[发明专利]结合二氧化碳气体纯化单元的化学循环

权利要求书

1. 一种系统，其包括：

化学循环系统，其包括：

　　氧化器，其与还原器处于流体连通；其中，所述氧化器操作来分别将多价金属氧化物或硫化钙氧化成更高价金属氧化物或硫酸钙；以及其中，所述还原器操作来使所述金属氧化物还原成更低价金属氧化物或使所述硫酸钙还原成硫化钙；其中，所述化学循环系统在所述金属氧化物的还原或所述硫酸钙的还原期间产生包括二氧化碳的烟道气流；

气体纯化单元，其与所述化学循环系统处于再循环回路；其中所述气体纯化单元包括：

　　至少一个压缩机；

　　至少一个干燥器；以及

　　至少一个蒸馏纯化系统；其中，所述气体纯化单元操作来使二氧化碳与所述烟道气流中存在的其它污染物分离开；以及其中，所述气体纯化单元操作来使所述污染物以通气气体的形式再循环到所述化学循环系统，所述通气气体对所述还原器中的反应物提供提升。

2. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括多个压缩机、多个干燥器和多个蒸馏纯化系统。

3. 根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述多个干燥器位于至少一个压缩机的下游，并且其中，至少一个蒸馏纯化系统位于所述多个压缩机的下游。

4. 根据权利要求4所述的系统，其特征在于，两个或更多个压缩机位于所述多个干燥器的下游。

5. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，各个压缩机与使用水作为冷却介质的热交换器处于流体连通。

6. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括其中使用所述通气气体来使蒸汽冷凝的热交换器。

7. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述通气气体包括两个流；在被所述蒸馏纯化系统操作之后再循环到所述化学循环系统的第一流，以及在离开所述干燥器之后再循环到所述化学循环系统的第二流。

8. 根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第二流不接触所述蒸馏纯化系统。

9. 根据权利要求8所述系统，其特征在于，所述蒸馏纯化系统是低温蒸馏纯化系统。

10. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述通气气体包括甲烷、一氧化碳、氢、氧、硫化氢和二氧化硫。

11. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述通气气体再循环到所述化学循环系统有利于进一步将一氧化碳转化成二氧化碳和将硫化氢和二氧化硫转化成硫化钙或硫酸钙。

12. 一种方法，包括：

将烟道气流从化学循环系统排出到气体纯化单元；其中，所述化学循环系统包括：

　　氧化器，其与还原器处于流体连通；其中，所述氧化器操作来分别使多价金属氧化物或硫化钙氧化成更高价金属氧化物或硫酸钙；以及其中，所述还原器操作来使所述金属氧化物还原成更低价金属氧化物或使所述硫酸钙还原成硫化钙；其中，所述化学循环系统在所述金属氧化物的还原或所述硫酸钙的还原期间产生包括二氧化碳的烟道气流；

在所述气体纯化单元中压缩所述烟道气流；其中，所述气体纯化单元包括：

　　至少一个压缩机，

　　至少一个干燥器；以及

　　至少一个蒸馏纯化系统；

使二氧化碳与所述烟道气流中存在的其它污染物分离开；以及

使所述污染物以通气气体的形式再循环到所述化学循环系统，所述通气气体对所述还原器中的反应物提供提升。

13. 根据权利要求12所述的方法，其特征在于，进一步包括在所述蒸馏纯化系统中对所述通气气体的一部分进行低温蒸馏。

14. 根据权利要求12所述的方法，其特征在于，进一步包括对所述烟道气流进行干燥，以移除存在的水。

15. 根据权利要求14所述的方法，其特征在于，进一步包括使所述烟道气流分成两个流，其中一个流通过所述蒸馏纯化系统再循环到所述化学循环系统，而另一个流直接再循环到所述化学循环系统而不接触所述蒸馏纯化系统。

16. 根据权利要求15所述的方法，其特征在于，接触所述蒸馏纯化系统的流进一步分成两个流，其中一个包括所述污染物，而另一个包括二氧化碳；并且其中，包括所述二氧化碳的流在一个或多个压缩机中进一步压缩。