CN107684811B - 一种基于三床反应的旋转式循环碳捕集装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于碳捕集技术相关设备领域，具体地涉及一种基于三床反应的旋转式连续循环碳捕集装置，其包括旋转轴和一组或多组循环反应单元，每组循环反应单元包括三个反应器，反应器均在旋转轴周向并排设置且均匀分布，每个反应器内部均设置空腔用于放置吸收剂，在每个反应器的顶部均还设置有进气口，底部均设置有出气口，所述进气口与出气口均与反应器内部的空腔连通。本发明还公开了一种采用上述装置进行循环碳捕集的方法。本发明解决了钙基吸收剂高温烧结导致孔隙减少、SO2反应生成CaSO4杂质造成孔隙结构破坏等原因造成的吸附性能降低的问题，同时解决了吸收剂磨损问题，大幅度降低了能耗，装备紧凑，兼具经济性和环境友好性等优点。

Description

一种基于三床反应的旋转式循环碳捕集装置及方法
技术领域
本发明属于碳捕集技术相关设备领域，更具体地，涉及一种基于三床反应的旋转式连续循环碳捕集装置及方法。
背景技术
众所周知，人类的活动，如工业生产过程，热电厂，水泥厂、钢厂等，所形成的二氧化碳排放是造成全球变暖的最主要原因。由化石能源燃烧产生的CO2总量约占温室气体总量的82％左右，随着世界各国对全球温室效应问题的关注，减少二氧化碳排放日益引起重视，并成为人们应对全球变暖的最重要措施。
人们已经提出了许多科学技术来减少二氧化碳气体的排放。目前已有的二氧化碳捕集方法主要有O2/CO2法捕集、燃烧前捕集和燃烧后捕集三种，其中，燃烧后捕集是应用较为普遍的方法。所谓燃烧后捕集，是***从一次燃料在空气中燃烧所产生的烟道气体中分离CO2，包括变压吸附、膜分离、物理吸收及化学吸收等，能直接应用于现有生产设备，投入相对较少，原理简单，适用范围广。例如，由于化学反应的存在，化学吸收法用于CO2捕集时，吸收能力强，平衡分压低，吸收过程中能维持足够高的传质推动力，可确保高捕集效率，具有较高的可操作性及广阔的市场前景。
基于钙循环捕集燃烧后烟气CO2技术被认为是最具有应用前景的一种燃烧后CO2捕集技术之一。其工作原理是：含有低浓度CO2的烟气通入吸附反应器中，CaO吸附剂吸收CO2，然后生成CaCO3产物通过串行双流化床***输运到另一个温度更高的再生反应器中，CaO吸附剂得以再生，同时获得高浓度的CO2，进而压缩、输运和封存,而再生后的CaO吸附剂重新输运到吸附反应器中进行烟气CO2的捕集。基于钙循环捕获CO2技术，其反应式为：在碳酸化反应器中，CaO+CO2→CaCO3；在煅烧反应器，CaCO3→CaO+CO2。
研究表明，目前已经商业运行的胺洗法吸收CO2的成本是55$/ton CO2,而钙循环捕集燃烧后CO2的成本是20$/ton CO2。并且钙循环技术还具有诸多的技术优点，吸收剂原材料在地球分布面广，价格低廉；反应动力学性能优越，理论吸收容量高；无需重新设计锅炉，仅仅需要在尾气部分加装一个碳捕集模块；天然无污染，失活后吸收剂可以作为水泥厂，钢厂，锅炉烟气脱硫岛，水处理厂以及建筑业的原材料，不会产生二次污染。
然而，进一步的研究表明，该技术仍然存在以下技术难题：(1)钙基吸收剂在多次循环利用过程中，吸收剂因为高温烧结造成吸收剂比表面积降低，孔隙度减少，孔被堵塞等,进而导致吸收剂的活性降低，吸收容量剧减；(2)吸收剂需要在碳酸化反应器和再生反应器之间进行移位，钙基吸收剂因为较脆而造成颗粒碰撞磨损严重，进一步增大除尘的压力；(3)烟气中存在的SO2会与吸收剂发生竞争反应，由于H2SO4酸性比H2CO3强，因而吸收剂较易与SO2以及空气中的O2生成难分解的CaSO4，堵塞吸收剂的孔口，破坏吸收剂的孔隙结构。
