碳化二氧化碳的方法及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種碳化二氧化碳的方法，包括使二氧化碳在動態(tài)條件下與螯合劑溶液或具有螯合特性的物質(zhì)的溶液接觸，以產(chǎn)生氧和碳顆粒的步驟。本發(fā)明的方法在成本上大為降低，也方便得多，且對環(huán)境無害。本發(fā)明的一個新穎和獨特的特征是，常溫常壓下能產(chǎn)生最終產(chǎn)物碳和氧，而碳可被回收為能源。
【專利說明】碳化二氧化碳的方法及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及碳化二氧化碳的方法，更具體地說，涉及在室溫和常壓條件下使二氧化碳轉(zhuǎn)化為單質(zhì)碳(elemental carbon)的方法,不需要輸入高的外部能量。
【背景技術(shù)】
[0002]二氧化碳(CO2)是一種由人類活動，主要是通過燃燒化石燃料例如使車輛運行(石油、柴油和煤油)、家用、商業(yè)供暖、以及發(fā)電廠，而產(chǎn)生的主要溫室氣體。在過去的數(shù)十年中，地球大氣的二氧化碳濃度大幅上升，這被認為是導致地球變暖的主要因素。
[0003]目前，在工業(yè)上仍沒有解決CO2排放問題的有效方案。在本領(lǐng)域中為人所知的去除CO2的方法是碳的捕集及儲存(CCS)，其中CO2被例如單乙醇胺(MEA)的化合物捕集、壓縮并埋藏在地下。然而，在此過程中，需要解決CO2的儲存問題。應(yīng)當認識到，CO2的排放大約為每年數(shù)萬億噸，儲存如此大數(shù)量的CO2氣體是昂貴的，也是成問題的。CCS方法的另一個缺點是不能循環(huán)利用埋藏在地下的C02。
[0004]還有其它方法可以去除CO2，例如用化學中和或吸收CO2，但是關(guān)鍵問題是處置這些方法所致的最終產(chǎn)物。因此，上述方法不能視為去除CO2的有效方案。
[0005]上述現(xiàn)有技術(shù)的方法和系統(tǒng)不能循環(huán)使用CO2氣體，并且處置其最終產(chǎn)物也產(chǎn)生新的問題。
[0006]為了有效地去除CO2，本發(fā)明提供了一種能夠在室溫和常壓條件下使CO2碳化成黑色的單質(zhì)碳的方法，從而使CO2成為一種可再生能源。所以，本發(fā)明不僅提供了解決CO2排放問題的最有效方案而不會對大氣和環(huán)境造成危害，而且為發(fā)展新能源鋪平道路，這是現(xiàn)有技術(shù)任一文件不曾教導和提 示過。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明是為了滿足上述需要，因此本發(fā)明的主要目的是提供一種去除二氧化碳且對環(huán)境無害的方法，二氧化碳可以來自空氣或由于化石燃料、生物質(zhì)的燃燒或其它工業(yè)過程(例如煤氣化過程、石灰石脫碳等等)而產(chǎn)生的廢氣。
[0008]本發(fā)明另一個目的是提供不需輸入高能量的去除二氧化碳的方法，因此比現(xiàn)有技術(shù)的方法和系統(tǒng)在成本上大為降低，也方便得多。
[0009]本發(fā)明又一目的是提供去除二氧化碳并將最終產(chǎn)物轉(zhuǎn)化成能源的方法。
[0010]本發(fā)明的這些和其它目的和優(yōu)點通過提供一種碳化二氧化碳的方法來實現(xiàn)，所述方法包括使二氧化碳在動態(tài)條件下接觸螯合劑溶液或具有螯合特性的物質(zhì)的溶液，以產(chǎn)生氧和碳顆粒的步驟?；厥仗碱w?？捎涩F(xiàn)有技術(shù)所知的任何方法實現(xiàn)，例如過濾或沉淀方法。
