一种强化矿物碳酸化固定CO₂的方法及其装置

摘要

本发明公开了一种强化矿物碳酸化固定工业尾气中CO2的方法及其装置，由填料塔吸收器、矿物浸取槽、碳酸化反应器、带式过滤机组成。其方法于含CO2工业尾气先进入装填有固定化碳酸酐酶的填料塔吸收器，在碳酸酐酶的催化作用下将CO2迅速转化为HCO3-；以含HCO3-的弱酸性溶液作为矿物浸取剂，在超声波作用下在矿物浸取槽中将钙离子从矿物中有效浸出形成富Ca2+浆液；富Ca2+浆液引入碳酸化反应器，添加含钙碱性物质，调节浆液的pH=7~9，使HCO3-转化为CO32-，并在超声波的作用下与从矿物中浸出的Ca2+发生碳酸化反应生成CaCO3。本发明即可促使CO2迅速转化为HCO3-，又可促进钙离子从矿物中浸出及其碳酸化反应，进而实现在常压下直接碳酸化固定工业尾气中CO2。

主权项

一种强化矿物碳酸化固定CO2的方法，其特征在于,步骤为：（1）碳酸酐酶催化吸收CO2：含CO2的工业尾气从塔底部进入装填有固定化碳酸酐酶的填料塔吸收器，与CO2吸收液逆流接触并在碳酸酐酶的催化作用下将尾气中的CO2转化为HCO3‑，得到pH≈5的含HCO3‑的弱酸性溶液；其中60～70%体积的溶液进入矿物浸取槽，余下的经循环泵返回填料塔吸收器；（2）钙离子浸取：以步骤（1）得到的含有HCO3‑的弱酸性溶液为浸取剂，在超声波作用下在矿物浸取槽中将钙离子从钙基固体废弃物或天然含钙硅酸盐矿物中浸出，得到富含Ca2+的浆液；（3）碳酸化反应：将步骤（2）得到的富含Ca2+的浆液引入碳酸化反应器内，添加含钙碱性物质，调节浆液的pH=7～9，使HCO3‑转化为CO32‑，并在超声波的作用下促进CO32‑与从矿物中浸出的Ca2+发生碳酸化反应生成CaCO3；完成碳酸化反应的料浆经过滤后得到固定化产物与滤液，其中滤液返回步骤（1）作为CO2的吸收液。