МАТЕРИАЛЫ И СПОСОБЫ СЕКВЕСТРАЦИИ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА

1. Способ удаления диоксида углерода из потока текучей среды, содержащего диоксид углерода, включающий:
уменьшение количества диоксида углерода в потоке текучей среды путем осуществления контакта потока текучей среды с промывочным материалом в присутствии воды, в котором промывочный материал содержит (i) первый компонент, содержащий источник оксида кальция и источник ионов щелочных металлов, и (ii) второй компонент, содержащий шлак, в котором имеются один или более химически активных силикатных соединений, причем первый компонент отличается от второго компонента и ионы щелочных металлов первого компонента способствуют повышению pH промывочного материала до около 9 или выше для увеличения скорости взаимодействия диоксида углерода с промывочным материалом.
2. Способ по п.1, в котором после контактирования количество диоксида углерода меньше или равно 50% от исходного количества диоксида углерода перед контактированием.
3. Способ по п.1, в котором поток текучей среды дополнительно содержит один или более дополнительных загрязнителей воздуха, выбранных из группы, состоящей из оксида углерода, хлорфторуглеводородов, хлористоводородной кислоты, оксидов азота, оксидов серы, твердых частиц, летучих органических соединений, аэрозольных соединений, ртути, свинца, аммиака и озона, в котором контакт с промывочным материалом приводит к уменьшению количества этих одного или более дополнительных загрязнителей воздуха в потоке текучей среды.
4. Способ по п.1, в котором первый компонент содержит материал, выбранный из группы, состоящей из пыли цементной печи, пыли известково-обжиговой печи, известкового побочного продукта сахаросвекольного производства, клинкерной пыли, гашеной извести, негашеной извести и их смесей, второй компонент содержит материал, выбранный из группы, состоящей из доменного шлака, стального шлака и их смесей, и отношение первого компонента ко второму компоненту в промывочном материале составляет от около 10:1 до около 1:10.
5. Способ по п.1, в котором первый компонент содержит пыль цементной печи, а второй компонент содержит шлак нержавеющей стали.
6. Способ по п.1, в котором промывочный материал содержит от около 15 вес % до около 50 вес % первого компонента, от около 15 вес % до около 50 вес % второго компонента и дополнительно содержит воду в количестве от около 15 вес % до около 50 вес %.
2
2
3
7. Способ по п.1, в котором первый компонент содержит один или более активных ингредиентов, выбранных из группы, состоящей из CaO, NaO, KO, а второй компонент содержит один или более активных ингредиентов выбранных из группы, состоящей из CaSiO и CaO.
8. Способ по п.1, в котором поток текучей среды образуется в одном или более из котлов, топок, мусоросжигателей, цементных печей, известково-обжиговых печей и их комбинаций.
3
3
9. Способ по п.1, в котором контактирование представляет собой непрерывный процесс, поток текучей среды имеет расход от около 10000 фут/мин до около 1000000 фут/мин, и контакт осуществляют в реакторе, выбранном из группы, состоящей из реактора с псевдоожиженным слоем, реактора с суспендированным слоем, скруббера Вентури, башенного скруббера с распылительным орошением, насадочного скруббера-реактора, резервуара-реактора с непрерывным перемешиванием и их сочетания.
10. Способ по п.1, в котором первый компонент содержит:
оксид кальция (CaO) от 30 до 45 вес %;
2
оксид кремния (SiO) от 10 до 20 вес %;
2
3
оксид алюминия (AlO) от 2 до 7 вес %.
2
3
оксид железа (FeO) от 1 до 3 вес %;
оксид магния (MgO) от 0,5 до 3 вес %;
3
сульфат (SO) от 1 до 15 вес %;
2
оксид натрия (NaO) от 0,1 до 1 вес %; и
2
оксид калия (KO) от 0,1 до 15 вес %,
а второй компонент содержит:
2
оксид кремния (SiO) от 10 до 35 вес %;
оксид кальция (CaO) от 35 до 55 вес %;
оксид магния (MgO) от 3 до 10 вес %;
оксид железа (FeO) от 0,1 до 40 вес %; и
2
3
оксид алюминия (AlO) от 0,1 до 10 вес %.
11. Способ по п.1, в котором при контактировании дополнительно образуется отработанный промывочный материал и который дополнительно включает непрерывный контроль за содержанием ионов щелочных металлов в отработанном промывочном материале, причем часть отработанного промывочного материала удаляют, когда содержание ионов щелочных металлов отклоняется от заданной установленной точки.
12. Способ по п.1, в котором при контактировании дополнительно образуется отработанный промывочный материал и который дополнительно включает непрерывный контроль pH отработанного промывочного материала, причем часть отработанного промывочного материала удаляют, когда pH отклоняется от заданной установленной точки.
13. Способ уменьшения выбросов из производственного процесса, который включает: осуществление контакта по меньшей мере части отходящего потока, образовавшегося в производственном процессе, с промывочным материалом в присутствии воды, в котором промывочный материал содержит (i) первый компонент, содержащий источник оксида кальция и источник ионов щелочных металлов, и (ii) второй компонент, содержащий шлак, в котором имеются один или более химически активных силикатных соединений, причем первый компонент отличается от второго компонента и отходящий поток содержит диоксид углерода и по меньшей мере один дополнительный загрязнитель воздуха, выбранный из группы, состоящей из оксидов азота, оксидов серы, хлористоводородной кислоты, твердых частиц, летучих органических соединений, ртути и их комбинаций, причем контактирование снижает общее количество диоксида углерода до около 50 вес.% или менее от исходного количества диоксида углерода перед контактированием, а также снижает количество по меньшей мере одного дополнительного загрязнителя воздуха в отходящем потоке.
14. Способ по п.13, в котором ионы щелочных металлов первого компонента способствуют повышению рН промывочного материала до около 9 или выше для увеличения скорости взаимодействия диоксида углерода с промывочным материалом.
3
3
15. Способ по п.13, в котором контактирование представляет собой непрерывный процесс, поток текучей среды имеет расход от около 10000 фут/мин до около 1000000 фут/мин, и контакт осуществляют в реакторе, выбранном из группы, состоящей из реактора с псевдоожиженным слоем, реактора с суспендированным слоем, скруббера Вентури, башенного скруббера с распылительным орошением, насадочного скруббера-реактора, резервуара-реактора с непрерывным перемешиванием и их сочетания.
16. Способ по п.13, который дополнительно включает образование продукта, содержащего карбонат кальция и отработанный промывочный материал, после контактирования и повторное использование карбоната кальция в производственном процессе.
17. Способ по п.13, в котором первый компонент содержит материал, выбранный из группы, состоящей из пыли цементной печи, пыли известково-обжиговой печи, известкового побочного продукта сахаросвекольного производства, клинкерной пыли, гашеной извести, негашеной извести и их смесей, второй компонент содержит материал, выбранный из группы, состоящей из доменного шлака, стального шлака и их смесей.
18. Способ по п.13, в котором производственный процесс представляет собой процесс производства цемента или процесс производства извести, включающий обжиговую печь которая образует пыль цементной печи или пыль известково-обжиговой печи, и который дополнительно включает введение по меньшей мере части образованной пыли цементной печи или пыли известково-обжиговой печи в промывающий материал.
19. Способ по п.13, в котором производственный процесс включает источник горения, выбранный из группы, состоящей из котлов, топок, мусоросжигателей, цементных печей, известково-обжиговых печей и их комбинаций, который образует отходящий поток.