[0011]在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，螯合劑是磷酸鹽基溶液，選自由Na3P04、Na2HP04、Κ3Ρ04、K2HPO4、或其與碳酸鹽基溶液的混合物組成的組。螯合劑也可選自羧酸鹽或胺，例如乙二胺四乙酸(EDTA)、二乙烯三胺五乙酸(DTPA)、丙二胺四乙酸(PDTA)、氨三乙酸(ΝΤΑ)、或乙二胺二琥珀酸酯(EDDS)等。[0012]螯合劑溶液或具有螯合特性的物質(zhì)的溶液的pH值可能在3至14，優(yōu)選為10至13。螯合劑溶液或具有螯合特性的物質(zhì)的溶液的濃度為0.2至75 (重量)％，優(yōu)選15至30 (重
量)％。
[0013]如果螯合劑或具有螯合特性的物質(zhì)在水中呈堿性，二氧化碳氣體和溶液的接觸可在堿性條件下進行，優(yōu)選在PH值為8至14之間的條件下進行。發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在此情況下，如果溶液的濃度是2-50%且溶液的pH值為8-14，可能會生成納米級大小的碳顆粒。
[0014]如果螯合劑或具有螯合特性的物質(zhì)在水中呈酸性，二氧化碳氣體和溶液的接觸也可在酸性條件下進行，優(yōu)選在pH值為2至6的條件下進行。發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在此情況下，如果溶液的濃度是0.5-10%且溶液的pH值為3-5，可能會生成納米級大小的碳顆粒。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，以下作用可引起或誘導動態(tài)條件:空化作用、壓縮、膨脹、文丘里管、孔洞、線性或螺旋狀噴灑、噴射流、篩(screen )、噴霧或鼓泡。
[0016]二氧化碳與螯合劑溶液或具有螯合特性的物質(zhì)的溶液之間的接觸在流動方向可以是反向、同向或橫向。
[0017]也已發(fā)現(xiàn)，如果螯合劑溶液或具有螯合特性的物質(zhì)的溶液受到脈沖電磁波處理，會產(chǎn)生更多的單質(zhì)碳顆粒。在這方面，可以使用能產(chǎn)生隨時間變化的低頻電磁場的發(fā)生器來施加電磁波處理。電磁波的頻率可在500Hz至5MHz的范圍內(nèi)。
[0018]要再激活或保持本發(fā)明方法的溶液的螯合特性，可以使螯合劑溶液或具有螯合特性的物質(zhì)的溶液再生。再生可通過以下步驟來進行:添加堿性溶液至所述溶液中，電解所述溶液，使溶液經(jīng)受脈沖波電解、靜電電荷云再激活，或其任何組合。
[0019]若有需要，本發(fā)明方法的接觸步驟可重復(fù)一次或多次。
[0020]本發(fā)明的另一方面涉及二氧化碳或碳酸鹽基化合物作為原料生產(chǎn)碳和氧的用途，其中使天然存在的二氧化碳或由碳酸鹽基化合物產(chǎn)生的二氧化碳實施本發(fā)明的方法。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)的方法和系統(tǒng)不同，本發(fā)明的碳化二氧化碳的方法能夠還原二氧化碳至其單質(zhì)狀態(tài)。因此，不需要處置最終產(chǎn)物和考慮CO2的儲存。
[0022]本發(fā)明最突出的優(yōu)點在于生成單質(zhì)碳和氧，它們可被回收并循環(huán)再用于燃燒。這大幅提高了任何碳基燃料的能源生產(chǎn)效率。通過這樣的能源回收，所有碳酸鹽基物質(zhì)，例如礦物質(zhì)、石灰石、白云石等等，包括海水或淡水中存在的碳酸氫鹽和碳酸鹽，都可視為能源。當它們的碳酸鹽成分通過酸處理被轉(zhuǎn)化成CO2,就可將所產(chǎn)生的CO2氣體轉(zhuǎn)化成單質(zhì)碳和氧。本發(fā)明進一步的優(yōu)點在于本發(fā)明的方法可產(chǎn)生大量的納米碳顆粒。
[0023]本發(fā)明的方法除了產(chǎn)生單質(zhì)碳之外，產(chǎn)生的氧氣對許多實際工業(yè)應(yīng)用也是有價值的產(chǎn)物。
[0024]由于本發(fā)明的方法可產(chǎn)生大量的納米碳顆粒，所以本發(fā)明也是生產(chǎn)納米碳的一種好方法。