由于存在上述缺陷和不足，本领域亟需做出进一步的完善和改进，以便更好地发挥钙基吸附剂循环捕集CO2技术的优势。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种旋转填充床的循环碳捕集装置和方法，其中结合循环碳捕集时钙基吸收剂孔隙减少、磨损严重等导致其吸附能力降低的特点，相应设计了一种利用旋转填充床进行循环碳捕集方法及设备，并通过对循环碳捕集所涉及的各个工序以及作为关键组件的捕集装置中反应器、进出气口等部件的具体结构、布置方式等方面进行研究和设计，相应可有效解决钙基吸收剂孔隙减少导致活性降低，磨损严重、SO2反应生成杂质等原因造成的吸附性能降低的问题，提高整体反应速率，同时具有装备紧凑，兼具经济性和环境友好性等优点，因而尤其适用于二氧化碳的捕集。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种带有旋转填充床的循环碳捕集装置，其特征在于，其包括一个竖直的旋转轴，以及围绕该旋转轴设置的一组或多组循环反应单元，其中：
每组所述循环反应单元包括三个反应器，所述反应器均在旋转轴周向并排设置，且均匀分布，每个所述反应器内部均设置空腔用于放置吸收剂，在每个所述反应器的顶部均还设置有进气口，底部均设置有出气口，所述进气口与出气口均与反应器内部的空腔连通，旋转轴转动带动上述反应器转动至不同的工作位置，所述进气口引入不同的反应气体，在反应器内反应后经出气口排出。
具体地，该旋转式连续循环碳捕集装置，通过对作为***关键组件的三床碳捕集循环反应器组的具体组成结构及其设置方式进行设计，采用中心的旋转轴带动三床反应器旋转，各反应器并联设置，在中心轴的旋转下，通入不同反应气体，实现碳酸化反应器,再生反应器和吸收剂活化反应器的功能，在彼此并联的反应器执行相应功能后，由中心旋转立轴带动三床反应器旋转实现依次交替更换；固定填充床设计，避免吸收剂因为碰撞而发生磨损,不必通过旋风分离器进行气固分离，也避免了PM2.5小颗粒的产生，进而无需除尘装置；无需物料的转移以及旋风分离器等组件，***运行稳定，且该装置集成吸收***，装备紧凑，兼具经济性和环境友好性等优点。
进一步优选地，当循环反应单元为多组时，所述多组循环反应单元沿旋转轴纵向依次设置或沿旋转轴周向均匀依次设置，且各组所述循环反应单元之间均单独设置。将循环反应单元的数量和结构按照上述方式进行设定，能够满足不同需求的循环碳的捕集，且各自独立设置，方便单独操作和管理。
优选地，所述反应器为扇形柱状结构。通过将反应器设置为扇形柱状结构，可使反应器共同构成圆柱体结构，从而使得该循环碳捕集装置的结构更紧凑。
按照本发明的另一个方面，提出了一种基于三床反应的连续循环碳捕集的方法，其特征在于，其采用如上所述的循环碳捕集装置，所述该方法具体包括以下步骤：
S1对于每组循环反应单元中任意一个反应器，其内部空腔中放置吸收剂CaO，在进气口通入烟气，该反应器中的吸收剂CaO与烟气中的CO2发生碳酸化反应生产碳酸钙，从反应器底部的出气口排出无CO2的烟气；
S2将旋转轴进行旋转，经过碳酸化反应后的反应器转至下一工作位置，此时在反应器的进气口中通入O2和水蒸汽，将碳酸钙经过煅烧再生为CaO，反应后的气体从底部出气口排出；
S3将经过再生反应后的反应器旋转至下一工作位置，此时该反应器的进气口通入活化介质，所述活化介质在高温下通过反应器，增强CaO吸收剂的反应活性，然后经底部的出气口排出；
S4每个反应器均按步骤S1-S3的顺序循环进行碳酸化反应、再生反应和活化反应，且上述反应在每组循环反应单元的三个反应器中同时进行，随着所述旋转轴不断转动，所述循环反应单元中的反应器依次交替进行上述碳酸化，再生以及活化反应。
S4每个反应器均按步骤S1-S3的顺序循环进行碳酸化反应、再生反应和活化反应，且上述反应在每组循环反应单元的三个反应器中同时进行，随着所述旋转轴不断转动，所述循环反应单元中的反应器依次交替进行上述反应。
