專利名稱：二氧化碳轉(zhuǎn)化一氧化碳循環(huán)技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)境保護技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種大氣污染物二氧化碳循環(huán)利 用，從而減少化石燃料消耗和排入大氣的二氧化碳量的技術(shù)。
背景技術(shù)：
由于工業(yè)的發(fā)展，大量開釆煤炭、石油、天然氣等化石燃料資源，它們作為 能源而不斷被消耗的同時，使大氣中C02的含量與日俱增。每年全世界排出的
二氧化碳量高達200億噸。這樣多的C02盡管有植物不斷吸收，但大氣中的C02 的含量還是不斷增加。大氣中二氧化碳濃度的不斷增加，一是會加劇"溫室效應(yīng)"， 二是生態(tài)平衡遭到嚴重破壞，引起一系列生態(tài)環(huán)境問題，三是大量消耗煤炭、石 油、天然氣等燃料，引起資源短缺，而且這三方面問題是互相影響互相牽制的。
二氧化碳既是污染環(huán)境的主要廢氣，危及人類生存空間，同時又是一種潛在 的資源可加以開發(fā)利用。解決二氧化碳造成的"溫室效應(yīng)"問題時，不應(yīng)把二氧 化碳當做單純的污染物看待，更應(yīng)該把二氧化碳作為一種資源加以再利用。
現(xiàn)在人們已經(jīng)找到許多二氧化碳再利用、降低大氣中含量的途徑，這些途徑
大體可分為如下幾類
1、 利用二氧化碳的某些物理性能而不改變其化學(xué)性質(zhì)。二氧化碳用做萃取 劑、致冷劑、焊接保護劑、蔬菜、瓜果的保鮮劑、制汽水等，屬于這一類型。二 氧化碳在利用過程中不參加化學(xué)反應(yīng)，始終保持其化學(xué)性質(zhì)不變，利用之后二氧 化碳還是二氧化碳，仍然散發(fā)到大氣中。這種二氧化碳再利用方式達不到減少二 氧化碳排放量的目的，只不過被利用了一次而已。
2、 利用二氧化碳參與植物光合作用的生化性質(zhì)。植物通過光合作用利用太 陽能將二氧化碳、水和痕量的營養(yǎng)物結(jié)合生成有機物，把碳固定下來。二氧化碳 用作氣體肥料，促進、增強植物的光合作用，增加被固定的碳量。這類二氧化碳 再利用方式能有效地減少排入大氣中二氧化碳量。
3、 以二氧化碳為原料與其它原料一起合成其它物質(zhì)。二氧化碳催化加氫生 產(chǎn)甲醇、及甲垸和其它烴類；以二氧化碳為原料合成酯C02與環(huán)氧丙烷合成碳 酸亞丙酯，丙烯氧化與C02合成碳酸酯，醇和C02直接合成法生產(chǎn)碳酸酯，進
而聚合成聚碳酸酯。這種采用化學(xué)方法固定碳的方式，有效地減少排入大氣的二
氧化碳量，但由于這些合成產(chǎn)品消耗的二氧化碳量相對于每年排入大氣的200億 噸來說微不足道。
另外，有人提出把二氧化碳壓入深?；驈U棄礦井中貯存，這種設(shè)想把二氧化 碳視為純粹的污染物來處理，沒有把它當做資源對待，只能緩解大氣中二氧化碳 含量逐漸增高的趨勢，沒有解決再利用問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種有利于節(jié)能減排、 綜合利用的二氧化碳轉(zhuǎn)化一氧化碳循環(huán)技術(shù)。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。