[0025]本發(fā)明的目的、特點、優(yōu)點和技術(shù)效果將在以下描述本發(fā)明的概念的和結(jié)構(gòu)并結(jié)合附圖中被進一步闡述。附圖以舉例方式說明本發(fā)明，不以任何方式構(gòu)成對本發(fā)明的限制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1所示是根據(jù) 本發(fā)明第一實施例構(gòu)造的方法的示意圖。
[0027]圖2所示是根據(jù)本發(fā)明第二實施例構(gòu)造的方法的示意圖。[0028]圖3所示是二氧化碳去除效率與Na3PO4溶液的pH值關(guān)系的圖表。
【具體實施方式】
[0029]雖然本發(fā)明以優(yōu)選實施例作出說明和描述，但是本發(fā)明可用不同材質(zhì)做成許多不同的配置、大小和形式。
[0030]現(xiàn)在參見附圖，圖1所示是根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實施例構(gòu)造的方法的示意圖。在此實施例中，20% (重量)的Na3PO4水溶液被用作螯合劑，與CO2接觸。其它有良好螯合特性的物質(zhì)也可用于本發(fā)明。例如，典型的螯合劑是羧酸酯、磷酸鹽、以及胺，包括二乙胺四乙酸(EDTA)0需注意的是，不同的螯合劑有不同的工作pH范圍，它們的最佳范圍可在現(xiàn)場確定，以適應(yīng)實際的應(yīng)用條件和限制?？傮w來說，如果螯合劑或具有螯合特性的物質(zhì)在水中呈堿性，二氧化碳氣體和溶液之間的接觸可在堿性條件下進行，優(yōu)選PH值為8至14 ;如果螯合劑或具有螯合特性的物質(zhì)在水中呈酸性，二氧化碳氣體和溶液之間的接觸也可在酸性條件下進行，優(yōu)選PH值為2至6。例如，磷酸鹽基螯合劑需在高堿性水平下工作，而EDTA則甚至能夠在酸性條件下工作。另外，本發(fā)明的方法中，酸性螯合劑也可以在堿性條件下工作，例如，可在EDTA溶液中添加氫氧化鈉，使其pH調(diào)高至13，而EDTA仍能夠捕集碳。
[0031]具體地，CO2氣體200經(jīng)過位于噴淋塔100底部的入氣口 110進入噴淋塔100并向上流動。Na3PO4溶液300被存儲在罐400內(nèi)，通過循環(huán)泵500被送入噴淋塔100的上部。為了簡單起見，盡管圖1只顯示一個噴嘴，但應(yīng)當理解的是，有許多噴嘴130遍布在噴淋塔100的不同高度，用于向下噴灑Na3PO4溶液300，使其與經(jīng)入氣口 110向上升的二氧化碳接觸?？梢姡趸?00與Na3PO4溶液300的接觸在流動方向上是相反的。需注意的是，送入的Na3PO4溶液300的流動方向可以與二氧化碳的流動方向相同或成橫向。
[0032]在噴淋塔100內(nèi)，絕大部分CO2氣體被還原，生成微小的碳顆粒和氧。這個結(jié)果表明CO2轉(zhuǎn)化成單質(zhì)碳的轉(zhuǎn)化率可在10%至70%之間變化，取決于本發(fā)明方法采用的反應(yīng)級數(shù)。在已經(jīng)與CO2接觸過的Na3PO4溶液350中發(fā)現(xiàn)了碳顆粒，這些碳顆粒隨著已經(jīng)與CO2接觸過的Na3PO4溶液350離開噴淋塔100，并進入罐400。經(jīng)過Na3PO4處理后的氣體經(jīng)位于噴淋塔100頂部的出氣口 120排出并被收集。
[0033]含碳的Na3PO4溶液350被輸送到碳收集裝置600以收集單質(zhì)碳顆粒。該碳收集裝置600可以是允許碳顆粒250從Na3PO4溶液中分離出來的任何類型的分離裝置，例如，過濾器或傾析器。然后，把分離后的Na3PO4溶液380輸送回罐400作循環(huán)使用。
