CN105473504A - 通过碳酸钙晶群回收苛性碱溶液 - Google Patents

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Abstract

将一部分碳酸盐转化为氢氧化物的技术，包括：接收包含0.1M(每升溶液中的摩尔数)～4.0M氢氧化物和0.1M～4.1M碳酸盐的碱性碳酸盐溶液；在消化工序中，使生石灰(CaO)与碳酸盐含量低的液体反应以生成主要包含消石灰(Ca(OH)2)的浆料；以及在流化床反应结晶器中使Ca(OH)2浆料与碱性碳酸盐溶液反应以生长体积为0.0005mm3～5mm3的碳酸钙(CaCO3)晶群。

Description

通过碳酸钙晶群回收苛性碱溶液
技术领域
本发明涉及一种从碳酸盐溶液中回收苛性碱溶液的方法。
背景技术
工业上的硫酸盐法制浆(Kraftprocess)使用木材并将其转化为具有多种用途的木浆。通常，该工艺包括在化学物质中烧煮木屑，该化学物质主要包含氢氧化钠和硫化钠的混合物，在制浆工业上通常称其为白液。在烧煮工序之后，将经过烧煮的木材从液体中分离，得到的液体通常称为黑液，其根据木材的种类而具有多种化学组成。该黑液在通常被称为苛性碱回收工艺或者化学回收工艺的工艺中由黑液转化回白液。
常规的苛性碱回收工艺的第一步是从制浆工艺中浓缩黑液。经过浓缩的黑液被送至回收锅炉中用来：(1)回收关键化合物如碳酸钠、硫化物等；(2)燃烧该黑液中的有机物质；以及(3)回收能量，该能量可以用于整个制浆装置和造纸装置、或输出装置外。一般将该回收锅炉的熔煮物(smelt)与来自于苛性碱回收工艺的通常被称为稀液的溶液混合，得到的该稀液与该锅炉熔煮物的混合物通常被称为绿液，该绿液通常含有碳酸钠、氢氧化钠、硫氢化钠且可以含有其它化合物如亚硫酸钠、硫代硫酸钠和其它工艺或非工艺杂质。
将绿液与来自于下游煅烧炉的氧化钙、CaO、固体(通常被称为生石灰或煅石灰)加入通常被称为消化器或石灰消化器的搅拌槽反应器中。该消化器中发生反应(1)和反应(2)这两个反应。首先，通过反应(1)，CaO与绿液中的水反应而生成氢氧化钙(Ca(OH)2)，通常被称为消石灰(slakedlime)、熟石灰(hydratedlime)、建筑石灰(builders’lime)、酸洗石灰(picklinglime)或消石灰(Chuna)。
CaO(s)+H2O(aq)→Ca(OH)2(s)(1)
氢氧化钙一生成就开始通过反应(2)与绿液中的碳酸钠反应生成固体碳酸钙(CaCO3)。
反应(1)和反应(2)通常分别被称为消化反应和苛化反应；且只要含水的碳酸盐一与生石灰混合，这两个反应就会同时发生。
苛化反应主要在消化器中发生。通常，将来自于消化器的组分加入一系列通常被称为苛化器的搅拌槽中，反应在这些搅拌槽中能够进行至接近完全。得到的溶液被称为未澄清白液，且在其他化学物质中含有尺寸在15m左右的被称为石灰渣(limemud)的悬浮CaCO3颗粒。
然后，通常先利用澄清槽和加压过滤器将石灰渣从白液中去除。用于此步骤的典型过滤设备包括加压管式过滤器和加压盘式过滤器。所得到的澄清白液返回制浆工序以烧煮更多的木屑，而石灰渣则被送去在煅烧前进行进一步的洗涤和过滤。煅烧指的是将石灰渣(CaCO3)转化为生石灰(CaO)：
CaCO3(s)→CaO(s)+CO2(g)(3)
产生的废气典型地是经过净化后排入大气，而所生成的CaO则回到消化器中与绿液反应。
常规的苛性碱回收工艺中的石灰渣会既会污堵煅烧炉也会污堵任何下游气体处理设备。旋转窑显示出能够耐受由石灰渣和引起的污垢，并且能够连续运行而只需要进行少量的停工清洁和维护。因此，旋转窑是现今用于煅烧石灰渣的煅烧炉中最常用的类型，且旋转窑的热废气通常被用来干燥即将进入煅烧炉的会污堵任何其它类型设备的石灰渣。旋转窑是一种大型、昂贵、难以操作的设备，且排入大气的废气中仍然含有大量的导致总热效率在40％左右的高位热。常规苛性碱回收工艺的煅烧段中的诸多挑战是石灰渣的细颗粒粒径及其污堵高温固体处理设备的倾向所致的直接结果。
发明内容
在总体实施方式中，一种用于将一部分碳酸盐转化为氢氧化物的方法包括：接收包含0.1M(每升溶液中的摩尔数)～4.0M氢氧化物和0.1M～4.1M碳酸盐的碱性碳酸盐溶液；在消化工序中，使生石灰(CaO)与碳酸盐含量低的液体反应以生成主要包含消石灰(Ca(OH)2)的浆料；以及在流化床反应结晶器中使Ca(OH)2浆料与碱性碳酸盐溶液反应以生长体积为0.0005mm3～5mm3的碳酸钙(CaCO3)晶群。
可与该总体实施方式相结合的第一方面还包括调整CaCO3晶群；以及煅烧经过调整的CaCO3晶群以生成CaO和二氧化碳(CO2)。
在可与任何前述方面相结合的第二方面中，对CaCO3晶群的调整包括：洗涤CaCO3晶群；以及干燥经过洗涤的CaCO3晶群。
可与任何前述方面相结合的第三方面还包括：通过洗涤部分去除含有碱金属、硫、硅、铁、铜、镁、硼、铬、锑、镉、钼、钒、锌或磷中的一种或多种的化合物。
在可与任何前述方面相结合的第四方面中，对经过洗涤的CaCO3晶群的干燥包括：捕获来自于热源的热量；以及供给捕获的热量以在20℃～500℃的温度范围内干燥经过洗涤的CaCO3晶群。
在可与任何前述方面相结合的第五方面中，热源包括水蒸汽再压缩工艺或对经过调整的CaCO3晶群的煅烧中的至少一种。
在可与任何前述方面相结合的第六方面中，对经过调整的CaCO3晶群的煅烧包括：在旋转窑、鼓泡流化床、循环流化床、闪速煅烧炉或竖窑中的一种或多种装置中煅烧经过调整的CaCO3晶群。
在可与任何前述方面相结合的第七方面中，对经过调整的CaCO3晶群的煅烧包括：在易受含有碱金属、硫、铜、镁、硼、铬、锑、镉、钼、钒、锌、磷、铁或硅中的一种或多种的化合物影响的装置中煅烧CaCO3晶群。
在可与任何前述方面相结合的第八方面中，对经过调整的CaCO3晶群的煅烧包括：在100Pa～1000kPa的表压下煅烧经过调整的CaCO3晶群。
可与任何前述方面相结合的第九方面还包括：捕获来自于煅烧的废气；净化所捕获的废气；以及压缩经过净化的废气。
可与任何前述方面相结合的第十方面还包括：为工业工艺去除至少一部分所生成的热量。
在可与任何前述方面相结合的第十一方面中，煅烧经过调整的CaCO3晶群以生成CaO和CO2包括：煅烧经过调整的CaCO3晶群以生成CaO、CO2以及存在于固体产物或废气中的热量。
可与任何前述方面相结合的第十二方面还包括：由该热量来发电；利用该热量来提高材料进入煅烧炉前的温度；利用该热量来干燥CaCO3晶群；以及将该热量输送至本方法或其它工业工艺所使用的其它装置。
在可与任何前述方面相结合的第十三方面中，Ca(OH)2浆料包括Ca(OH)2和水，其固体含量的范围是2重量％～5重量％；5重量％～10重量％；10重量％～40重量％；或40重量％～100重量％。
在可与任何前述方面相结合的第十四方面中，碳酸盐含量低的液体包含水、以及存在于水中的一定量的碳酸盐，其量相对于每1摩尔输送至消化工序的CaO为小于0.1摩尔。
在可与任何前述方面相结合的第十五方面中，大部分CaCO3晶群为以下球体的等效体积：大小或直径在0.1mm～2mm范围内的球体(体积在0.0005mm3～5mm3之间)；大小或直径在0.5mm～1.5mm范围内的球体(体积在0.06mm3～1.8mm3之间)；或者大小或直径在0.8mm至1.2mm范围内的球体(体积在0.2mm3～0.9mm3之间)。
可与任何前述方面相结合的第十六方面还包括：通过使烃与来自于空气分离单元(ASU)的基本上不含氮气的氧气燃烧来向煅烧供给热量，该氧气中含有小于10摩尔％的氮气；以及从ASU生成第二物流，该第二物流在关于空气的氧气中消耗，且含有小于0.1摩尔％水蒸汽。
在可与任何前述方面相结合的第十七方面中，对经过洗涤的CaCO3晶群的调整包括：用来自于ASU的基本上不含有氧气和水的第二物流干燥经过洗涤的CaCO3晶群。
可与任何前述方面相结合的第十八方面还包括：将由ASU供给的第二种量的氧气与煅烧经过调整的CaCO3晶群而生成的气体混合。
可与任何前述方面相结合的第十九方面还包括：在锅炉中燃烧氧气和煅烧经过调整的CaCO3晶群而生成的气体的混合物以生成蒸汽，且将该蒸汽供给至干燥器、其它工业工艺或汽轮机用来发电。
在可与任何前述方面相结合的第二十方面中，该碱性碳酸盐溶液包含来自于制浆装置的绿液。
可与任何前述方面相结合的第二十一方面还包括：将由Ca(OH)2浆料与碱性碳酸盐溶液反应而形成的碱性溶液作为澄清白液向制浆装置提供。
可与任何前述方面相结合的第二十二方面还包括：将所捕获的CO2供给至LignoBoostTM工艺中。
可与任何前述方面相结合的第二十三方面还包括：捕获由Ca(OH)2浆料与碱性碳酸盐溶液反应而形成的碱性溶液；向捕获大气中CO2的气体吸收器供给所捕获的碱性溶液；以及从气体吸收器接收碱性碳酸盐溶液。
可与任何前述方面相结合的第二十四方面还包括：捕获由Ca(OH)2浆料与碱性碳酸盐溶液反应形成的碱性溶液；向捕获来自于工业工艺的CO2的气体吸收器供给所捕获的碱性溶液；以及从气体吸收器接收碱性碳酸盐溶液。
在可与任何前述方面相结合的第二十五方面中，工业工艺包括：发电装置、水泥装置、精炼装置、铸造装置、冶金装置、炼铁装置、炼钢装置、炼铝装置或焚化炉中的至少一种。
在可与任何前述方面相结合的第二十六方面中，碳酸盐含量低的液体包含蒸汽或液态水中的至少一种。
在可与任何前述方面相结合的第二十七方面中，在消化工序中使CaO与碳酸盐含量低的液体反应包括：在消化工序中使CaO与碳酸盐含量低的液体在一种条件下反应，该条件包括100℃～200℃的温度范围和水的平衡态为液态的压力。
可与任何前述方面相结合的第二十八个方面还包括：捕获由消化工序生成的热量；以及利用该热量来进行生成蒸汽、向工艺物流输送热量或发电中的至少一种。
可与任何前述方面相结合的第二十九方面还包括：在晶种材料之上生长CaCO3晶群。
可与任何前述方面相结合的第三十方面还包括：对至少一部分所生成的CaCO3晶群进行处理以生成晶种材料。
在可与任何前述方面相结合的第三十一方面中，还包括：对CaCO3晶群的处理包括：破碎CaCO3晶群。
在另一个总体实施方式中，一种用于将一部分碳酸盐在包含1.0M～4.0M氢氧化物和0.1M～4.1M碳酸盐的溶液中转化为氢氧化物的装置包括：消化器，该消化器配置成使生石灰(CaO)与碳酸盐含量低的液体反应以生成主要包含消石灰(Ca(OH)2)的浆料；以及流化床反应结晶器，流化床反应结晶器与消化器流体连通且配置成使Ca(OH)2与碱性碳酸盐溶液反应从而生长体积在0.0005mm3～5mm3的碳酸钙晶群。
在可与该总体实施方式相结合的第一方面中，流化床反应结晶器包括排放出口，该排放出口供包含有CaCO3晶群的碱性溶液浆料排出。
可与任何前述方面相结合的第二方面还包括：固－液分离器，该固－液分离器与排放出口流体连通且配置成接收碱性溶液并将CaCO3晶群从该碱性溶液中分离出来；洗涤器，该洗涤器与分离器物料连通且配置成接收和洗涤CaCO3晶群；干燥器，该干燥器与洗涤器流体连通且配置成从CaCO3晶群中蒸发液体；以及煅烧炉，该煅烧炉与干燥器流体连通且配置成将CaCO3晶群转化为CaO和二氧化碳(CO2)。
