[发明专利]一种燃煤电厂烟道气二氧化碳混合捕集耦合微藻固碳工艺

权利要求书

1.一种燃煤电厂烟道气二氧化碳混合捕集耦合微藻固碳工艺，其特征在于：由混合捕集版块和微藻固碳版块组成，在混合捕集系统版块整合了膜分离法和低温深冷技术，燃煤电厂烟道气经过预处理后，通过加压、降温、干燥处理后进入膜分离环节；第一级膜组件的渗透气经过真空泵抽吸和压缩机压缩及降温之后进入第二级膜组件，第二级膜组件的渗透气中二氧化碳浓度满足95%纯度目标；经过多级压缩机加压到高于超临界状态所需的压强，然后进行分阶段降温，并使用液化天然气为系统提供低温能量，降温、液化后得到液态二氧化碳，再通过低温液体泵加压和换热器升温得到超临界二氧化碳；微藻固碳系统版块，可分为微藻培养环节、脱水环节、预处理环节、脂质提取环节、脂质加工环节；微藻培养环节产生的气体为天然气燃烧提供氧源，微藻培养环节的碳源由混合捕集版块第一级膜组件截留气和天然气燃烧后的烟气提供，脂质提取环节的萃取剂由混合捕集系统版块得到的超临界二氧化碳提供，得到的微藻粉末可以作为燃煤电厂煤炭的替代燃料，经过加工后的产品可以增加工艺的经济效益，萃取得到的脂质加工后得到的产品可以增加工艺的经济效益。

2.根据权利要求1所述的微藻固碳版块，其特征在于：微藻培养环节可以通过控制天然气燃烧后烟气与第一级膜组件截留气的比例调节碳源中二氧化碳的平均浓度，可以在不影响微藻生长的情况下提高二氧化碳的浓度和固碳效率，避免直接使用燃煤电厂烟道气作为碳源对微藻生长的抑制，拓展了微藻固碳所用微藻的适用范围，减少了耐高浓度CO2藻种的选育成本和难度；缓解使用空气作为碳源时，培养液中溶解氧气对微藻产率的抑制作用。

3.根据权利要求1所述的混合捕集版块，其特征在于：液化天然气利用完冷能量后与微藻固碳系统产生的气体及新鲜空气按照一定比例混合后进行燃烧，根据调节微藻固碳版块碳源中二氧化碳浓度增加额外的天然气源进行燃烧，天然气燃烧产生的废热为微藻生长所需温度提供热量；燃煤电厂烟气在混合捕集环节进行了净化处理，再加上在膜组件中的渗透作用，进一步降低了截留气中的氮氧化物、硫氧化物和汞等微量杂质的含量，由于微藻固碳系统的二氧化碳捕集率有限，使用混合烟气作为碳源可以减少直接使用燃煤电厂烟道气作为碳源时烟气中微量杂质的单位处理成本。