[0034]通常，Na3PO4溶液的pH在8_14的范圍內(nèi)，優(yōu)選為10_12。當使用Na3PO4作為螯合劑時，堿性條件是本發(fā)明實現(xiàn)有效碳化所必需的。在此實施例中，選擇Na3PO4溶液是為了確保高pH水平的溶液的pH達到更好地還原CO2的理想pH范圍。如果溶液的pH不夠高，可通過其它堿性溶液來增大所述溶液的PH進行修正。已經(jīng)觀察到，并非全部CO2都會被轉(zhuǎn)化成單質(zhì)碳，有副反應(yīng)發(fā)生，例如，一部分CO2將被轉(zhuǎn)化成碳酸，最終導致噴淋塔內(nèi)的溶液變得更酸性。這將會降低溶液的PH和碳捕集的效率，從而減少由Na3PO4引致的反應(yīng)位點，結(jié)果是CO2的去除率降低。因此，可用Na3PO4溶液的pH作為控制pH值從而控制CO2總?cè)コ实闹笜恕?br> [0035]為了確保CO2的高去除率和轉(zhuǎn)化率，在噴淋塔100內(nèi)流動的溶液的pH應(yīng)當保持在較高的水平。在這種情況下，通過再生將Na3PO4溶液堿化至所希望的高pH值，所述再生可通過以下方法實現(xiàn):添加堿性溶液例如NaOH或Na3PO4至該Na3PO4溶液中，電解所述Na3PO4溶液，使所述Na3PO4溶液受到脈沖波電解、靜電荷分離，或其任何組合。籍此方式，把OH-離子導入Na3PO4溶液以校正或保持pH至其原有pH水平。電解或電荷分離可通過測流或在罐內(nèi)或聯(lián)機式電解來進行。電解方法中所用的陰極和陽極可附/不附離子膜或離子阻隔材料，以增加主本體溶液的OH-離子。
[0036]現(xiàn)有技術(shù)的CO2與Na3PO4接觸的標準反應(yīng)會生成碳酸鈉，這個反應(yīng)在平衡和非動態(tài)條件下發(fā)生，其中CO2不能分解成黑色單質(zhì)碳。與此現(xiàn)有技術(shù)相反，本發(fā)明方法中CO2與Na3PO4溶液處于動態(tài)運動條件下。溶液和氣體的這種運動可由本【技術(shù)領(lǐng)域】已為人熟知的方法產(chǎn)生，例如通過空化作用，壓縮、膨脹、文丘里管、孔洞、線性或螺旋狀噴灑、噴射流、篩、噴霧、鼓泡或其它作用形式誘導。溶液和氣體其中之一也可處于穩(wěn)定狀態(tài)。
[0037]一般認為，在本發(fā)明的方法中，Na3PO4溶液在動態(tài)條件(例如噴灑或鼓泡/空化作用)下既作為螯合劑也是催化劑，但它并非作為反應(yīng)劑來去除并捕集co2。此處，噴淋塔100內(nèi)發(fā)生的主要化學反應(yīng)如下:
[0038]a) CO2 (g) ->C (s) +O2 (g)
[0039]b) CO2 (g) ->C4++202_ (離子形式)
[0040]這兩個反應(yīng)同時發(fā)生。已觀察到，溶液的pH較高，有利于反應(yīng)(a)，溶液的pH較低，有利于反應(yīng)(b)。圖3示出二氧化碳去除效率和Na3PO4溶液的pH值的關(guān)系。如圖所示，在高pH水平例如pH>12，經(jīng)過Na3PO4溶液處理后，反應(yīng)(a)在反應(yīng)過程中產(chǎn)生更多可被收集的碳顆粒，而O2 (以體積計)也呈比例增加。在低pH水平例如8~9，C4+與02_同時存在于溶液中，收集到的碳較少，能檢測到的氧增加也較少。
[0041]Na3PO4溶液在噴淋塔內(nèi)的噴淋為還原CO2氣體創(chuàng)造良好的接觸。噴淋率與塔的直徑、噴嘴的設(shè)計、噴嘴的額定值有關(guān)，確保溶液和氣體間的良好接觸。根據(jù)這些硬件以及氣體/溶液接觸的要求確定Na3P O4溶液的流量大小。
[0042]Na3PO4溶液的濃度是影響CO2去除的另一個因素。對于CO2含量為2.5-16%的典型廢氣來說，可采用濃度為3至最高75%的Na3PO4溶液。Na3PO4溶液的濃度越高，單質(zhì)碳顆粒的回收就越有效。然而，需要考慮添加Na3PO4的成本以及廢氣中CO2的濃度。加入3至75%的Na3PO4溶液，其pH起始值大約為8-14。本發(fā)明方法中所用的Na3PO4溶液的濃度較佳為2%至50% (重量)的范圍內(nèi)，以15至30% (重量)更佳。若采用20%的Na3PO4溶液，CO2在空化塔內(nèi)的去除率可高達80%。