具体地，该方法通过循环反应单元中三个反应器的转动，配合通入不同的反应气体，使其能够依次循环实现碳酸化反应器,再生反应器和吸收剂活化反应器的功能，而通过该方法，能够降低再生反应的温度和能耗，减缓吸收剂在高温下的失活，提高其多次循环后的吸收效率，延长其使用寿命；而固体吸附剂和反应产物均保持在相对固定的空间内，即CO2吸附和脱附过程均可在原位进行，相应可从根源上消除固体颗粒因相互碰撞而发生的磨损，与现有连续碳捕集方式相比能够显著提高整体反应效率，大大提高吸收剂的循环活性，消除固体吸附剂颗粒因碰撞发生的磨损；而活化反应的进行则能够使得吸收剂被破坏的孔结构被重新打开，从而进一步提高吸收剂的反应活性。
进一步优选地，在步骤S1中，所述反应器进行碳酸化反应时的反应温度为650℃-700℃；在步骤S2中，所述反应器进行再生反应时的运行温度750℃-800℃；在步骤S3中，所述反应器进行活化反应时的运行温度700℃-750℃。
上述选定反应温度能够良好匹配三个并联的反应器执行各自功能，并且通过近等温的反应条件，使三路并联反应器在近等温条件下运行(三个反应器的温差小于150℃)，大幅度低于普通钙循环的反应器温差(大于300℃)，大大减少***的不等温温差造成的能耗；碳酸化是放热反应，并且各个功能反应器均在对应相同的位置执行相应的功能，可以充分利用此部分热量。较之传统的串行流化床反应器更节能环保，可以实现热能的梯级利用。而活化反应器的活化温度设置为碳酸化反应器与再生反应器之间；可以降低能耗，同时活化吸收剂。
优选地，在步骤S1中，进行碳酸化反应时，所述反应器通过增压装置提供正压。在碳酸化反应中，提高压力有利于碳酸化反应向正反应进行，即有利于碳酸钙的生产。而且，通过增大压力来提高碳酸化反应的温度，同时通过降低再生温度，可实现不同反应过程的近等温，从而达到减少不等温炉体之间切换时候的热量的耗散的目的。另外，在碳酸化反应中，由于随着温度升高，CO2的平衡分压也升高，当平衡分压高于实际烟气的CO2分压的时候，反应将向逆反应进行，导致CaCO3分解。因此，通过调节压力大小，可以实现反应器之间的碳酸化反应速率以及再生反应之间的速率匹配。
优选的，在步骤S1中，进行碳酸化反应时，设定其反应时间为化学反应控制阶段完成时间。这是由于CaO与CO2的反应由很短的化学反应控制阶段以及更漫长的产物层扩散控制阶段组成，当氧化钙达到一个临界产物层厚度时候，气固反应速率急剧的降低。
优选地，在步骤S2中，所述进气口通入O2和水蒸汽的同时还通入气体燃料，所述气体燃料进行富氧燃烧释放热量。通入氧气和水蒸气有利于再生反应的快速进行，而再生反应器中所需热量由富氧燃烧方式提供，燃料在燃烧时放热也为再生反应提供温度条件。
优选地，在步骤S2中，进行再生反应时，所述反应器通过负压抽气装置提供负压。在再生反应器中，由于温度对吸收剂煅烧分解速率有很大的影响，温度增高时，分解速率急剧的增大，但是吸收剂在高温环境中容易发生严重的烧结导致吸收活性降低。因而提出通过设置负压环境，利于煅烧的进行，同时降低再生反应器的再生温度，减缓吸收剂的失活。
优选地，在步骤S2中，再生反应生成的气体为高浓度CO2，将其冷凝收集。通过将高浓度CO2进行冷凝收集，可实现其再利用。
优选地，在步骤S3中，所述活化介质为HBr蒸汽或水蒸汽，采用喷头方式进行吹扫。水蒸气等活化介质对吸收剂的循环活性有很大的影响，水蒸气能够提高钙基吸收剂的吸收活性以及循环稳定性，但是使得吸收剂的机械强度下降明显；采用此填充式固定床设计，利用水蒸气的活化效果，同时避免了吸收剂的相互移位造成破碎和磨损。水蒸气活化，不仅提高吸收剂的循环活性，而且可以缓和SO2对钙基吸收剂的破坏作用。SO2与CaO以及O2反应，形成难分解的CaSO4，CaSO4摩尔体积比CaO，Ca(OH)2,CaCO3都大，使得CaO孔隙被堵塞，造成活性下降。水蒸气使得吸收剂重新开孔，CO2仍然可以与内核CaO参与反应。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：