在可与任何前述方面相结合的第三方面中，该煅烧炉包括旋转窑、鼓泡流化床、循环流化床、闪速煅烧炉或竖窑中的至少一种。
在可与任何前述方面相结合的第四方面中，该煅烧炉配置成将压力保持在100Pa～1000kPa表压。
在可与任何前述方面相结合的第五方面中，ASU与煅烧炉连通且配置成输送基本上不含氮气的氧气。
在可与任何前述方面相结合的第六方面中，ASU与干燥器连通且配置成向干燥器输送基本上不含水的气体。
在可与任何前述方面相结合的第七方面中，固液分离器包括分类器、筛网、压滤器、真空过滤器、压滤机、沉降槽、离心机或水力旋流器中的至少一种。
可与任何前述方面相结合的第八方面还包括CO2出口，该CO2出口配置成与制浆装置、LignoBoostTM工艺、CO2储藏库、EOR领域、CO2管道、藻类培养、温室或CO2的工业用户中的至少一种流体连通。
可与任何前述方面相结合的第九方面还包括入口，该入口配置成与气体吸收器流体连通以接收来自于CO2工业源的CO2。
在可与任何前述方面相结合的第十方面中，工业源包括发电装置、水泥装置、精炼装置、铸造装置、冶金装置、炼铁装置、炼钢装置、炼铝装置或焚化炉中的至少一种。
可与任何前述方面相结合的第十一方面还包括：出口，该出口配置成与CaCO3晶群通过磨筛单元物料连通；以及入口，该入口配置成使流化床反应结晶器和磨筛单元之间物料连通以从磨筛单元接收晶种材料。
可与任何前述方面相结合的第十二方面还包括入口，该入口配置成与气体吸收器流体连通以接收来自于大气的CO2。
可与任何前述方面相结合的第十三方面还包括：入口，该入口配置成与制浆装置流体连通以接收绿液；以及出口，该出口配置成与制浆装置流体连通以输送澄清白液。
本发明所描述的各种实施方式可以不包括以下特征、包括一个以下特征、包括一些以下特征或包括所有以下特征。例如，碳酸盐溶液的低含量以及煅烧工序和下游装置中所产生和使用的碳酸钙晶群的体积使得广泛范围内的节能型煅烧设备如氧燃烧流化床煅烧炉和经济型洗涤装置如振动筛能被使用。另外，可以生成反应性更高的CaO产物流。
在一些方面中，本发明的工艺中所形成的碳酸钙晶群的物理性质如硬度和孔隙率、以及形态性质如尺寸(经常以体积表示)和形状可以在整个工艺过程中提供多种优势。例如，相比于孔隙更多和/或尺寸更小的材料，碳酸钙晶群的低孔隙率和较大尺寸可以为分离和洗涤操作中的溶液去除提供便利。碳酸钙晶群的硬度会减少与煅烧有关的一些困难，因为越硬的颗粒越能耐受由固体输送装置如传送器以及流化床系统所造成的破碎和磨损。破碎和磨损会导致材料平均粒径的降低，并导致一部分粒径小于初始材料粒径的材料生成。晶群的较大粒径和/球体形状可以允许煅烧炉中更高的气体速度，并因此具有比尺寸较小和/或球体形状较欠缺的材料更高的处理能力。
在一些示例性方面中，本发明的工艺使得流化床煅烧炉能被使用，这些流化床煅烧炉可以超过80％的热效率设计，但是易受污堵影响而无法处理石灰渣这样的固体。在一些方面中，容易从碳酸钙晶群中去除溶液，使得物料流以超过85重量％的固体含量输送至煅烧炉成为可能，从而向煅烧炉引入的不希望的溶解了的化学物质更少。一些这种不希望的化学物质如碱会在煅烧炉的运行温度下熔化。这些熔化的化学物质和粒径小的进料都会导致煅烧炉、固体处理装置以及气体处理装置污堵。本发明的工艺能够生成碳酸钙晶群，该碳酸钙晶群使煅烧设备中所发生的污堵的量减少，从而使得在煅烧工序中能够使用节热型煅烧炉。
在一些方面中，本发明的一种或多种方法或装置使得利用离开煅烧炉的固体和/或气体内所包含的热量来发电成为可能。例如，由于晶群的物理性质(例如硬度、低孔隙率)和形态性质(例如形状、尺寸、体积、质地)，该碳酸钙晶群的煅烧不容易产生会被离开煅烧设备的热废气所夹带的粉尘和气载化学物质。在一些处理较细颗粒如石灰渣的系统中，由于废气中固有的粉尘和化学夹带物会导致热交换表面的污堵，可能致使其无法运行，因此会不能将所得到的热废气送至其它热交换装置如辅助锅炉(其可用于产生涡轮机用的蒸汽从而发电)。利用本发明的一种或多种方法或装置来生成碳酸钙晶群，不太可能在热废气中存在粉尘和化学物质，因此可以考虑将废气中的热量用于产生蒸汽，进而转化为在本工艺(或其它工艺)中使用的电能。例如，可以将来自煅烧炉的热废气送至辅助锅炉，在该处，热废气与燃料和氧源混合而燃烧从而提供热量以生成可随后用于涡轮来发电的高位蒸汽。
在一些方面中，本发明的一种或多种方法或装置可以使得氧燃烧来降低制浆装置的CO2排放成为可能，氧燃烧比利用诸如胺单元这样的装置来对CO2进行气体洗涤更节省成本。例如，因为本发明的工艺所生成的碳酸钙晶群可以使得旋转窑以外的煅烧炉能被使用，能够使用可氧燃烧的煅烧炉(例如由于其具有比旋转窑更好的泄漏率)而不需要担心空气漏入炉腔并使气体被氮气稀释。当希望捕获CO2时，相比于对相同煅烧炉进行空气燃烧再利用气体洗涤系统如胺单元来捕获废气中的CO2，对煅烧炉进行氧燃烧可以更节省成本。在某些情况下，空气分离单元(ASU)生成2摩尔氧气来燃烧1摩尔燃料的成本与利用后置燃烧捕获单元如胺单元来捕获所生成的CO2的成本大致相等。为了有助于例示这个概念，甲烷气体的完全燃烧如下所示：
CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(g)(4)
ASU生成2摩尔O2的$＝胺捕获1摩尔CO2的$
离开煅烧炉的CO2的总量的三分之一左右来自于燃料的燃烧，其余则来自于反应(3)中CaCO3的煅烧，这使氧燃烧煅烧炉中完整的一系列反应如下所示：
2CaCO3(s)+CH4(g)+2O2(g)→2CaO(s)+3CO2(g)+2H2O(g)(5)
因此，ASU可以只需要生成2摩尔氧气以燃烧燃料，而胺单元则需要捕获3摩尔CO2。在一些方面中，与使用胺单元相比，这种工艺可以在捕获来自于该工艺的CO2的成本上降低约67％。在一些方面中，这种工艺可以被应用于现有的制浆和造纸装置以及新的和即将出现的工艺如从大气中捕获CO2。
在一些方面中，一种或多种本发明的方法或装置可以使得煅烧炉比传统的系统具有更低的基建成本/单位处理能力。例如，由于碳酸钙晶群的使用使得煅烧设备如流化床煅烧炉能够使用，可以向这些煅烧设备其供给氧含量非常高甚或是纯氧的气体流，因此本发明的工艺可以提高单位处理能力，而这又可以降低煅烧设备的成本。煅烧炉的处理能力与其每秒能够处理的氧气量有关。煅烧炉通常在含有约21％氧气的空气中运行，但是如果向煅烧炉供给纯氧流，则其处理能力会提高约5倍(afactorof5)，因为煅烧炉的处理能力与氧气处理速率几乎呈线性关系，且给定尺寸的煅烧炉能够处理给定体积的气体。大多数煅烧炉如旋转窑可能无法在纯氧中运行，因为固体和气体的混合不够强烈，且纯氧环境中的火焰温度导致会损坏煅烧炉的热点。而流化床煅烧炉则可以不受此限制的影响，且本发明的工艺中形成的碳酸钙晶群使得其能被使用。
在一些方面中，一种或多种本发明的方法或装置可以不需要对CaCO3进行昂贵而复杂的洗涤。例如，由于碳酸钙晶群的低溶液含量、尺寸和形态，可以利用诸如振动筛和喷淋洗涤这样的装置来完成从晶群中洗涤和去除溶液组分。这些装置选择不像加压管式过滤器或加压盘式过滤器那么复杂和昂贵，需要使用这些装置来对含有更高溶液含量的细颗粒如石灰渣的固体流进行相似的洗涤。
在一些方面中，一种或多种本发明的方法或装置可以使得对易受污堵或小粒径影响的干燥装置能被使用。例如，由于碳酸钙晶群的尺寸和形态，可以使用流化床干燥器，其能够使用利用高级干燥方法如过热蒸汽干燥器、蒸汽再压缩干燥器以及内置式换热管(in-bedheatexchangetubes)提供的热量。例如，在蒸发器中实现的蒸汽再压缩(例如驱动热泵的电能)蒸发每单位量的水可以只使用很少的电能，结果可以达到超过60的性能系数(COP)。60的COP是指每消耗1kJ的电能输送高达60kJ的热量。另外，流化床干燥器可以在低于或稍高于100℃的低位热中运行，该低位热是从本发明的工艺的其它位置的热流体中获得的。
在一些方面中，煅烧设备如流化床煅烧炉中体系被充分混合且热量分布比旋转窑煅烧炉中更加高效，该煅烧装置能够比旋转窑生成含有更少过烧物质的CaO产物流(例如单位质量的经过处理的固体含有更多反应性CaO)，因为固体没有在煅烧过程中暴露于热点。这可以降低煅烧炉和下游装置为了达到所需的CaO产率所需的容量或尺寸以及降低如钙这样的化学物质需要被更换的频度，使得对于设备处理能力的利用更加高效，并降低了运行成本。
在附图和以下描述中对本说明书中所描述的主题的一种或多种实施方式进行详细说明。主题的其它特征、方面和优势将通过说明书、附图和权利要求而显现。
附图的简要说明
图1例示了一种用于生长和处理碳酸钙晶群以将液体流中的一部分碳酸盐组分转化为氢氧化物的示例性工艺。
图2例示了一种用于生长和处理碳酸钙晶群以将来自于制浆装置的澄清绿液转化为澄清白液的示例性工艺。
图3A例示了一种与氧燃烧煅烧炉和CO2捕获器相联合来生长和处理碳酸钙晶群以将来自于制浆装置的澄清绿液转化为澄清白液的示例性工艺。
图3B例示了一种与氧燃烧煅烧炉、CO2捕获器和利用辅助锅炉来进行的无CO2发电相联合来生长和处理碳酸钙晶群以将来自于制浆装置的澄清绿液转化为澄清白液的示例性工艺。
图4例示了一种与氧燃烧煅烧炉和CO2捕获器相联合来生长和处理碳酸钙晶群以将工业装置中液体流中的一部分碳酸盐组分转化为氢氧化物的示例性工艺。
图5例示了一种与空气燃烧煅烧炉、CO2捕获器和气体吸收器相联合来生长和处理碳酸钙晶群以将空气捕获装置中液体流中的一部分碳酸盐组分转化为氢氧化物的示例性工艺。
图6例示了一种与气体吸收器、氧燃烧煅烧炉、CO2捕获器和利用辅助锅炉来进行的无CO2发电相联合来生长和处理碳酸钙晶群以将空气捕获装置中液体流中的一部分碳酸盐组分转化为氢氧化物的示例性工艺；以及
图7A～7C例示了一种用于捕获大气中二氧化碳的系统的示例性实施方式。
发明详述
图1例示了一种生长和处理碳酸钙晶群以将液体流中的一部分碳酸盐组分转化为氢氧化物的示例性工艺100。如图所示，该示例性工艺100包括单元110(例如消化单元)、流化床反应结晶器120、分离和洗涤站130、干燥器140、煅烧炉150以及控制系统108。
该示例性工艺的第一步是通过反应(1)在单元110(例如工业石灰消化器)中使氧化钙与水反应以生成氢氧化钙。用于此反应的水可以是液态也可以是气态。当水为液态时，该反应可以通过去除和处理作为物流112的不反应污染物的整体式方法在混合槽反应器中进行，该混合槽的一个实例是工业石灰消化器。供入该装置中的水流101有两个用途，第一是一部分水被反应消耗而通过反应(1)生成氢氧化钙，第二是必须加入过量的水来生成可以运输的氢氧化钙浆料，该氢氧化钙浆料被标记为物流111。该氢氧化钙浆料流111的性质被选择和控制以满足后续处理单元的需要。如果输送至单元110的物流101中的水含有溶解了的碳酸盐，则所生成的氢氧化钙会自发地通过反应(2)与这些化合物反应，以不受控制的方式生成碳酸钙沉淀。该沉淀会由每个颗粒的体积小于直径100微米球体的体积的颗粒组成，该颗粒是本文所述的工艺所不希望的。为了减少该不受控制的反应，向该处理步骤提供的氧化钙的摩尔量应当是作为物流101的一部分与水一起进入的溶解了的碳酸盐的摩尔量的10倍。