[0043]本發(fā)明方法所產(chǎn)生的單質(zhì)碳的大小受溶液濃度和pH的影響。在Na3PO4溶液的濃度較高的情況下，得到較大顆粒尺寸的碳；在Na3PO4溶液的濃度的較低尤其是pH較低的情況下，可收集到例如納米級的精細顆粒。在此實施例中，當Na3PO4溶液300的濃度為2-50%并且pH為8-14時，在與CO2接觸后的Na3PO4溶液350中發(fā)現(xiàn)納米級碳顆粒。
[0044]令人驚訝地觀察到，Na3PO4溶液在接受了電磁場處理后，包括超低頻波至紫外光范圍內(nèi)的脈沖電磁波，會提高CO2的去除率，并可以看到沉淀出納米大小的碳顆粒至見得到的微米大小的碳顆粒(從50微米至100納米以下)。碳顆粒的大小以及沉淀率可由Na3PO4濃度和/或施加的電磁波加以控制。電磁波的波形、頻率、強度、脈沖頻率將影響沉淀率。施加于Na3PO4溶液的電磁波頻率通常在500Hz至5MHz之間。電磁波形強度(即波幅)高度激發(fā)Na3PO4溶液，使其達到共振響應(yīng)，因此沉淀機制會相應(yīng)地達到共振水平，增加CO2的轉(zhuǎn)化。[0045]因此，在Na3PO4溶液罐400內(nèi)可設(shè)置產(chǎn)生電磁場的發(fā)生器(未示出)，該電磁場的頻率隨時間變化，向Na3PO4溶液施加電磁波。該發(fā)生器可包括纏繞在管件的線圈。該線圈被連接到與Na3PO4溶液300分離的面板，向位于所述發(fā)生器周圍的溶液施加隨時間變化的低頻電磁場。該產(chǎn)生電磁波的發(fā)生器的詳細內(nèi)容可參考PCT申請?zhí)朠CT/SG2006/000218。將受電磁波處理后的Na3PO4溶液向下噴灑，與從噴淋塔100底部向上升的CO2氣體直接接觸?；蛘撸姶挪òl(fā)生器做成發(fā)射器形式，直接連接于或經(jīng)感應(yīng)線圈連接于驅(qū)動器卡，把所述電磁波發(fā)生器設(shè)置于噴淋塔100和罐400之間的管道內(nèi)，向流過其中的Na3PO4溶施加電磁波。
[0046]為了更有效地將CO2轉(zhuǎn)化為碳，可采用多級噴淋塔。多級噴淋塔可做成單個塔，或使用多個以水平關(guān)系安置的獨立反應(yīng)器，所述每個反應(yīng)器對應(yīng)于特定一級或幾級。
[0047]本發(fā)明方法中，可使用鼓泡塔代替噴淋塔100。圖2示出本發(fā)明的方法使用鼓泡塔的示意圖。如圖所示，CO2氣體200經(jīng)位于鼓泡塔700底部的入氣口 710進入鼓泡塔。Na3PO4溶液300存儲于鼓泡塔700內(nèi)。擴散器730設(shè)置于鼓泡塔700內(nèi)部的底部，以連續(xù)地產(chǎn)生湍流，使CO2氣體與Na3PO4溶液300保持最佳接觸，以生成碳顆粒。與上述討論的第一實施例相同，碳顆粒由Na3PO4溶液350攜帶，流出鼓泡塔700的底部。在Na3PO4處理后，氣體經(jīng)位于鼓泡塔700頂部的出氣口 720排出并被收集。
[0048]含碳的Na3PO4溶液350被直接運送至碳收集裝置600，收集單質(zhì)碳。同樣地，該碳收集裝置600可以是允許碳顆粒250從Na3PO4溶液中分離出來的過濾器或傾析器。然后，把分離后的Na3PO4溶液380輸送回鼓泡塔700循環(huán)使用。
[0049]顯然，本發(fā)明的特征在于，CO2在常溫常壓下被還原成單質(zhì)態(tài)而被去除，生成碳顆粒和氧氣。本發(fā)明的方法不需要輸入高的外部能量就能去除co2。一般認為，具有強螯合性、高PKa常數(shù)和強緩沖能力的螯合劑溶液，包括具有螯合特性的那些物質(zhì)的溶液，例如Na3PO4, K3PO4^K2HPO4, Na2HPO4, EDTA等等，具有催化功能，能降低溶液中CO2解離以及捕集單質(zhì)碳所需的能量。同時，溶液的動態(tài)運動，例如鼓泡或噴灑作用，幫助釋放介質(zhì)的內(nèi)部能量，從而使CO2的碳化在正常室溫及常壓條件下在溶液中發(fā)生。