(1)本发明结合循环碳捕集时钙基吸收剂孔隙减少、磨损严重等导致其吸附能力降低的特点，相应设计了一种利用循环填充床进行循环碳捕集方法及设备，并通过对循环碳捕集所涉及的各个工序以及作为关键组件的捕集装置中反应器、进出气口等部件的具体结构、布置方式等方面进行研究和设计，相应可有效解决钙基吸收剂孔隙减少导致活性降低，磨损严重、SO2反应生成杂质等原因造成的吸附性能降低的问题，提高整体反应速率，同时具有装备紧凑，兼具经济性和环境友好性等优点，因而尤其适用于二氧化碳的捕集。
(2)该方法通过循环反应单元中三个反应器的转动，配合通入不同的反应气体，使其能够依次循环实现碳酸化反应器,再生反应器和吸收剂活化反应器的功能，通过该方法，能够降低再生反应的温度和能耗，减缓吸收剂在高温下的失活，提高其多次循环后的吸收效率，延长其使用寿命，降低生产成本。
(3)本发明旋转轴带动三床反应器旋转，使固体吸附剂和反应产物均保持在相对固定的空间内，也即CO2吸附和脱附过程均可在原位进行，相应可从根源上消除固体颗粒因相互碰撞而发生的磨损，与现有连续碳捕集方式相比能够显著提高整体反应效率，大大提高吸收剂的循环活性，消除固体吸附剂颗粒因碰撞发生的磨损。而且不必通过旋风分离器进行气固分离，也避免了PM2.5小颗粒的产生，进而无需除尘装置；无需物料的转移以及旋风分离器等组件，***运行稳定。
(4)本发明采用水蒸气活化，不仅提高吸收剂的循环活性，而且可以缓和SO2对钙基吸收剂的破坏作用。SO2与CaO以及O2反应，形成难分解的CaSO4，CaSO4摩尔体积比CaO，Ca(OH)2,CaCO3都大，使得CaO孔隙被堵塞，造成活性下降。而水蒸气在活化反应中使得吸收剂重新开孔，CO2仍然可以与内核CaO参与反应。整个吸收剂的全生命周期均得到良好的利用，失活后的吸收剂可以作为SO2捕集的吸收剂，也可以作为水泥工业的原料，良好地资源化。
(5)本发明使三路并联反应器在近等温条件下运行(三个反应器的温差小于150℃)，大幅度低于普通钙循环的反应器温差(大于300℃)，大大降低减少了***不等温温差造成的能耗，提高***的经济性能，实现热能的梯级利用。而活化反应器的活化温度设置为碳酸化反应器与再生反应器之间；可以降低能耗，同时活化吸收剂。
各个反应均选取优选最佳的反应温度和时间，充分利用吸收剂的动力学控制阶段，减少SO2对吸收剂孔隙结构的破坏影响；通过设置效率匹配的碳酸化、再生以及活化阶段，利用碳酸化的反应放热以及活化阶段的放热，实现能量的阶梯利用。
(6)本发明的反应气路切换顺利，可以使得烟气CO2纯化；再生反应器排气经过冷凝后，可以获得近乎纯的CO2气体，可以进行资源化利用或者封存。且本发明的装置易于与现有烟气脱硫装置结合，构建“脱硫-二氧化碳固定”一体化装置。还具有设备紧凑；便于模块化安装的优点，适合大规模推广使用。
附图说明
图1是现有技术中基于氧化钙吸收剂烟气碳捕集循环流化床***主体结构示意图；
图2是按照本发明优选实施方式所构建的并联三床反应器***。
在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：
1-旋转轴，2-反应器，3-进气口，4-出气口，5-循环反应单元，A-烟气，B-热量，C-无CO2的尾气，D-高纯CO2，M-碳酸化反应器，N-再生反应器，O-烟气，P-活化介质，Q-热量、O2/H2O，X-无CO2的尾气，Y-排出的活化介质，Z-CO2/H2O。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