氢氧化钙浆料(物流111)一生成就被输送至单元120，在单元120中通过使氢氧化钙浆料以可控的方式通过反应(2)与在液体流106中溶解了的碳酸盐组分反应来生长碳酸钙晶群。该反应在已经优化成在高pH值环境下运行的流化床反应结晶器、即单位120中进行。单位120的一个实例可以是或颗粒反应器。将氢氧化钙浆料流111计量加入该装置中以控制碳酸钙的生成速率，且该装置被安置成使反应(2)在紧邻碳酸钙晶群生长处发生。控制反应(2)的速率和反应(2)发生的环境，结果生成平均体积相当于直径为0.1mm～2mm的球体的体积的碳酸钙晶群。来自于该装置的液体已有一部分碳酸盐转化为氢氧化物，并作为产物氢氧化物流122排出，而已经生长成所需尺寸的固体碳酸钙晶群则以溶液和碳酸钙晶群的混合物的形式被从流动床反应结晶器中去除，并作为物流121被向前送至下一个处理步骤。可以将晶种材料加入单位120中以促进固体碳酸钙晶群的生长。该晶种材料可以通过粉碎或研磨一部分所生成的碳酸钙晶群来制备，或者由外部源如碱石灰或沙子来供给。
由于物流121中碳酸钙晶群的尺寸、形态以及物理性质，可以很容易地在单元130中使用工业分离装置如筛网或螺旋分类器将碳酸钙晶群从物流121中的溶液中分离出来，使得分离后的伴生溶液少于该碳酸钙晶群总重的15％。然后用包括净水的物流103来洗涤碳酸钙晶群，去除碳酸钙晶群表面的大部分的任何残余溶液。该处理步骤中去除的溶液和水可以都作为氢氧化物流131的一部分来输送或循环回流化床反应结晶器。将已从氢氧化物溶液中分离出来的碳酸钙晶群作为物流132送至蒸发任何残余水分的干燥系统(单元140)。
此工艺中的碳酸钙晶群在单元130中从溶液中分离出来以后，其表面携带有很少量的水，该碳酸钙晶群随后经过干燥单元140的处理以去除残余的水。存在于液相或汽相中的残余水分作为物流141的一部分从工艺中排出。由于晶群的尺寸和形态，可以使用流化床干燥器作为单元140，其可以利用采用高级干燥法如过热蒸汽干燥器、蒸汽再压缩干燥器以及内置式换热管所提供的热量。具体而言，流化床干燥器可以在低于或稍高于100℃的低位热、来自于工艺中其它位点的热气中运行，或者在蒸汽再压缩系统的场合下，电能驱动热泵，该热泵可以通过消耗1kJ电能来输送高达60kJ的热量。或者，干燥器140可以是接触式干燥器例如真空盘式、垂直搅动式、双锥式、水平盘式、板式、真空带式、水平式、桨式或间接旋转式干燥器。干燥器140也可以是流化床干燥器以外的分散对流干燥器或层对流干燥器，分散对流干燥器如喷泉床、直接旋转式和气流干燥器，层对流干燥器如对流盘式、全循环式、涡轮盘式、隧道式、移动床式、桨式或旋转百叶式干燥器。
除了物流132中的碳酸钙晶群以外，还向干燥单元140中加入补充碳酸钙的物流105，以对整个工艺中钙化合物的损失进行弥补。补充碳酸钙的来源可以是石灰石。干燥的碳酸钙晶群和补充碳酸钙的物流142就为最终处理步骤做好了准备。
碳酸钙晶群随后通过上述反应(3)来重新形成用于本工艺第一步骤的氧化钙，并释放出含有CO2的气体流。该反应在900℃下发生，需要投入热能，且在通常被称为煅烧炉的单元150中进行。可以通过燃烧烃如天然气、燃料油或煤，燃烧生物燃料，或通过利用太阳能热、电力或以上方式的组合，来向煅烧炉供给热量。
所使用的煅烧炉(例如单位150)可以是旋转窑、竖窑、闪速煅烧炉或流动床煅烧炉。在一些实施方式中，当燃料流104与由来自于空气分离单元(ASU)的空气或氧气所组成的气体流102中的氧气燃烧时，能够提供所需的热量。燃料的燃烧产物与来自反应(3)的CO2混合在一起，且作为废气152从煅烧单元150排出。上文所述的只能通过碳酸钙晶群来实现的洗涤使得流化床煅烧炉能够使用，该流化床煅烧炉是令人满意的，因为它们本身易于控制且具有十分均一的内部条件，这两点都是使得物流151中反应性CaO更多和必须被处理的过热、过烧或烧结的物质更少的因素。物流151返回单元110以使该工艺可以重复进行。废气流152是热的，且可以作为干燥单元140的热源，用于在物流102、104或142进入煅烧单元150之前对它们进行预热，或在锅炉中生成蒸汽。物流152可以用于这些工艺中是因为大部分溶液已在单元130中被去除，且碳酸钙晶群的尺寸和形态防止了物料流152带有来自于物流142或151的数量难以控制的粉尘或来自于物流121的化学物质的污染物。一旦物流152中的热量被以上述形式使用，所得的气体就可被输送至富集了CO2的空气的用户处，如温室或农业设施。
工艺100还包括控制系统108，该控制系统108通过通信元件115与单元110(例如消化器)、流化床反应结晶器120、分离和洗涤站130、干燥器140和煅烧炉150中的至少一个通信连接。控制系统108的实施方式可以包括数码电路、或电脑软件、固件或硬件，包括本说明书所述的结构和它们的结构等同物、或以上一项或多项的组合。例如，该控制系统108可以是基于微处理器的控制器(或控制系统)，也可以是基于机电的控制器(或控制系统)。该控制系统中的指令和/或逻辑(例如控制工艺100或单元110(例如消化器)、流化床反应结晶器120、分离和洗涤站130、干燥器140以及煅烧炉150所实施的其它工艺)可以一种或多种计算机程序的形式实施，计算机程序即编码于计算机存储介质上来通过数据处理装置来执行或控制数据处理装置运行的计算机程序指令的一个或多个模块。或者，或除此以外，该程序指令可被编码于人工生成并传播的非暂时性信号如机器生成的电、光或电磁信号之上，生成该信号来对信息进行编码，该信息用于向合适的接收装置传输以通过数据处理装置来执行。
控制系统108可以包括客户端和服务器和/或主控制器和从属控制器。客户端和服务器一般相距较远且通常通过通信网络进行交互。凭借在各自计算机上运行且互相具有客户端－服务器关联的计算机程序，建立起客户端和服务器之间的关联。在一些方面中，控制系统108代表通过通信元件115(例如有线或无线)与工艺100中各个例示的组件通信联接的主控制器(例如主机)。
图2例示了一种用于生长和处理碳酸钙晶群以将在来自于制浆装置的液体流(被称为绿液)中的一部分碳酸盐组分转化为氢氧化物且将所得到的物流作为澄清白液输送至制浆装置的示例性工艺200。工艺200如图所示，包括与流化床反应结晶器120、以及分离和洗涤单元130物料连通的制浆装置210。另外，在所示的实施方式中，工艺200还包括单元110(例如消化器)、干燥器140、以及煅烧炉150。
在例示的工艺200中，制浆装置210利用来自于流化床反应结晶器120的澄清白液流221和来自于单元130的澄清白液流231而在制浆工艺中处理和蒸煮木屑。来自于分离和洗涤单元130的碱性洗涤水流232可与制浆装置210中的黑液混合从而生成供给至流化床反应结晶器单元120的富含碳酸盐的绿液流211。因此，在一些方面中，该工艺至少向制浆装置提供了澄清白液，且反过来又从制浆装置接收富含碳酸钙的绿液。
在一些方面中，本实施方式所使用的消化单元110以和图1所示及第一实施方式中所述的相同或相似的方式运行，使用相同或相似的原料流并输出相同或相似的物质。
氢氧化钙浆料(物流111)一生成就被输送至单元120，在单元120中通过使氢氧化钙浆料与从制浆装置单元210排出的绿液流211反应而生长碳酸钙晶群。氢氧化钙通过反应(2)以一种可控的方式与物流211中溶解了的碳酸盐组分反应。该反应在已经优化成在高pH值环境下运行的流化床反应结晶器(商品名：或颗粒反应器)中进行。氢氧化钙浆料流111计量加入该装置中以控制碳酸钙生成的速率，且该装置安置成使反应(2)在紧邻碳酸钙晶群生长处发生。控制反应(2)的速率和反应(2)发生的环境的结果是使得平均体积相当于直径为0.1mm～2mm的球体的体积的碳酸钙晶群生成。来自于该装置的液体已有一部分碳酸盐转化为氢氧化物，并作为产物澄清白液流221排出返回至制浆装置单元210，而已经生长成所需尺寸的固体碳酸钙晶群则以溶液和碳酸钙晶群的混合物的形式被从流动床反应结晶器中去除，并作为物流121被向前送至下一个处理步骤。
由于物流121中碳酸钙晶群的尺寸、形态以及物理性质，在单元130中使用工业分离设备如筛网或螺旋分类器可以将碳酸钙晶群从物流121的溶液中几乎完全分离出来，使得分离后的伴生溶液少于碳酸钙晶群总重的15％。未经稀释的氢氧化物溶液作为物流231被送回制浆装置(单元120)，并具有与制浆工艺中的澄清白液相似的性质。然后利用由净水组成的物流103来洗涤碳酸钙晶群，去除碳酸钙晶群表面的大部分的任何残余溶液。用过的碱性洗涤水(物流232)也被送回制浆装置(单元210)，以用来溶解黑液和生成绿液。在该处理步骤中去除的溶液和水也可以循环回流动床反应结晶器单元120。已经洗涤并从氢氧化物溶液中分离出来的碳酸钙晶群作为物流132被送至蒸发任何残余水分的干燥系统。
在一些方面中，本实施方式所使用的干燥单元140和煅烧单元150以和图1所示及第一实施方式中所述的相同或相似的方式运行，使用相同或相似的原料流并输出相同或相似的物质。但是，在本实施方式中，离开煅烧单元150的热气流152被用于干燥和预热物流132。
图3A例示了一种用于生长和处理碳酸钙晶群以将制浆装置的绿液流中的一部分碳酸盐组分转化为氢氧化物且包括氧燃烧煅烧炉和CO2捕获器的示例性工艺300。示例性工艺300如图所示，包括与干燥器140和煅烧炉150物料连通的ASU310。示例性工艺300还包括单元110(例如消化器)、流化床反应结晶器120以及分离和洗涤单元130。
在例示的工艺300中，所示的制浆装置210利用来自于流化床反应结晶器120的澄清白液流221和来自于单元130的物流231而在制浆工艺中处理和蒸煮木屑。来自于分离和洗涤单元130的碱性洗涤水流232可与制浆装置210中的黑液混合从而生成供给至流化床反应结晶器单元120的富含碳酸盐的绿液流211。因此，在一些方面中，该工艺至少向制浆装置提供了澄清白液，且反过来又从制浆装置接收富含碳酸钙的绿液。
在一些方面中，本实施方式所使用的消化单元110以和图1所示及第一实施方式中所述的相同或相似的方式运行，使用相同或相似的原料流并输出相同或相似的物质。
在一些方面中，本实施方式中所使用的流化床反应结晶器单元120以及分离和洗涤单元130以和图2所示及第二实施方式中所述的相同或相似的方式运行，使用相同或相似的原料流并输出相同或相似的物质。
此工艺中的碳酸钙晶群在单元130中从溶液中分离出来后，其表面携带有很少量的水，该碳酸钙晶群随后利用干燥单元140处理以去除此残余水。存在于液相或汽相中的残余水分作为物流341的一部分从工艺中排出。由于碳酸钙晶群的尺寸和形态，流化床干燥器可以作为单元140使用。在本实施方式中，一股主要由氮气组成的干燥气体流(物流312)从ASU单元310导出并用于干燥单元140中的固体。除了物流132中的碳酸钙晶群以外，还向干燥单元140中加入补充碳酸钙的物流105，以对整个工艺中钙化合物的损失进行弥补。干燥的碳酸钙晶群和补充碳酸钙的物流142就为最终处理步骤做好了准备。