[0050]在常規(guī)去除CO2的方法中，例如用NaOH去除CO2,需要大量的NaOH，并且最終產(chǎn)物的處置也是一個問題。但根據(jù)本發(fā)明，大部分CO2氣體被轉(zhuǎn)化成單質(zhì)碳和氧，無需使用任何化學物品，而且本發(fā)明也不存在最終產(chǎn)物的處置問題。更重要的是，本發(fā)明的最終產(chǎn)物是可被回收的碳和氧。因此，CO2可被當作一種可再生能源。
[0051]根據(jù)本發(fā)明的方法，天然存在的或者通過化學方式產(chǎn)生的CO2氣體，或者碳酸鹽基化合物(例如礦物質(zhì)、石灰石、白云石等等)都可以作為能源來回收氧和碳。例如，如果將碳酸鹽礦物質(zhì)視為一種能源，則可通過分離裝置例如膜電解海水。經(jīng)電解產(chǎn)生的酸可被用來處理碳酸鹽礦物，生成CO2，所生成的CO2再經(jīng)本發(fā)明方法處理，就可以回收碳和氧。如果用CO2捕集方法，例如MEA胺方法，獲得濃縮的CO2,通過本發(fā)明的方法也可得到高含量的碳和氧。
[0052]因此，本發(fā)明提供了一種連續(xù)并有效地去除溫室氣體CO2的方法。通過螯合劑溶劑的再生，本發(fā)明的方法能持久地連續(xù)進行。本發(fā)明的成本大為降低，也更方便，并且對環(huán)境無害。與現(xiàn)有技術(shù)的方 法和系統(tǒng)相比，本發(fā)明的一個新穎和獨特的特征是，產(chǎn)生的最終產(chǎn)物是碳和氧，它們可被回收為能源。本發(fā)明不僅解決了與CO2捕集技術(shù)相關(guān)的儲存問題，而且不需要像現(xiàn)有方法那樣使用化學物品和處置最終產(chǎn)物。[0053]雖然已經(jīng)根據(jù)一些優(yōu)選實施例充分地描述了本發(fā)明的本質(zhì)，但本發(fā)明不應(yīng)限于實施例和附圖的結(jié)構(gòu)和功能。即是說，只要本發(fā)明的基本原理沒有改變、變更或修改，可以對本發(fā)明的細節(jié)作出某些變型。在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知常識而輕易得到的許多變型 和修改均落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種碳化二氧化碳的方法，包括使二氧化碳在動態(tài)條件下與螯合劑溶液或具有螯合特性的物質(zhì)的溶液接觸，以產(chǎn)生氧和碳顆粒的步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于:所述螯合劑為磷酸鹽基溶液、羧酸鹽、或胺。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于:所述螯合劑選自以下組內(nèi):Na3P04、Na2HPO4,K3PO4, K2HPO4和/或它們與碳酸鹽基溶液的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于:所述螯合劑選自以下組內(nèi):乙二胺四乙酸(EDTA)、二乙烯三胺五乙酸(DTPA)、丙二胺四乙酸(PDTA)、氨三乙酸(NTA)或乙二胺二琥珀酸酯(EDDS)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于:所述螯合劑溶液或具有螯合特性的物質(zhì)的溶液的pH值在3至14之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于:如果所述螯合劑或具有螯合特性的物質(zhì)在水中呈堿性，所述接觸在堿性條件下進行，優(yōu)選pH值在8至14之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于:所述溶液的濃度為2-50%且所述溶液的pH在8-14之間，生成納米級的碳顆粒。