[发明专利]二氧化碳的矿化反应装置及二氧化碳的固定化方法

说明书

涉及二氧化碳的矿化反应装置及二氧化碳的固定化方法，其无需二氧化碳的单独的捕集工艺，也能从废气中捕集二氧化碳，同时将二氧化碳高效高纯度地转换为碳酸盐矿物形态，并使工艺设备的体积最小化，提高空间效率，即使在常温常压下，也能将二氧化碳以高转换率转换为碳酸盐矿物形态。另外，不仅能够使在二氧化碳的矿化反应中生成的副产物再循环，以便再利用于矿化反应，从而使矿化反应所需的反应原料的使用量最小化，而且通过减少二氧化碳来降低费用，将二氧化碳高纯度地转换为碳酸盐矿物形态，稳定且永久地存储，经济有效，并将水泥窑灰等废弃物用作原料，更环保。进而，能够使水在系统内持续循环，因此使在整体工艺中生成的废水最小化。

技术领域

本发明涉及二氧化碳的矿化反应装置及二氧化碳的固定化方法。

背景技术

近期，随着因全球变暖而产生各种问题，对减少诱发全球变暖的温室气体的排放的方法的关注度在上涨，相关研究也在随之活跃地进行中。二氧化碳是代表性的温室气体，大量分布于大气中，是对全球变暖产生严重影响的物质之一。因此旨在减少二氧化碳的排放的各种研究正在进行。

可用于实际产业体或内燃机的二氧化碳的减排技术在现实中可以称作二氧化碳捕集及存储技术（Carbon Capture and Storage，CCS）。这样的用于二氧化碳的减排的捕集技术分为燃烧前捕集技术、纯氧燃烧技术、燃烧后捕集技术，最容易应用于现有设备的技术可以是燃烧后捕集技术。这样的捕集技术有利用诸如胺类吸收剂等的化合物的方法或利用分离膜的方法，通常利用可高浓度地捕集二氧化碳的胺类化合物。然而，当通过胺类化合物捕集二氧化碳之后，要回收所捕集的二氧化碳时，存在需要高能量的问题。

被捕集的二氧化碳可以通过废弃于海洋的方法处理，更为稳定的二氧化碳的废弃方法为将二氧化碳转换为碳酸钙、碳酸镁等碳酸盐矿物形态的方法，正在对此进行各种研究。

具体而言，被提出的方案如下：作为将二氧化碳转换为碳酸钙形态而被使用的钙的供给源，使用包含于在钢铁产业及水泥产业等排出的诸如矿渣等的无机废弃物中的钙，或者将其提取后使用。然而，当使用这样的供给源来将二氧化碳转换为碳酸盐矿物形态时，存在二氧化碳的固定效率低的问题。

在先技术文献

（专利文献 1）KR10-2018-0106884A（2018.10.01）

发明内容

技术问题

本发明的目的是提供二氧化碳的矿化反应装置及二氧化碳的固定化方法，其无需二氧化碳的单独的捕集工艺，也能够在从废气中捕集二氧化碳的同时，将二氧化碳高效高纯度地转换为碳酸盐矿物形态。

本发明的另一目的是提供二氧化碳的矿化反应装置及二氧化碳的固定化方法，其不仅能够使包含二氧化碳的废气直接流入并进行反应，而且在具有高反应效率的同时，能够使工艺设备体积最小化，从而能够提高空间效率。

本发明的另一目的是提供二氧化碳的矿化反应装置及二氧化碳的固定化方法，其即使在常温常压下，也能够将二氧化碳以高转换率转换为碳酸盐矿物形态。

本发明的另一目的是提供二氧化碳的矿化反应装置及二氧化碳的固定化方法，其能够使在二氧化碳的矿化反应中所生成的副产物再循环，以便再次用于矿化反应，从而使矿化反应所需的反应原料的使用含量最小化。

本发明的另一目的是提供二氧化碳的矿化反应装置及二氧化碳的固定化方法，其能够降低减少二氧化碳的费用，将二氧化碳高纯度地转换为碳酸盐矿物形态，以稳定并永久地存储，因此经济有效。

本发明的另一目的是提供二氧化碳的矿化反应装置及二氧化碳的固定化方法，其能够将水泥窑灰等废弃物用作原料，因此更加环保。

本发明的另一目的是提供二氧化碳的矿化反应装置及二氧化碳的固定化方法，其由于能够使水在系统内持续循环，因此能够使在整体工艺中所生成的废水最小化。