氧化的含硫反应产物的第二悬浮液；以及

(e)从所述悬浮的含碳反应产物分离所述经氧化的含硫反应产物。

2.权利要求1的方法，其中在所述还原步骤(b)之后实施额外的冷却步骤(b’)。

3.权利要求1的方法，其中在萃取步骤(c)和/或氧化步骤(d)中，已将所述悬浮的含碳反应产物至少部分地从所述悬浮液中分离。

4.权利要求1的方法，其中由在还原步骤(b)中的所述正电性金属的放热反应所提供的热能用于驱动适于发电的发电机。

5.权利要求1的方法，其中在还原步骤(b)中产生一氧化碳作为产物。

6.权利要求1的方法，其中在萃取所述还原步骤(b)的反应产物的萃取步骤(c)中产生乙炔作为产物。

7.权利要求1的方法，其中在所述分离步骤(e)中，于氧化步骤(d)之后所述经氧化的含硫反应产物基本全部溶解于溶剂中，而于所述步骤(d)之后使所述悬浮的含碳反应产物基本全部沉淀。

8.权利要求1的方法，其中，所述分离步骤(e)之后，使溶解的经氧化的含硫反应产物经受阳极氧化以产生可溶性的过二硫酸盐，

其中通过添加过量的氯化钾和/或氯化铵沉淀过二硫酸盐阴离子以形成过二硫酸钾和/或过二硫酸铵和正电性金属的氯化物盐和氯化钾和/或氯化铵。

9.权利要求8的方法，其中使所生成的正电性金属氯化物盐和氯化钾和/或氯化铵经受用于电化学再生正电性金属的当氏法。

10.权利要求1的方法，其中所述正电性金属从所述悬浮的含碳反应产物和/或所述的经氧化的含硫反应产物中再生。

11.权利要求9或10的方法，其中来自可再生能源的电能用于所述正电性金属的再生。

12.权利要求1的方法，其中通过使空气或氧气经所述悬浮液鼓泡的方式来实施所述氧化步骤(d)。

13.应用于权利要求1中所述方法的脱硫和脱碳设备，所述脱硫设备包括：

(a)至少一个启动器，其用于引发正电性金属和所述烟道气中的硫氧化物和二氧化碳之间反应，

(b)至少一个具有冷却装置的反应室，其适于在放热反应中使用正电性金属还原所述烟道气中的硫氧化物和二氧化碳；

(c)至少一个适用于通过在溶剂中萃取反应室(a)的固体反应产物来产生包含悬浮的含碳反应产物和含硫反应产物的第一悬浮液的反应室；

(d)至少一个适用于氧化所述第一悬浮液以产生包含悬浮的含碳反应产物和经氧化的含硫反应产物的反应室；和

(e)至少一个适用于从所述悬浮的含碳反应产物分离所述经氧化的含硫反应产物的分离器。

14.权利要求13的脱硫和脱碳设备，其中所述反应室(b)包括燃烧器。

15.权利要求13的脱硫和脱碳设备，其中将所述反应室(c)和所述反应室(d)、所述反应室(c)和所述分离器(e)、所述反应室(d)和所述分离器(e)、或所述反应室(c)、所述反应室(d)和所述分离器(e)组合成一个单元。

16.权利要求13的脱硫和脱碳设备，其进一步包括：

阳极氧化阶段，用于由经所述分离器(d)提供的所述溶解的经氧化的含硫反应产物制造过二硫酸盐。

17.权利要求13的脱硫和脱碳设备，其进一步包括：

适用于由经分离的所述悬浮含碳反应产物再生正电性金属的第一再生装置，和/或

适于由经分离的所述经氧化的含硫反应产物再生正电性金属的第二再生装置。