图1显示了现有技术中基于固体吸附剂的变温碳捕集流化床***的主体结构示意图。如图1中所示，这种传统的串行双流化床反应器中，碳酸化反应器和再生反应器都是分开设置在反应路径的不同位置，固体吸附剂必需沿着反应路径不断发生位移，因相互碰撞而发生的磨损或破碎比较严重，直接影响到整体的反应效率；而且对于这种传统流程的循环装置来说，吸附和脱附反应两者之间的温差往往较大，如采用CaO的吸附和脱附温差约为350℃，采用MgO的吸附和脱附温差约为250℃，等等。
图2是按照本发明优选实施方式所构建的基于三床反应的连续循环碳捕集***的主体结构示意图。其包括一个竖直的旋转轴1，以及围绕该旋转轴1设置的一组或多组循环反应单元5，其中：
每组所述循环反应单元5包括三个反应器2，所述反应器2均在旋转轴1周向并排设置，且均匀分布，每个所述反应器2内部均设置空腔用于放置吸收剂，在每个所述反应器2的顶部均还设置有进气口3，底部均设置有出气口4，所述进气口3与出气口4均与反应器2内部的空腔连通，上述旋转轴1转动带动上述反应器2转动至不同的工作位置，所述进气口3引入不同的反应气体，在反应器2内反应后经出气口4排出，所述反应器2为扇形柱状结构。
碳酸化反应器进气为燃烧后烟气，再生反应器进气优选为O2/H2O蒸汽，活化反应器进气优选为H2O蒸汽。通过自上而下的方式，气路通过O，P，Q分别通入各个反应器中，反应后气体通过X，Y，Z引出；并且，与再生反应器相连有负压抽气装置，而与碳酸化反应器相连选择性的设置有增压装置。所含有的CO2被吸收后，烟气可以排放大气；而再生反应器后H2O/CO2混合气体经过冷凝，获得近乎纯CO2可以捕集利用或者封存。
本发明还提供了一种基于三床反应的连续循环碳捕集的方法，其特征在于，其采用如上所述的旋转式循环碳捕集装置，所述该方法具体包括以下步骤：
S1对于每组循环反应单元中任意一个反应器，其内部空腔中放置吸收剂CaO，在进气口通入烟气，该反应器中的吸收剂CaO与烟气中的CO2发生碳酸化反应生产碳酸钙，从反应器底部的出气口排出无CO2的烟气；
S2将旋转轴进行旋转，经过碳酸化反应后的反应器转至下一工作位置，此时在反应器的进气口中通入O2和水蒸汽，将碳酸钙经过煅烧再生为CaO，反应后的气体从底部出气口排出；
S3将经过再生反应后的反应器旋转至下一工作位置，此时该反应器的进气口通入活化介质，所述活化介质在高温下通过反应器，增强CaO吸收剂的反应活性，然后经底部的出气口排出；
S4每个反应器均按步骤S1-S3的顺序循环进行碳酸化反应、再生反应和活化反应，且上述反应在每组循环反应单元的三个反应器中同时进行，随着所述旋转轴不断转动，所述循环反应单元中的反应器依次交替进行上述碳酸化，再生以及活化反应。
在本发明的一个具体实施例中，在步骤S1中，所述反应器进行碳酸化反应时的反应温度为650℃-700℃；在步骤S2中，所述反应器进行再生反应时的运行温度750℃-800℃；在步骤S3中，所述反应器进行活化反应时的运行温度700℃-750℃。
在本发明的另一个具体实施例中，在步骤S1中，进行碳酸化反应时，所述反应器通过增压装置提供正压。
在本发明的另一个具体实施例中，在步骤S2中，所述进气口通入O2和水蒸汽的同时还通入气体燃料，所述气体燃料进行富氧燃烧释放热量。
在本发明的另一个具体实施例中，在步骤S2中，进行再生反应时，所述反应器通过负压抽气装置提供负压。
在本发明的另一个具体实施例中，在步骤S2中，再生反应生成的气体为高浓度CO2，将其冷凝收集。
在本发明的另一个具体实施例中，在步骤S3中，所述活化介质为HBr蒸汽或水蒸汽，采用喷头方式进行吹扫。
综上，本发明的特色在于：第一、固体吸附剂的CO2吸收以及再生过程在原位进行，从根源上消除了固体颗粒因为碰撞而发生的磨损，使该装置能够很好地利用廉价的耐磨性很差的碱金属和碱土金属氧化物进行CO2捕集；第二、烟气在进入吸附反应器前，先通过增加风机进行增压，提高吸附反应速率；在再生反应器出口设置引风机抽负压，提高脱附反应效率，这种针对性设计能够达到进一步变压增强吸附-脱附的功效；第三，降低再生反应温度减缓吸收剂的高温烧结；第四、近等温***，减少***的不等温温差能耗。第五、装置利用旋转的填充床设计，优化***结构，设备紧凑；便于模块化安装；第六、设置再生反应器，优化吸收剂的循环反应活性。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种旋转式循环碳捕集装置，其特征在于，其包括一个竖直的旋转轴(1)，以及围绕该旋转轴(1)设置的一组或多组循环反应单元(5)，其中：