碳酸钙晶群随后通过上述反应(3)来重新形成用于本工艺第一步骤的氧化钙，并释放出含有CO2的气体流。该反应在900℃下发生，需要投入热能，且在通常被称为煅烧炉的单元150中进行。所使用的煅烧炉为流化床煅烧炉。为了供给所需的热量，使诸如天然气或油的燃料流104与高纯度氧气流311燃烧。氧气流311由ASU单元310产生。高纯度氧气的使用使得单元150煅烧炉的构造被称为氧燃烧煅烧炉。向煅烧炉提供纯氧降低了能耗且增加了煅烧炉的单位处理能力。将燃料的燃烧产物与来自于反应(3)的CO2混合在一起，且作为废气(物流351)从煅烧单元150排出。该废气中含有高浓度的CO2且可用于制浆装置单元210内的LignoBoostTM工艺，其售卖用于EOR运行或储存在地下储藏库中。
在这些和其它需要对所生成的CO2进行捕获和净化的实施方式中，碳酸钙晶群使得氧燃烧煅烧工艺能够使用。在一些方面中可以使用旋转窑(例如由于气密性)以外的各种类型的氧燃烧煅烧炉(例如碳酸钙晶群使其能被使用)。在一些情况下，利用ASU生成2摩尔氧气来燃烧1摩尔燃料的成本与利用胺单元来捕获所生成的CO2的成本大致相等。为了有助于例示这个概念，甲烷气体的完全燃烧如下所示：
CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(g)(4)
ASU生成2摩尔O2的$＝胺捕获1摩尔CO2的$
离开本实施方式的煅烧炉的CO2的总量的大约三分之一来自于燃料的燃烧，其余则来自于反应(3)中CaCO3的煅烧，这使氧燃烧煅烧炉中完整的一系列反应如下所示：
2CaCO3(s)+CH4(g)+2O2(g)→2CaO(s)+3CO2(g)+2H2O(g)(5)
因此，ASU只需要生成2摩尔氧气以燃烧燃料，而胺单元则需要捕获3摩尔CO2。与使用胺单元相比，这相当于在捕获来自于该工艺的CO2的成本上降低约67％。
这种氧燃烧方案对于本工艺而言有利于降低捕获CO2的成本。首先，ASU会生成大量作为副产物的非常干燥的N2。这可被用作流化床(单元140)的流化气体，且碳酸钙晶群上的任何水分都会蒸发进入该气体流中以达到平衡水蒸汽压力。根据碳酸钙晶群的湿度，有可能在不借助任何外部热输入的条件下对其进行干燥，这会完全消除用于碳酸钙晶群干燥的能量需求。
另外，煅烧炉的处理能力取决于其每秒能够处理的氧气量。煅烧炉通常在含有约21％氧气的空气中运行，但是如果向煅烧炉供给纯氧流，则其处理能力会提高约5倍，因为煅烧炉的处理能力与氧气处理速率呈线性关系，且给定尺寸的煅烧炉能够处理给定体积的气体。大多数煅烧炉如旋转窑可能无法在纯氧中运行，因为固体和气体的混合不够强烈，且纯氧环境中的火焰温度导致热点，该热点会损坏煅烧炉并使氧化钙过热而导致其钝化。而流化床煅烧炉则可以不受此限制的影响，且本工艺中生成的碳酸钙晶群使得其能被使用。
图3B例示了一种与ASU、氧燃烧煅烧炉、锅炉以及CO2捕获器相联合来生长和处理碳酸钙晶群以将来自于制浆装置的绿液流中的一部分碳酸盐转化为氢氧化物的示例性工艺350。示例性工艺350如图所示，包括与干燥器140、煅烧炉150(例如氧燃烧煅烧炉)和锅炉320物料连通的ASU310。示例性工艺350还包括单元110(例如消化器)、流化床反应结晶器120以及分离和洗涤单元130。
在例示的工艺350中，所例示的制浆装置210利用来自于流化床反应结晶器120的澄清白液流221和来自于单元130的物流231而在制浆工艺中处理和蒸煮木屑。来自于分离和洗涤单元130的碱性洗涤水流232可与制浆装置210中的黑液混合从而生成供给至流化床反应结晶器单元120的富含碳酸盐的绿液流211。因此，在一些方面中，该工艺至少向制浆装置提供了澄清白液，且反过来又从制浆装置接收富含碳酸盐的绿液。
本实施方式所使用的消化单元110以和图1所示及第一实施方式中所述的相同或相似的方式运行，使用相同或相似的原料流并输出相同或相似的物质。
在本实施方式的一些方面中，除了物流351中的热气被输送至辅助锅炉单元320以外，单元120、130、140和150以和图3A所示及第三实施方式中所述的相同或相似的方式运行，使用相同或相似的原料流并输出相同或相似的物质。需要用该辅助锅炉来进行无CO2发电。其可与氧燃烧煅烧炉整合在一起，如图3B和6所示。这里，煅烧炉废气(物流351)进入辅助锅炉且与来自于ASU单元310的附加高纯度氧气(物流313)混合。燃料源如天然气或油作为物流104被引入，且所发生的燃烧反应生成了热量以将即将进入的锅炉给水(物流301)转化为水蒸汽(物流322)。该水蒸汽随后可用于发电。所得到的锅炉废气(物流321)含有高浓度的CO2且可以用于制浆装置单元210中的LignoBoostTM工艺，售卖用于EOR运行或储存在地下储藏库中。
可以设置独立锅炉(例如除了工艺300所示的构件以外)，其接收氧气，用从其本身的废气循环得到的CO2将氧气稀释，并在所得到的混合物流中燃烧天然气。在锅炉中，可以对氧气进行稀释是因为不稀释的话火焰温度会高到足以熔穿锅炉管道。上述的独立锅炉可能需要供给至辅助锅炉320的完全独立的氧气流。在本实施方式中，使用以物流351表示的来自于煅烧炉的废气(物流351)来稀释氧气，而不是使锅炉中生成的CO2循环回锅炉的入口。煅烧炉通常在过量的氧气下运行，且该过量的氧气仍然会存在于离开该煅烧炉的废气(物流351)中。该过量的氧气能够对在辅助锅炉320中燃烧燃料104所需的部分或全部氧气进行补充，这降低了工艺所使用的氧气总量(且因此降低了ASU的尺寸和成本)。任何残留于来自煅烧炉的废气中的热量也都被输送至锅炉以用于生成蒸汽。上述的两个因素降低了进行无CO2发电的成本。
图4例示了一种应用于工业工艺中的与氧燃烧煅烧炉和CO2捕获器相联合来生长和处理碳酸钙晶群以将液体流中的一部分碳酸盐转化为氢氧化物的示例性工艺400。示例性工艺400如图所示，包括与干燥器140和煅烧炉150物料连通的ASU310。示例性工艺400还包括单元110(例如消化器)、流化床反应结晶器120、分离和洗涤单元130以及煅烧炉150(例如氧燃烧煅烧炉)。
在例示性工艺400中，工业气体吸收器单元410利用来自于流化床反应结晶器120的贫CO2流421和来自于分离和洗涤单元130的稀释的贫CO2流431的组合来吸收一部分来自于工业工艺物流的CO2。在一些方面中，“贫CO2”可以指CO2含量以碳酸盐计比相应富CO2流要少的物流。例如，在一些方面中，富CO2流中的碳酸盐浓度([CO3 2-])与氢氧化物浓度([OH-])的比例高于贫CO2流中的比例。例如，如果贫CO2溶液中的[CO3 2-]︰[OH-]的比例为0.25([CO3 2-]＝0.5,[OH-]＝2.0)，则富CO2溶液中的[CO3 2-]︰[OH-]的比例会大于0.25；例如为0.3([CO3 2-]＝0.6而[OH-]＝1.8)。在CO2被吸收以后，工业气体吸收器将所得到的富CO2流411送回单元120。术语“富CO2”在一些方面中可以表示CO2含量比相应贫CO2流(在此情况下为物流421和431)要多的物流。因此，在一些方面中，该工艺至少向工业气体吸收器提供了贫CO2溶液，并反过来又从该工业气体吸收器接收富CO2溶液。
工业气体吸收器是接收从工业工艺排出的气体如炼油烟气和锅炉废气的柱，再使这类气体与贫CO2吸收液体接触从而吸收一部分CO2(并在某些情况下吸收一部分SO2、H2S和其它化合物)。所排出的气体被送至工艺中的下一个步骤或在某些情况下排入大气，而所得到的富CO2吸收剂液体被送至再生单元，在其中被处理和转化回贫CO2吸收剂液体并送回气体吸收柱。工业CO2捕获器处理来自于诸如发电装置这样的来源的CO2含量可为例如1～15体积％范围内的的气体。该范围高于空气中所发现的CO2的含量，空气中CO2的含量例如为小于1体积％。这意味着工业气体相应CO2分压大于大气相应CO2分压。此处所述的工艺的一种实施方式被设计成从大气中捕获CO2，其还可以用于从CO2分压更高因而更容易捕获的工业源中捕获CO2。
在一些方面中，本实施方式所使用的消化单元110以和图1所示及第一实施方式中所述的相同或相似的方式运行，使用相同或相似的原料流并输出相同或相似的物质。
氢氧化钙浆料(物流111)一生成就被输送至单元120，在单元120中通过使氢氧化钙浆料与从工业气体吸收器单元410中排出的富CO2流411反应而生长碳酸钙晶群。氢氧化钙通过反应(2)以一种可控的方式与物流411的溶解了的碳酸盐组分反应。该反应在已经优化成在高pH值环境下运行的流化床反应结晶器(商品名：或颗粒反应器)中进行。氢氧化钙浆料流111计量加入该装置中以控制碳酸钙生成的速率，且该装置安置成使生成碳酸钙的反应在紧邻碳酸钙晶群生长处发生。控制反应(2)的速率和反应(2)发生的环境的结果是使得平均体积相当于直径为0.1mm～2mm的球体的体积的碳酸钙晶群生成。来自于该单元的液体已有一部分碳酸盐转化为氢氧化物，并作为贫CO2氢氧化物溶液流421排出返回至工业气体吸收器单元410，而已经生长成所需尺寸的固体碳酸钙晶群则以溶液和碳酸钙晶群的混合物的形式被从流动床反应结晶器中去除，并作为物流121被向前送至下一个处理步骤。
由于物流121中碳酸钙晶群的尺寸、形态以及物理性质，在单元130中使用工业分离装置如筛网或螺旋分类器可以将碳酸钙晶群从物流121的溶液中几乎完全分离出来，使得分离后的伴生溶液少于碳酸钙晶群总重的15％。然后利用由净水组成的物流103来洗涤该碳酸钙晶群，去除碳酸钙晶群表面的大部分的任何残余溶液。用过的碱性洗涤水和未经稀释的氢氧化物溶液一起混合，作为贫CO2溶液流送回工业气体吸收器(单元410)。在该处理步骤中去除的溶液和水可以都输送回工业气体吸收器单元410或循环回流化床反应结晶器单元120。已经洗涤并从氢氧化物溶液中分离出来的碳酸钙晶群作为物流132被送至蒸发任何残余水分的干燥系统。
在一些方面中，本实施方式中所使用的单元140和150以和图3A所示及第三实施方式中所述的相同或相似的方式运行，使用相同或相似的原料流并输出相同或相似的物质。在本实施方式中，废气含有高浓度的CO2，且可以在被送至承购商或潜在的终端用户前利用商用技术对CO2做进一步的处理、净化和压缩，例如、但不限于将CO2送至地下储藏库如盐碱含水层以进行隔离、将CO2用于提高石油回收率(EOR)或提高气体回收率(EGR)的运行、将CO2用于工业工艺以生产化学品或日用消费品、用于温室或用于生产海藻生物质，该海藻生物质用于生产基于生物质的产品或能量。EOR是一种可以将CO2注入储油库中以促进石油从储油库向表面输送的工艺。EGR则是一种与EOR相似的工艺，但其用于促进气体的输送而非石油的输送。
图5例示了一种应用于从大气中捕获CO2的工艺的生长和处理碳酸钙晶群以将液体流中的一部分碳酸盐转化为氢氧化物的示例性工艺500。工艺500如图所示，包括与流化床反应结晶器120、以及分离和洗涤站130物料连通的气体吸收器或空气吸收器或空气接触器510。另外，在例示的实施方式中，工艺500还包括单元110(例如消化器)、干燥器140、以及煅烧炉150。
在例示的工艺500中，气体吸收器单元510利用来自于流化床反应结晶器120的贫CO2溶液流421和来自于分离和洗涤单元130的稀释的贫CO2流431的组合来吸收来自于大气的一部分CO2。在CO2被吸收以后，气体吸收器将所得到的富CO2流411输送回单元120。因此，在一个方面中，该工艺至少向气体吸收器提供了贫CO2溶液，并反过来又从该气体吸收器接收富CO2溶液。