首先，二氧化碳主要來源于消耗作為能源的化石燃料(煤、石油、天然氣)， 化石燃料燃燒過程中其中的碳氧化成二氧化碳。如果采用技術(shù)手段，將燃料燃燒 所產(chǎn)生的二氧化碳還原成可以燃燒的碳或一氧化碳，將新生的碳或一氧化碳再去 燃燒釋放能量，這樣碳形成循環(huán)利用，減少燃料的消耗量，自然也就減少了二氧 化碳的排放量。所采用的技術(shù)手段是要消耗能量的，只不過可以用易得到的廉價 能源，如太陽能，使之轉(zhuǎn)變成人們習慣使用的熱能，實際上是能量的轉(zhuǎn)化過程。 本技術(shù)就是這種還原二氧化碳，實現(xiàn)碳的循環(huán)使用，減少二氧化碳排放量的技術(shù)。
一種二氧化碳轉(zhuǎn)化一氧化碳循環(huán)技術(shù)，是一種將大氣污染物二氧化碳還原成
可以燃燒的碳或一氧化碳的方法，其原理是變價金屬的低價金屬氧化物或金屬 與二氧化碳反應(yīng)，二氧化碳被還原成一氧化碳，低價金屬氧化物被氧化為高價金 屬氧化物，或金屬被氧化成金屬氧化物；新生的一氧化碳或碳再去燃燒釋放能量， 重新生成二氧化碳，以形成碳的循環(huán)利用，減少了燃料的消耗量，從而減少了二 氧化碳的排放量。
用氫氣還原高價金屬氧化物或金屬氧化物，轉(zhuǎn)化成低價金屬氧化物或金屬， 重復(fù)循環(huán)使用。
所用的還原劑——氫氣，系通過廉價能源(如太陽能)電解水而制得。
具體技術(shù)詳述如下
二氧化碳還原采用兩種方法
1、 變價金屬氧化物還原法
燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化碳，在反應(yīng)器內(nèi)與變價金屬的低價氧化物反應(yīng)，二氧 化碳被還原成一氧化碳，低價金屬氧化物被氧化為高價金屬氧化物，反應(yīng)式如下
MeO+C02=Me203 + CO 式中Me代表金屬
二氧化碳還原成的一氧化碳或碳用去燃燒，釋放熱能，又被氧化成二氧化碳。
被氧化成的高價金屬氧化物用氫氣還原成低價金屬氧化物，反應(yīng)式如下
CO+l/202 = C02 Me203+H2 二 MeO+H20
所用的還原劑氫氣，由廉價能源(如太陽能)電解水而制得。
新生的二氧化碳和低價金屬氧化物再反應(yīng)，重新形成一氧化碳或碳，和高價 金屬氧化物，這樣反復(fù)循環(huán)下去，使不便使用的廉價能源轉(zhuǎn)化變成人們習慣使用 的熱能，大大減少了化石燃料的消耗量，也就減少了二氧化碳的排放量。
2、 金屬還原法
在反應(yīng)器中，二氧化碳與金屬反應(yīng)，二氧化碳被還原成一氧化碳或碳，金屬 被氧化為金屬氧化物，反應(yīng)式如下
Me+C02=MeO+CO 2Me + C02=2MeO + C
二氧化碳還原成的一氧化碳或碳用去燃燒，釋放熱能，又被氧化成二氧化碳。被氧化成的金屬氧化物用氫氣還原成金屬，反應(yīng)式如下 CO+l/202 = C02 C + 02 = C02 MeO+H2=Me+H20
新生的二氧化碳和金屬再反應(yīng)，重新形成一氧化碳和金屬氧化物，這樣反復(fù) 循環(huán)下去，使不便使用的廉價能源轉(zhuǎn)化變成人們習慣使用的熱能，大大減少了化 石燃料的消耗量，也就是減少了二氧化碳的排放量。
上述兩種方法中的金屬氧化物或金屬，起到了傳遞氧的作用。所生成的一氧 化碳不一定非要用去燃燒，也可以用去合成有機物，同樣可以達到再利用二氧化 碳、減少排放量的目的。
具體實施例方式
實施例1 (變價金屬氧化物還原法)
燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化碳，在反應(yīng)器內(nèi)與變價金屬的低價氧化物反應(yīng)，二氧
化碳被還原成一氧化碳，低價金屬氧化物被氧化為高價金屬氧化物，反應(yīng)式如下
MeO+C02=Me203 + CO 式中Me代表金屬