每组所述循环反应单元(5)包括三个反应器(2)，所述反应器(2)在旋转轴(1)周向并排设置，且均匀分布，每个所述反应器(2)内部均设置空腔用于放置吸收剂CaO，在每个所述反应器(2)的顶部均还设置有进气口(3)，底部均设置有出气口(4)，所述进气口(3)与出气口(4)均与反应器(2)内部的空腔连通，上述旋转轴(1)转动带动上述反应器(2)转动至不同的工作位置，所述进气口(3)引入不同的反应气体，在反应器(2)内反应后经出气口(4)排出；每个反应器(2)的进气口首先通入烟气，反应器中的吸收剂CaO与烟气中的CO2发生碳酸化反应产生碳酸钙，反应温度为650℃-700℃，碳酸化反应时反应器通过增压装置提供正压；经过碳酸化反应后的反应器转至下一工作位置，从进气口通入O2、水蒸汽和气体燃料，进行再生反应使碳酸钙再生为CaO，再生反应时反应器通过负压抽气装置提供负压，并进行富氧燃烧，反应温度为750℃-800℃；经过再生反应后的反应器旋转至下一工作位置，从进气口通入活化介质进行活化反应，以增强CaO吸收剂的反应活性，反应温度为700℃-750℃；三个反应器在近等温条件下运行，温差小于150℃，降低不等温温差造成的能耗，实现热能的梯级利用。
2.如权利要求1所述的旋转式循环碳捕集装置，其特征在于，当循环反应单元(5)为多组时，所述多组循环反应单元(5)沿旋转轴(1)纵向依次设置或沿旋转轴(1)周向均匀依次设置，且各组所述循环反应单元(5)之间均单独设置。
3.如权利要求1或2所述的旋转式循环碳捕集装置，其特征在于，所述反应器(2)为扇形柱状结构。
4.一种基于三床反应的连续循环碳捕集的方法，其特征在于，其采用如权利要求1-3任一项所述的旋转式循环碳捕集装置，所述该方法具体包括以下步骤：
S1对于每组循环反应单元中任意一个反应器，其内部空腔中放置吸收剂CaO，在进气口通入烟气，该反应器中的吸收剂CaO与烟气中的CO2发生碳酸化反应生产碳酸钙，从反应器底部的出气口排出无CO2的烟气，反应温度为650℃-700℃，碳酸化反应时反应器通过增压装置提供正压；
S2将旋转轴进行旋转，经过碳酸化反应后的反应器转至下一工作位置，此时在反应器的进气口中通入O2、水蒸汽和气体燃料，气体燃料进行富氧燃烧释放热量，将碳酸钙经过煅烧再生为CaO，反应后的气体从底部出气口排出，反应温度为750℃-800℃，再生反应时反应器通过负压抽气装置提供负压；
S3将经过再生反应后的反应器旋转至下一工作位置，此时该反应器的进气口通入活化介质，所述活化介质在高温下通过反应器，增强CaO吸收剂的反应活性，然后经底部的出气口排出，反应温度为700℃-750℃；
S4每个反应器均按步骤S1-S3的顺序循环进行碳酸化反应、再生反应和活化反应，且上述反应在每组循环反应单元的三个反应器中同时进行，随着所述旋转轴不断转动，所述循环反应单元中的反应器依次交替进行上述碳酸化，再生以及活化反应。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤S2中，再生反应生成的气体为高浓度CO2，将其冷凝收集。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤S3中，所述活化介质为HBr蒸汽或水蒸汽，采用喷头方式进行吹扫。
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