暂且参考图7A～7C，其中更加详细地展示了用于捕获大气中的二氧化碳的系统的示例性实施方式，该系统为气体吸收单元510的示例。例如，具体参照图7A，其例示的二氧化碳捕获设备10包括形成为平板(slab)15的填充体(packing)12，该平板15具有对向的多个主面14，该对向多个主面14至少部分透风以允许空气流过填充体12。至少有一个液体源16被定向成将二氧化碳吸收剂液体引入填充体12以使其流过平板15。平板15设置于风流18中，风流18对于对向主面14中的一个具有非零入射角。填充体12可以被定向成使二氧化碳吸收剂液体沿着一个平均流向20流过平板15，该平均流向平行于对向多个主面14所确定的平面22。应当理解对向主面14并不需要完全互相平行。在一种实施方式中，对向主面14可以是例如渐缩的、渐扩的或弯曲的。填充体12可以如图所示地被定向成使二氧化碳液体吸收剂利用重力来流过填充体12。在一些实施方式中，填充体的尺寸可以为200m×20m×3m，置于一个测量尺寸为200m×25m×7m的结构中。在一些实施方式中，其尺寸范围可以从10m×7m×2m至1000m×50m×15m。
非零入射角是指风流18以大于0的角度冲击主面14。这与传统的填充配置截然不同，在传统的填充配置中气体从最底部开始流过填充塔。在一些实施方式中，非零入射角与对向主面中的一个正交。应当理解非零入射角可以在完全正交的10％范围内偏离。非零入射角也可以指风流动的平均角度。可以计算出一段时间内风流动的平均角度。
在一些实施方式中，填充体12还包括整装填料(structuredpacking)。填充体12在对向主面14之间的厚度可以为例如1～2米。在其它实施方式中，填充体12可以更厚或更薄。术语“整装填料”可以指为了用于吸收柱和蒸馏柱以及化学反应器而特别设计的一套填料。整装填料通常由薄的波纹材料24如金属板或金属网纱以迫使流体沿着复杂路径通过柱子的方式排列而构成，籍此构建出供不同相之间接触的大表面区域。整装填料可以由排列成纵横交错关系的波纹片制成，以为蒸汽相构建流动通道。波纹片的交叉点为液相和汽相构建出混合位点。利用塔壁分布板来防止液体和/或蒸汽沿着柱壁绕行。绕着柱轴旋转各整装填料层使蒸汽流和液体流在所有方向上的交叉混合和扩展。
对向主面14可以是垂直定向的。主面14的定向可根据例如地面来确定。在其它实施方式中，主面14可以被定向成与地面呈一个角度，例如是倾斜的。对向主面14在一些实施方式中可以是水平定向的。这些实施方式易于比垂直板的实施方式具有更大的覆盖区域。填充体12可以多块平板15的形式形成。多块平板也可以是例如由多块平板以和图7C所示的堆叠方向相对的首尾相接的方式排列形成。在一些实施方式中，平板可能是垂直分段的，其有效地使多块平板首尾相接地置于彼此的顶部。这种结构在这样一种窄的高宽比(例如高20m×宽1.5m)之下可能是需要的，以获得足够好的液体分布。在垂直区段之间可以具有收集从上方流至的流体并将其均匀地分配至下方填充板的收集器/分布器系统。在一些实施方式中，这种收集器/分布器系统可以存在于任何上文所述的平板中。
至少一个液体源16还可以包括至少一个泵26。泵26可以具有多个由阀(未示出)控制的分配管28，以有选择性地将液体加入填充体12的各区段中。至少一个泵26可以配置成以系列脉冲形式供给二氧化碳吸收剂液体。
至少一台风机30可以定向成对风流流过填充体12的对向主面14中的一个的至少一段区域产生影响。风机30可以是能够反转的。在一些实施方式中，风机30可以防止已经流过填充体12的风流循环返回填充体12中。在一些实施方式中，至少一台风机30可以驱动风流流入填充体12。参见图7A，风机30还可以包括多台风机，每台风机都被定向成对风流流过填充体12的至少一个各自的部分产生影响。在一些实施方式中，该各自的部分被理解为流过风机30的空气流所受到的影响最大的填充体12的部分，例如最毗邻或靠近风机30的填充体12。可以提供至少一台风机30作为风机墙32的一部分毗邻对向主面14中的至少一个。应当理解风机墙(未示出)可以位于每个主面14的毗邻处。本文中的“毗邻”(adjacent)理解为表示紧挨着(nextto)，且可以包括风机墙32与主面14隔开但毗邻于主面14的实施方式。
风机墙32可以毗邻对向主面14中的一个，风流18通过该主面离开填充体12。在风机墙32中，单个风机可以被不可渗透的材料隔开。风机30产生横穿风机墙32的压降，该压降驱动风流流过填充体12。在一些实施方式中，风机墙32设计成当一台风机失效且最终阻碍了其对应的风流时，流过填充体12的风流即使不是完全不受影响也会几乎不受影响。这可以通过例如使相邻风机间紧密隔开以及通过使风机墙32和填充体12隔开来实现。
装置10还可以包括定向成将风流18导入填充体12的导风装置34。装置10还可以包括定向成将风流18导出填充体12的导风装置36。导风装置34和36可以是例如百叶。导风装置34和36可以是独立可控的。在本实施方式中，风流18从右导向左。因此，上部的导风装置34打开，而下部的导风装置34关闭。相似地，上部的导风装置36关闭，而下部的导风装置36打开。因此，风流18在本工艺中具有从上部的导风装置24穿过填充体12流向下部的导风装置36的净流(netflow)。
装置10可以是至少部分封闭的结构38的一部分。由于本文所述的实施方式的特性，其可以包括处理大量的风，这对于为装置10遮挡包括动物和昆虫在内的因素是重要的。导风装置36和34与适合于选择性地引入并处理风流的围护结构一起会对此有帮助。在一些实施方式中，可以在填充体12上使用保护罩(未示出)来防止动物入侵的同时允许风流通过。可以提供用于清洁至少部分封闭的结构38的壁的清洁装置40。以图示为例，清洁装置40可以是例如绕着轴旋转以清洁风机墙32外部的刮刷。导风装置34和36可以是例如水平取向的。
装置10还可以包括至少一个延伸穿过对向主面14以将风流选择性地输送至对向主面14中的一个的风通道42。风通道42可以附带风机30以对流过风通道42的气流产生影响。风通道42允许风穿过主面14，并被释放进槽盆44中，风在这里可以通过主面14A自由地流入填充体12中，穿过主面14B而离开填充体12。以这种方式，风流可以被引入而流过填充体12的水平板的水平面14。风通道42可以是例如10m高的空气导管。在所示的实施方式中，风通道42是垂直导管，富含二氧化碳的入风在其中向下移动。这些导管可以覆盖约1/5的表面积(例如1.2m直径的管道排列在空隙为5m的格栅中)。
可以提供液槽46用来收集已流过填充体12的二氧化碳吸收剂液体或贫CO2溶液流。该液槽例示为槽盆44。槽盆44可以是例如混凝土衬砌的槽盆，其捕获氢氧化物且含有支撑物以支撑填充体。在一些方面，在填充体12和槽盆44之间可以有一个例示的空隙，该空隙可以为例如约1～1.5m。在一些实施方式中(未示出)，液槽46可以是例如直接输送来自于填充体12的液体的管道或一系列的沟渠。这种类型的系统可以包括设计成专门将液体排至单根管道或管道网中的漏斗装置或排水装置。已进行过接触的液体随后可以再循环通过填充体，或可以回收后再循环。
在一些实施方式中，装置10还包括用于对用过的二氧化碳吸收剂液体进行再生的再循环系统。该再循环系统可以是例如任何用于对用过的二氧化碳液体吸收剂进行再循环的系统。例如，二氧化碳吸收剂液体可以包括氢氧化物溶液、例如氢氧化钠溶液。液体源16优选供给经再循环的二氧化碳吸收剂液体。
图7A～7B例示了一种捕获二氧化碳的方法。二氧化碳吸收液体以系列脉冲的形式加入填充体12。参见图7C，每个脉冲都会包含例如一个短的时间，在这段时间中，液体通过液体源16供给至填充体12。每个脉冲不必是非常短暂的，而可以是一段时间，在这段时间里补给液体。含有二氧化碳的气体、例如以风流18例示的空气流过填充体12，从而该气体中的二氧化碳至少部分地被吸入二氧化碳吸收液体中。加入二氧化碳吸收液体可以还包括泵送。流动可以还包括，至少当二氧化碳吸收液体尚未加入时，使含有二氧化碳的气体流过填充体的流动。气体的流动可以利用例如风机30来控制。气体的流动可以利用风机30和导风装置34和36来控制。当加入二氧化碳吸收液体时，气体的流动可以至少受到限制。这可以通过当液体的脉冲正被供给至填充体12时风机墙32的风机30停止旋转和将气流吸过填充体12来设想。
在一些实施方式中，该系列脉冲的占空比(dutycycle)为1～50％。在其它实施方式中，占空比可以是例如5％。占空比指的是加入液体的脉冲的持续时间相对于一个循环的总持续时间的比例。例如，50％的占空比意思是该液体流动的时间只占装置运行时间的一半。这意味着脉冲运行的时间是系统运行时间的1～50％，因此1％的占空比意味着流体每流动1秒就要停止100秒。用更加实际的数值来说，其每运行30秒就要停止3000秒，而50％的占空比意味着泵每工作30秒就会在接下去的30秒停止。在一些实施方式中，该系列脉冲停止的时间为10～1000秒。在其它实施方式中，该系列脉冲停止的时间为100～10000秒。
加入的步骤还可以包括在第一系列脉冲中将二氧化碳吸收液体加入填充体12的第一部分，以及在第二系列脉冲中将二氧化碳吸收液体加入填充体12的第二部分。这可以通过将液体经由分配管28A和28B选择性地加入填充体12来设想。因为管28A和28B只供给填充体12的一部分(例如最左边的部分)，液体只会被加入这部分。液体可以随后通过管28C和28D被选择性地加入填充体12的右边部分。第一和第二系列脉冲在例如允许流体由连续运行的泵间歇地供给上可以彼此同步、异步、完全不同或异相同步。
在这些实施方式中，使气体流动还可以包括，当二氧化碳吸收液体尚未加入时至少对含有二氧化碳的气体通过填充体的第一部分的流动进行限制，以及当二氧化碳吸收液体尚未加入时至少对含有二氧化碳的气体通过填充体的第二部分的流动进行限制。因此，当液体通过管28A和28B被加入第一部分、例如主面14的左边部分时，气体的流动会被限制或停滞，气体通过主面14的左边部分的流动会被限制或完全停止。这可以通过例如调慢、停止甚或反转风机30A和30B来实现。相似地，当液体通过管28C和28D被加入第二部分、例如主面14的右边部分时，气体通过主面14的右边部分的流动会被限制或完全停止。这可以通过例如调慢、停止甚或反转风机30D和30E来实现。
在一些实施方式中，第一系列脉冲和第二系列脉冲是交错的。这会是有利的，因为当液体如上所述地加入主面14的左边部分时，并不加入右边部分和中心部分。相似的，当液体向左边部分的供给中断时，液体源16就可以例如将液体加入中心或右边部分。以这种方式，液体源16可以一种更高效的方式将液体循环地供给至填充体12的整个体积内，而不是将液体连续地供给至填充体12的整个体积内。在一些方面中，还可以进一步设想这种方式采用水平板填充体12的实例。在这种方面中，通过各风管42风的流动可受控制，以实现与上述采用垂直板实施方式的实例中相同的效果。参见图7B，例示了一种只有一根风管42A中风被向下驱动的实施方式。这可以通过例如风机30A的选择性运行来实现。因此，气流会供给至最靠近于风管42A出口的填充体12。
在一些实施方式中，系列脉冲的停止时间(off-cycle)可能小于或等于一个脉冲后二氧化碳吸收液体停止从填充体中流出所需要的时间。应当理解，这不是从填充体12要去除整个脉冲所需要的时间，因为总有一些液体会留下来成为填充体12的残留物。在其它实施方式中，系列脉冲的停止时间可能小于或等于二氧化碳吸收液体的一个脉冲失去70～80％的脉冲二氧化碳吸收能力所需要的时间。