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于:如果所述螯合劑或具有螯合特性的物質(zhì)在水中呈酸性，所述接觸在酸性條件下進行，優(yōu)選PH值在2至6之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征在于:所述溶液的濃度為0.5-10%且所述溶液的pH在3-5之間，生成納米級的碳顆粒。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于:所述螯合劑溶液或具有螯合特性的物質(zhì)的溶液的濃度是0.2至75 (重量)％。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其特征在于:所述濃度是15至30%(重量)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于:所述動態(tài)條件由以下作用引起:空化作用、壓縮、膨脹、文丘里管、孔洞、線性或螺旋狀噴灑、噴射流、篩、噴霧或鼓泡。
13.根據(jù)權(quán)利要 求1的方法，其特征在于:所述二氧化碳與所述螯合劑溶液或具有螯合特性的物質(zhì)的溶液之間的接觸在流動方向相反、相同或成橫向。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于:所述螯合劑溶液或具有螯合特性的物質(zhì)的溶液接受脈沖電磁波處理。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其特征在于:使用產(chǎn)生隨時間變化的低頻電磁波磁場的發(fā)生器來施加所述脈沖電磁波處理。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15的方法，其特征在于:所述電磁波的頻率在500Hz至5MHz的范圍內(nèi)。
17.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進一步包括回收碳顆粒和收集氧的步驟。
18.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進一步包括再生螯合劑溶液或具有螯合特性的物質(zhì)的溶液，以再激活和保持溶液的螯合特性的步驟。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其特征在于:所述再生通過以下方法進行:添加堿性溶液至所述溶液中，電解所述溶液，使所述溶液經(jīng)受到脈沖波電解、靜電電荷云再激活，或其任何組合。
20.根據(jù)權(quán)利要求1至19中任一項的方法，其特征在于:所述接觸步驟重復(fù)一次或多次。
21.二氧化碳或碳酸鹽基化合物作為原料生產(chǎn)碳和氧的用途，其中使天然存在的二氧化碳或由所述碳酸鹽基化合物產(chǎn)生的二氧化碳實施根據(jù)權(quán)利要求1至20中任一項的方法。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的用途，其特征在于:所述碳酸鹽基化合物選自以下組內(nèi):碳酸氫鹽、碳酸鹽、碳酸 鹽礦物、石灰石和白云石。
【文檔編號】C01B13/02GK103813982SQ201180073200
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2011年9月2日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月2日
【發(fā)明者】周輝煌 申請人:藝科環(huán)球科技私人有限公司