[发明专利]一种以厌氧发酵沼液为载体的CO2吸收和储存利用系统和方法

摘要

本发明涉及以厌氧发酵沼液为载体的CO₂吸收和储存利用系统与方法，新鲜沼液经过储存、过滤和浓缩后与外源添加剂及回流的贫碳沼液混合形成混合沼液，沼气、垃圾填埋气、生物质热解气或烟气等富CO₂气体中的CO₂被混合沼液吸收形成富碳沼液。沼液需求量较大时，大部分富碳沼液进入富碳沼液混合储存设备，稀释后直接用于农林生态应用，将携带的CO₂储存在作物或植物机体和土壤及含水层中。沼液需求量较小时，大部分富碳沼液进入CO₂再生设备中，经过升温和空气吹扫辅助再生，形成贫碳沼液，贫碳沼液进入沼液混合设备中进行循环利用，从而降低CO₂分离成本和CO₂的再生能耗，并实现CO₂的大规模利用和储存。

主权项

一种以厌氧发酵沼液为载体的CO₂吸收和储存利用系统，其特征在于：包括三通管路阀门(21)、富碳沼液输送泵(7)、富碳沼液混合储存设备(8)、再生富碳沼液输送泵(9)、贫富换热器(10)、富碳沼液CO₂再生设备(11)、通过管道依次连通的新鲜沼液储存设备(1)、沼液过滤设备(2)、沼液浓缩设备(3)、沼液混合设备(4)、加热器(5)、CO₂吸收设备(6)；所述三通管路阀门(21)的第一端口(21.1)连接CO₂吸收设备(6)的混合液输出口(6.4)，三通管路阀门(21)的第二端口(21.2)通过富碳沼液输送泵(7)连接富碳沼液混合储存设备(8)的富碳沼液进液口(8.3)，富碳沼液混合储存设备(8)的稀相输入口(8.2)连接沼液浓缩设备(3)的稀相排液口(3.1)；所述三通管路阀门(21)的第三端口(21.3)通过再生富碳沼液输送泵(9)连接贫富换热器(10)的低温流体入口(10.1)，贫富换热器(10)的低温流体出口(10.2)与富碳沼液CO₂再生设备(11)的再生富碳沼液进液口(11.1)通过管道相连；富碳沼液CO₂再生设备(11)的贫碳沼液排液口(11.2)与贫富换热器(10)的高温流体入口(10.3)通过管道相连，贫富换热器(10)的高温流体出口(10.4)通过贫碳沼液输送泵(13)连通所述沼液混合设备(4)的贫碳沼液输入口(4.2)；所述三通管路阀门(21)的第二端口(21.2)和富碳沼液输送泵(7)之间的管路上设有流量计(14)；所述沼液混合设备(4)的贫碳沼液输入口(4.2)和贫碳沼液输送泵(13)之间的管路上设有流量计(14)和浓度传感器(16)；所述沼液混合设备(4)具有外源添加剂进液口(4.1)；所述CO₂吸收设备(6)具有富CO₂气体进气口(6.1)和混合液输入口(6.3)，所述富CO₂气体进气口(6.1)位于CO₂吸收设备(6)的下部，混合液输入口(6.3)位于CO₂吸收设备(6)的上部，所述沼液混合设备(4)通过加热器(5)连接CO₂吸收设备(6)的混合液输入口(6.3)；所述富碳沼液混合储存设备(8)具有富碳沼液排液口(8.1)；所述富碳沼液CO₂再生设备(11)的底部具有空气进气口(11.3)，所述富碳沼液CO₂再生设备(11)的顶部具有再生气排气口(11.4)。