填充体可以定向成使二氧化碳吸收液体沿着平均液体流动方向20流过填充体12。流动还可以包括使气体以倾斜于或垂直于平均液体流动方向20的形式流过填充体12的流动。如上所述，这是有利的，因为气体的流动可以具有与液体的平均液体流向20不同的流向，且其不会发生和平均液体流向20相反的逆流。因此，可以充分利用填充体的更大表面积来大幅增加会在一段时间内于填充体12内与液体接触的风或气体的量，同时仍然允许液体通过填充体12并从填充体12中流出。在这些实施方式中，平板并非完全必要，事实上可以设想其它形状的填充体12，其它形状包括但不限于立方体、圆柱形或其它各种形状。参见图7A，在一些实施方式中，使气体流动还包括使气体以垂直于平均液体流向20的方式流过填充体12。应当理解并不需要完全垂直。流动可以还包括使气体流过对向主面14中的至少一个，例如流过所示主面14的两面。
这些方法可以包括对二氧化碳吸收液体进行再循环。另外，方法也可以包括对气体流过填充体产生影响。该影响可以包括，例如防止已经流过填充体12的气体循环返回填充体12。该影响还可以包括沿着一个驱动方向驱动气体流动，该驱动方向至少部分地以环境风的流向为导向。这可以利用风机30来实施，为了实现此功能，风扇风机30可以是能够反转的。另外，这些方法可以包括利用例如上文所述的百叶来引导气体流进填充体和流出填充体中的至少一种。
在一些实施方式中，风机30可以是能够反转的以使流动能够在环境风场的方向上被驱动，这比引入与主风向相反的气流具有更高的效率。在一些方面中，平板15可以定向成使主风18垂直于平板15，且处于风机墙(未示出)工作效率最高的方向上。填充体的设计可以使用垂直定向的板。这是对设计成例如正交的液体和气体流向的常规整装填料的一种改进。填充体可以用于间歇性液体流以使填充材料内液体吸收剂的容纳量(holdup)达到最大。参见图7A，如上所述，风机墙32可以是分区段的，以在液体流动时能够降低或停止流速从而将流体损失降到最低。这些区段可以异步运行，藉此每次只有一个区段接收液体流从而使流体泵能够连续运行。例如，如果需要液体流在1000秒中流动100秒，则一个风机墙32可以具有11个区段并每次将流体引入其中的一个。
相比于水平板的几何结构，垂直板可以：使覆盖区域和单位处理能力的总结构尺寸降到最小以降低基建成本、峰值流速、提高效率，以及使填充体能够在更高的峰值流速下运行从而进一步降低基建成本。
一些实施方式可以使用百叶以在不改变风机运行的情况下使气流能够在环境风的方向上被驱动。例如，填充体的设计可以利用同轴流动或对向流动，同时仍然得益于平板的较大表面积以增加通过平板的风流的量。该流动的几何特性使得即使正好在液体储藏库上方装有一个大水平板的情况下也获得均匀的气流，同时将空气速度保持在低于约5m秒。空气速度的限制决定了结构的高宽比。具体而言，高/宽与填充体处的空气速度/出口处的空气速度大致相等。相比于垂直板的几何结构，水平板具有更大的覆盖区域，成本可能更高，但其具有可以使用更多常规填充体和流体分布上的优势。
图7A～7C还例示了另一种捕获二氧化碳的方法。使二氧化碳吸收液体或贫CO2溶液流沿着平均液体流向20流过填充体12，使含有二氧化碳的气体沿着倾斜或垂直于平均液体流向20的方向流过填充体12以从该气体中将二氧化碳至少部分吸收进二氧化碳吸收液体。使二氧化碳吸收液体流过填充体12还可以包括以系列脉冲的形式将二氧化碳吸收液体加入填充体12。该系列脉冲已在上文详细描述，无需在此赘述。如上所述，使气体流动还可以包括使气体以垂直于平均液体流向20的方式流过填充体12。
图7A～7C还例示了一种使液体与气体接触的方法，包括将液体以系列脉冲的形式加入填充体12中并使气体流过填充体12。虽然本文也设想了一些该方法的实施方式，但其可能不如脉冲方法有效，因为其需要大得多的泵送作用。因此，脉冲方法可以适用于任何气－液吸收器，因为上文已经证明，尽管不用连续泵送，其仍然能够提供足够的气－液接触。可以提供例如精炼装置的清洗单元作为该方法的一个示例性应用。应当理解气－液吸收器可以具有上文所述的二氧化碳捕获装置的所有相同特征。
图7A～7C还例示了一种使液体与气体接触的方法，包括使液体沿着平均液体流向流过填充体以及使气体以倾斜于或垂直于平均液体流向的方式流过填充体。与气－液吸收器或接触器相似，该方法可以适用于任何气－液接触系统。通过使气体以一个角度流过填充体，可以大大简化本方法所使用的这种吸收器的结构，因为气体入口和出口会位于填充体、继而液体源和水槽中的不同位置。该方法可以具有与上文所述的二氧化碳捕获方法几乎或完全相同的特征。例如，使液体流过填充体还可以包括以系列脉冲的形式将液体加入填充体。另外，使气体流动还可以包括使气体以垂直于平均液体流向的方式流过填充体。
参见图7A，气－液吸收器(例示为吸收装置10)包括形成为平板15的填充体12，该平板15具有对向的主面14，该对向的主面14至少部分透风以允许风流过填充体12。至少有一个液体源16被定向成将液体引入填充体12中以使其流过平板15。平板设置于风流18中，气流18对于对向主面14中的一个具有非零入射角。应当理解气－液吸收器可以具有上文所述的二氧化碳捕获装置和吸收器的所有相同特征。
参见图7A，气－液吸收器(例示为装置10)包括具有填充体12的平板15以及定向成将液体引入填充体12中并使其沿着平均液体流向20流动的液体源16。平板结构置于以倾斜于或垂直于平均液体流向20的方式流动的风流18中。应当理解该气－液吸收器可以具有上文所述的二氧化碳捕获装置和吸收器的所有相同特征。
图7A～7C中还例示了一种用于使液体和移动气体(例示为风流18)接触的方法。该方法包括使液体流过填充体12，并驱动移动气体在驱动方向(例示为18B，在本实施方式中与风向18相同)上通过填充体12，该驱动方向至少部分地以移动气体的环境流向18来导向。在所示的实施方式中，流动气体是风，而环境流向是环境风向18。该方法还可以包括，当环境流向18反转时，使驱动方向18B反转。以这种方式将风机的方向反转(或更普遍来说，将空气通过填充体的强制流反转)以在一个至少部分以环境风18为导向的矢量方向上驱动空气，从而减低了所需的风机动力。这还降低了循环返回系统入口的二氧化碳含量低的空气的量，因而提高了效率。因此这有利于校准填充体以使对向主面14中的一个大致垂直于主风，以使风机的效能最大化。
回到图5，其例示了一种与空气燃烧煅烧炉、CO2捕获器以及气体吸收器相联合来生长和处理碳酸钙晶群以将空气捕获装置中液体流中的一部分碳酸盐组分转化为氢氧化物的工艺。在一些方面中，本实施方式中所使用的消化单元110以和图1所示及第一实施方式中所述的相同或相似的方式运行，使用相同或相似的原料流并输出相同或相似的物质。
氢氧化钙浆料(物流111)一生成就被输送至单元120，在单元120中通过使氢氧化钙浆料与从空气或气体吸收器单元510中排出的富CO2流411反应而生长碳酸钙晶群。氢氧化钙通过反应(2)以一个可控的方式与物流411的一部分溶解了的碳酸盐组分反应。该反应在已经优化成在高pH值环境下运行的流化床反应结晶器(商品名：或颗粒反应器)中进行。氢氧化钙浆料流111计量加入该装置中以控制碳酸钙生成的速率，且该装置安置成使生成碳酸钙的反应在紧邻碳酸钙晶群生长处发生。控制反应(2)的速率和反应(2)发生的环境的结果是使得平均体积相当于直径为0.1mm～2mm的球体的体积的碳酸钙晶群生成。来自于该装置的液体已有一部分碳酸盐转化为氢氧化物，作为贫CO2流421排回空气或气体吸收器510，而已经生长成所需尺寸的固体碳酸钙晶群则以溶液和碳酸钙晶群的混合物的形式被从流动床反应结晶器中去除，并作为物流121被向前送至下一个处理步骤。
由于物流121中碳酸钙晶群的尺寸、形态以及物理性质，在单元130中使用工业分离设备如筛网或螺旋分类器可以将碳酸钙晶群从物流121的溶液中几乎完全分离出来，使得分离后的伴生溶液少于碳酸钙晶群总重的约15％。然后利用包括净水的物流103来洗涤碳酸钙晶群，去除碳酸钙晶群表面的大部分的任何残余溶液。将用过的碱性洗涤水和未经稀释的氢氧化物溶液一起混合，作为贫CO2流431送回气体吸收器单元510。该处理步骤中去除的溶液和水可以都输送回气体吸收器单元510或循环返回流化床反应结晶器单元120。已经洗涤并从氢氧化物溶液中分离出来的碳酸钙晶群作为物流132被送至蒸发任何残余水分的干燥单元140。
在一些方面中，本实施方式所使用的单元140和150以和图1所示及第一实施方式中所述的相同或相似的方式运行，使用相同或相似的原料流并输出相同或相似的物质。不同的是在本实施方式中，离开煅烧单元150的热气流152被用于干燥和预热物流132。
图6例示了一种适用于空气捕获装置的，利用空气分离单元(ASU)、氧燃烧煅烧炉、锅炉和CO2捕集器来生长和处理碳酸钙晶群以将液体流中的一部分碳酸盐组分转化为氢氧化物的示例性工艺600。示例性工艺600如图所示，包括与干燥器140和煅烧炉150物料连通的ASU310。示例性工艺600还包括气体吸收器510、单元110(例如消化器)、流化床反应结晶器120、分离和洗涤单元130、煅烧炉150(例如氧燃烧煅烧炉)和锅炉320。
在例示的工艺600中，例示的气体吸收器单元510利用来自于流化床反应结晶器120的贫CO2溶液流421和来自于分离和洗涤单元130的稀释的贫CO2流431的组合来从大气中吸收CO2。在CO2被吸收以后，该气体吸收器将所得到的富CO2流411送回单元120。因此，在一些方面中，该工艺至少向气体吸收器提供了贫CO2溶液，并反过来又从该气体吸收器接收富CO2液体。
本实施方式中所使用的消化单元110以和图1所示及第一实施方式中所述的相同或相似的方式运行，使用相同或相似的原料流并输出相同或相似的物质。
本实施方式中所使用的单元120和130以和图5所示及第六实施方式中所述的相同或相似的方式运行，使用相同或相似的原料流并输出相同或相似的物质。
本实施方式中所使用的干燥单元140、煅烧炉150和辅助锅炉320以和图3B所示及上文所述的相同或相似的方式运行，使用相同或相似的原料流并输出相同或相似的物质。在本实施方式中，可以利用市售可得的技术对所得到的富CO2烟气321做进一步的处理、净化和压缩。
本发明描述了许多实施方式。然而，应当理解可以进行各种改进。例如，若以不同的顺序实施本发明技术的步骤；若以不同的方式组合本发明系统的组件；或者若以其它组件替代或增补这些组件，仍然可以实现那些有益的结果。另外，在一些实施方式中，本文所述的一种或多种方法或工艺，例如工艺100、200、300、350、400、500以及600在本发明的范围内可以增加步骤、减少步骤或以不同于本文所述的顺序实施。作为另一个实例，虽然控制系统(例如控制系统108)并未作为工艺200、300、350、400、500以及600的一部分例示出，但每个上述的工艺都可以包括与例示的组件通信联接且配置成实现运行和/或执行指令以实施这些工艺(和其它工艺)的控制系统(例如控制系统108)。因此，其他实施方式也在所附权利要求书的范围内。

Claims (29)

1.一种将一部分碳酸盐转化为氢氧化物的方法，所述方法包括：