二氧化碳還原成的一氧化碳或碳用去燃燒，釋放熱能，又被氧化成二氧化碳。
被氧化成的高價金屬氧化物用氫氣還原成低價金屬氧化物，反應(yīng)式如下
CO+l/202 = C02
Me203+H2 = MeO + H20 所用的還原劑氫氣，由廉價能源(如太陽能)電解水而制得。
新生的二氧化碳和低價金屬氧化物再反應(yīng)，重新形成一氧化碳或碳，和高價 金屬氧化物，這樣反復(fù)循環(huán)下去，使不便使用的廉價能源轉(zhuǎn)化變成人們習慣使用 的熱能，大大減少了化石燃料的消耗量，也就減少了二氧化碳的排放量。
實施例2(金屬還原法)
在反應(yīng)器中，二氧化碳與金屬反應(yīng)，二氧化碳被還原成一氧化碳或碳，金屬 被氧化為金屬氧化物，反應(yīng)式如下-
Me+C02=MeO+CO 2Me + C02=2MeO+C
二氧化碳還原成的一氧化碳或碳用去燃燒，釋放熱能，又被氧化成二氧化碳。
被氧化成的金屬氧化物用氫氣還原成金屬，反應(yīng)式如下
CO+l/202=C02 C + 02=C02 MeO+H2=Me+H20
新生的二氧化碳和金屬再反應(yīng)，重新形成一氧化碳和金屬氧化物，這樣反復(fù) 循環(huán)下去，使不便使用的廉價能源轉(zhuǎn)化變成人們習慣使用的熱能，大大減少了化 石燃料的消耗量，也就是減少了二氧化碳的排放量。
權(quán)利要求
1.一種二氧化碳轉(zhuǎn)化一氧化碳循環(huán)技術(shù)，是一種將大氣污染物二氧化碳還原成可以燃燒的碳或一氧化碳的方法，其特征在于利用變價金屬的低價金屬氧化物或金屬與二氧化碳反應(yīng)，二氧化碳被還原成一氧化碳或碳，低價金屬氧化物被氧化為高價金屬氧化物，或金屬被氧化成金屬氧化物；新生的一氧化碳或碳再去燃燒釋放能量，重新生成二氧化碳，形成碳的循環(huán)利用，減少燃料的消耗量，從而減少二氧化碳的排放量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化碳轉(zhuǎn)化一氧化碳循環(huán)技術(shù)，其特征在于 用氫氣作還原劑，還原高價金屬氧化物或金屬氧化物，使之轉(zhuǎn)化為低價金屬氧化 物或金屬，重復(fù)循環(huán)使用。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化碳轉(zhuǎn)化一氧化碳循環(huán)技術(shù)，其特征在于 所用的還原劑氫氣的制備，是通過廉價能源，如太陽能，電解水而得。
全文摘要
本發(fā)明屬于環(huán)保領(lǐng)域，具體涉及一種二氧化碳轉(zhuǎn)化一氧化碳的循環(huán)技術(shù)，目的是減少化石燃料的消耗，以及排入大氣的二氧化碳量。它是將燃料燃燒時所產(chǎn)生的二氧化碳還原成可以燃燒的碳或一氧化碳，將新生的碳或一氧化碳再去燃燒釋放能量，以形成碳的循環(huán)利用，減少燃料的消耗量，即減少了二氧化碳的排放量。所采用的技術(shù)手段所需消耗的能量，通過廉價能源如太陽能，使之轉(zhuǎn)變成人們習慣使用的熱能，完成能量的轉(zhuǎn)化過程。本發(fā)明通過還原二氧化碳，實現(xiàn)了碳的循環(huán)使用，大大減少了化石燃料的消耗量，也就是減少了二氧化碳的排放量。
文檔編號C01B31/18GK101337672SQ20081014702
公開日2009年1月7日 申請日期2008年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月12日
發(fā)明者史漢祥 申請人:史漢祥