接收包含0.1M(每升溶液中的摩尔数)～4.0M氢氧化物和0.1M～4.1M碳酸盐的碱性碳酸盐溶液；
在消化工序中，使生石灰(CaO)与碳酸盐含量低的液体反应以生成主要包含消石灰(Ca(OH)2)的浆料；以及
在流化床反应结晶器中使Ca(OH)2浆料与碱性碳酸盐溶液反应以生长体积为0.0005mm3～5mm3的碳酸钙(CaCO3)晶群。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
调整CaCO3晶群；以及
煅烧经过调整的CaCO3晶群以生成CaO和二氧化碳(CO2)。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，对CaCO3晶群的调整包括：
洗涤CaCO3晶群；以及
干燥经过洗涤的CaCO3晶群。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：通过洗涤，部分去除含有碱金属、硫、硅、铁、铜、镁、硼、铬、锑、镉、钼、钒、锌或磷中的一种或多种的化合物。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，对经过洗涤的CaCO3晶群的干燥包括：
捕获来自于热源的热量；以及
供给捕获的热量以在20℃～500℃的温度范围内干燥经过洗涤的CaCO3晶群。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，对经过调整的CaCO3晶群的煅烧包括：在易受含有碱金属、硫、铜、镁、硼、铬、锑、镉、钼、钒、锌、磷、铁或硅中的一种或多种的化合物影响的装置中煅烧CaCO3晶群。
7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，对经过调整的CaCO3晶群的煅烧包括：在100Pa～1000kPa的表压下煅烧经过调整的CaCO3晶群。
8.如权利要求2所述的方法，其特征在于，煅烧经过调整的CaCO3晶群以生成CaO和CO2包括煅烧经过调整的CaCO3晶群以生成CaO、CO2以及存在于固体产物或废气中的热量，所述方法还包括：
由该热量来发电；利用该热量来提高材料进入煅烧炉前的温度；利用该热量来干燥CaCO3晶群；以及将该热量输送至本方法或其它工业工艺所使用的其它装置。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，碳酸盐含量低的液体包含水、以及
存在于水中的一定量的碳酸盐，其量相对于每1摩尔输送至消化工序的CaO为小于0.1摩尔。
10.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：
通过使烃与来自于空气分离单元(ASU)的包含小于10摩尔％氮气的第一物流中的氧气燃烧来向煅烧供给热量；以及
从ASU生成氧气第二物流，该第二物流在关于空气的氧气中消耗，且含有小于0.1摩尔％水蒸汽。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，对经过洗涤的CaCO3晶群的调整包括：用来自于ASU的第二物流干燥经过洗涤的CaCO3晶群。
12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括：
将由ASU供给的第二种量的氧气与煅烧经过调整的CaCO3晶群而生成的气体混合；以及
在锅炉中燃烧氧气和该气体的混合物以生成蒸汽，且将该蒸汽供给至干燥器、其它工业工艺或汽轮机以发电。
13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，碱性碳酸盐溶液包含来自于制浆装置的绿液，所述方法还包括：
将由Ca(OH)2浆料与碱性碳酸盐溶液反应而形成的碱性溶液作为澄清白液向制浆装置提供。
14.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括将所捕获的CO2供给至LignoBoostTM工艺中。
15.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
捕获由Ca(OH)2浆料与碱性碳酸盐溶液反应而形成的碱性溶液；
向捕获大气中CO2的气体吸收器供给所捕获的碱性溶液；以及
从气体吸收器接收碱性碳酸盐溶液。
16.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
捕获由Ca(OH)2浆料与碱性碳酸盐溶液反应而形成的碱性溶液；
向捕获来自于工业工艺的CO2的气体吸收器供给所捕获的碱性溶液；以及
从气体吸收器接收碱性碳酸盐溶液。
17.如权利要求1所述的方法，其特征在于，碳酸盐含量低的液体包含蒸汽或液态水中的至少一种。
18.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在消化工序中使CaO与碳酸盐含量低的液体反应包括：在消化工序中使CaO与碳酸盐含量低的液体在一种条件下反应，该条件包括100℃～200℃的温度范围和水的平衡态为液态的压力。
19.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
捕获由消化工序生成的热量；以及
利用该热量来进行生成蒸汽、向工艺物流输送热量或发电中的至少一种。
20.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
对至少一部分所生成的CaCO3晶群进行处理以生成晶种材料；以及
在该晶种材料之上生长新的CaCO3晶群。
21.一种用于将一部分碳酸盐在包含1.0M～4.0M氢氧化物和0.1M～4.1M碳酸盐的溶液中转化为氢氧化物的装置，包括：
消化器，该消化器配置成使生石灰(CaO)与碳酸盐含量低的液体反应以生成主要包含消石灰(Ca(OH)2)的浆料；以及
流化床反应结晶器，该流化床反应结晶器与消化器流体连通且配置成使Ca(OH)2与碱性碳酸盐溶液反应从而生长体积在0.0005mm3～5mm3的碳酸钙晶群。
22.如权利要求21所述的装置，其特征在于，流化床反应结晶器包括供包含有CaCO3晶群的碱性溶液浆料排出的排放出口，且所述装置还包括：
固－液分离器，该固－液分离器与排放出口流体连通且配置成接收碱性溶液浆料并将CaCO3晶群从该碱性溶液中分离出来；
洗涤器，该洗涤器与分离器物料连通且配置成接收和洗涤CaCO3晶群；
干燥器，该干燥器与洗涤器流体连通且配置成从CaCO3晶群中蒸发液体；以及
煅烧炉，该煅烧炉与干燥器流体连通且配置成将CaCO3晶群转化为CaO和二氧化碳(CO2)。
23.如权利要求22所述的装置，其特征在于，ASU与煅烧炉连通且配置成输送基本上不含氮气的氧气。
24.如权利要求23所述的装置，其特征在于，ASU与干燥器连通且配置成向干燥器输送基本上不含水的气体。
25.如权利要求24所述的装置，其特征在于，还包括CO2出口，该CO2出口配置成与制浆装置、LignoBoostTM工艺、CO2储藏库、EOR领域、CO2管道、藻类培养、温室或CO2的工业用户中的至少一种流体连通。
26.如权利要求21所述的装置，其特征在于，还包括入口，该入口配置成与气体吸收器流体连通以接收来自于CO2工业源的CO2。
27.如权利要求21所述的装置，其特征在于，还包括：
出口，该出口配置成与CaCO3晶群通过磨筛单元物料连通；以及
入口，该入口配置成使流化床反应结晶器和磨筛单元之间物料连通以从磨筛单元接收晶种材料。
28.如权利要求21所述的装置，其特征在于，还包括入口，该入口配置成与气体吸收器流体连通以接收来自于大气的CO2。
29.如权利要求21所述的装置，其特征在于，还包括入口和出口，该入口配置成与制浆装置流体连通以接收绿液，该出口配置成与制浆装置流体连通以输送澄清白液。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114405247A (zh) * 2022-01-30 2022-04-29 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 二氧化碳捕集系统
CN114713016A (zh) * 2022-04-25 2022-07-08 西安热工研究院有限公司 一种分布式能源驱动的空气捕碳装置及方法

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8728428B1 (en) 2013-03-13 2014-05-20 Carbon Engineering Limited Partnership Recovering a caustic solution via calcium carbonate crystal aggregates
US9637393B2 (en) * 2014-05-19 2017-05-02 Carbon Engineering Limited Partnership Recovering a caustic solution via calcium carbonate crystal aggregates
US10214448B2 (en) * 2016-05-10 2019-02-26 Carbon Engineering Ltd. High temperature hydrator
BR112019013078B1 (pt) 2016-12-23 2024-01-02 Carbon Engineering Ltd Método e sistema para sintetizar combustível a partir de fonte de dióxido de carbono diluído
CN107008135A (zh) * 2017-04-24 2017-08-04 克拉玛依市杰德科技有限责任公司 一种从大气量气体流中去除杂质的除杂装置
CN109507360B (zh) * 2018-11-14 2020-05-22 西安交通大学 一种热载气温度震荡条件下碳酸盐高温煅烧反应特性的实验装置及测试方法
CN110158156A (zh) * 2019-06-28 2019-08-23 青岛科技大学 一种用于结晶过程的晶种制备方法
AU2020353700A1 (en) 2019-09-27 2022-03-31 Oxy Low Carbon Ventures, Llc Process for the conversion of carbon dioxide
WO2021102248A1 (en) * 2019-11-20 2021-05-27 Oakbio, Inc. Bioreactors with integrated catalytic nitrogen fixation
BR212022010130U2 (pt) * 2019-11-26 2022-07-12 Metso Outotec Finland Oy Processo semisseco otimizado para sinterização de aluminossilicatos na produção de alumina
KR20220140548A (ko) 2020-02-06 2022-10-18 토프쉐 에이/에스 산소-소모 과정에 산소-부화 가스를 공급하는 방법
WO2023161404A1 (de) 2022-02-25 2023-08-31 Fld Technologies Gmbh Verfahren zur entfernung und immobilisierung von kohlenstoffdioxid aus der atmosphäre und/oder einem abgas

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3150926A (en) * 1961-05-15 1964-09-29 Champion Papers Inc Fluidized production of calcium carbonate
CN1239932A (zh) * 1996-12-09 1999-12-29 日本制纸株式会社 制备碳酸钙的方法
CN1278781A (zh) * 1997-09-08 2001-01-03 Fp颜料有限公司 制备沉淀碳酸钙的方法和设备
CN1264752C (zh) * 2000-01-18 2006-07-19 日本制纸株式会社 碳酸钙的制造方法
JP2007021394A (ja) * 2005-07-19 2007-02-01 Dainippon Printing Co Ltd ダイヘッド

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1042924B (it) * 1974-09-27 1980-01-30 Procter & Gamble Granuli contenenti carbonato di calcio ottenuti per essiccamento a spruzzo processo di loro preparazione e loro impieghi
FI71786C (fi) * 1983-02-23 1987-02-09 Enso Gutzeit Oy Kausticeringsfoerfarande.
FI73755C (fi) * 1985-11-22 1987-11-09 Ekono Oy Foerfarande foer kausticering av en alkalikarbonathaltig vattenloesning.
US4668342A (en) * 1985-12-03 1987-05-26 Canadian Patents And Development Ltd. Recausticizing kraft green liquor
JPS62230616A (ja) * 1986-03-31 1987-10-09 Kanzaki Paper Mfg Co Ltd 造粒生石灰の製造方法
TW245651B (en) * 1994-02-24 1995-04-21 Babcock & Wilcox Co Black liquor gasifier
JP2710267B2 (ja) * 1994-07-12 1998-02-10 工業技術院長 二酸化炭素含有ガスからの二酸化炭素の分離装置と、二酸化炭素分離機能を有する燃焼装置
JP3227422B2 (ja) * 1997-02-21 2001-11-12 日本製紙株式会社 炭酸カルシウムの製造方法
JP4975908B2 (ja) * 2001-04-02 2012-07-11 奥多摩工業株式会社 炭酸カルシウムの製造方法
JP4194288B2 (ja) * 2002-03-29 2008-12-10 日本製紙株式会社 炭酸カルシウムの製造方法
ATE457819T1 (de) 2003-12-07 2010-03-15 Univ Ben Gurion Verfahren und system zur verbesserung der rückgewinnung und verhinderung der bildung von ablagerungen durch fällung bei druckgetriebenen membranverfahren
JP2005179785A (ja) * 2003-12-16 2005-07-07 Daio Paper Corp クラフトパルプ製造プラントにおける薬品回収方法
JP4454367B2 (ja) * 2004-03-31 2010-04-21 宇部マテリアルズ株式会社 多孔質酸化カルシウム粒子の製造方法
JP4918971B2 (ja) * 2005-07-12 2012-04-18 株式会社日立プラントテクノロジー 流動床式晶析装置
UA95093C2 (uk) 2005-12-07 2011-07-11 Нікомед Фарма Ас Спосіб одержання кальцієвмісної сполуки
WO2008027286A2 (en) * 2006-08-25 2008-03-06 Rossi Robert A Process and system for calcination of high solids lime mud
AU2007303240B2 (en) 2006-10-02 2011-07-21 Carbon Sink, Inc. Method and apparatus for extracting carbon dioxide from air
JP2009001438A (ja) * 2007-06-19 2009-01-08 Mitsubishi Paper Mills Ltd 炭酸カルシウムの製造方法
BRPI0822336B1 (pt) * 2008-02-21 2020-12-01 Lignoboost Ab método para separação de lignina de licor negro, produto de lignina, e uso de um produto de lignina para a produção de combustíveis ou materiais
WO2009155539A2 (en) * 2008-06-20 2009-12-23 1446881 Alberta Ltd. Carbon dioxide capture
US9095813B2 (en) 2008-08-21 2015-08-04 Carbon Engineering Limited Partnership Carbon dioxide capture method and facility
WO2010078551A1 (en) 2009-01-02 2010-07-08 Procorp Enterprises, Llc Water treatment
JP2011001641A (ja) * 2009-06-17 2011-01-06 Tadashi Matsunaga ライムキルンの排熱回収方法
ES2384491T3 (es) * 2009-09-16 2012-07-05 Consejo Superior De Investigaciones Científicas (Csic) Procedimiento de captura de CO2 mediante CaO y la reducción exotérmica de un sólido
JP5574764B2 (ja) * 2010-03-09 2014-08-20 日本製紙株式会社 ライムケーキを用いた酸化カルシウムの製造方法
US8728428B1 (en) 2013-03-13 2014-05-20 Carbon Engineering Limited Partnership Recovering a caustic solution via calcium carbonate crystal aggregates
US9637393B2 (en) 2014-05-19 2017-05-02 Carbon Engineering Limited Partnership Recovering a caustic solution via calcium carbonate crystal aggregates

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3150926A (en) * 1961-05-15 1964-09-29 Champion Papers Inc Fluidized production of calcium carbonate
CN1239932A (zh) * 1996-12-09 1999-12-29 日本制纸株式会社 制备碳酸钙的方法
CN1088040C (zh) * 1996-12-09 2002-07-24 日本制纸株式会社 制备碳酸钙的方法
CN1278781A (zh) * 1997-09-08 2001-01-03 Fp颜料有限公司 制备沉淀碳酸钙的方法和设备
CN1264752C (zh) * 2000-01-18 2006-07-19 日本制纸株式会社 碳酸钙的制造方法
JP2007021394A (ja) * 2005-07-19 2007-02-01 Dainippon Printing Co Ltd ダイヘッド

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114405247A (zh) * 2022-01-30 2022-04-29 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 二氧化碳捕集系统
CN114713016A (zh) * 2022-04-25 2022-07-08 西安热工研究院有限公司 一种分布式能源驱动的空气捕碳装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014164738A3 (en) 2014-12-24
JP2016524575A (ja) 2016-08-18
US8728428B1 (en) 2014-05-20
JP6390050B2 (ja) 2018-09-19
CN105473504B (zh) 2018-01-19
CA2905348A1 (en) 2014-10-09
EP2969953B1 (en) 2018-01-10
US9975100B2 (en) 2018-05-22
WO2014164738A2 (en) 2014-10-09
EP2969953A2 (en) 2016-01-20
CA2905348C (en) 2021-03-30
US20140271379A1 (en) 2014-09-18

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