1.一种利用太阳能驱动盐湖卤水MgCl2矿化CO2联产碱式碳酸镁的系统,其特征在于,包括预处理装置、CO2吸收塔、流动电解池、第一给水泵、第二给水泵、第三给水泵、第四给水泵、第五给水泵、聚光装置、太阳能电池、盐酸储料罐和三相分离装置;其中,所述预处理装置的输入端送入含镁卤水,其输出端通过第一给水泵连接至CO2吸收塔的顶端;所述CO2吸收塔的侧面底端通入烟气CO2,其下端输出端通过第二给水泵连接至流动电解池的阴极室的输入端;所述流动电解池由阴极室和阳极室构成,阴极室和阳极室之间由阴离子交换膜分隔;所述流动电解池的阴极室的输出端接第三给水泵,所述流动电解池的阳极室的输入端通入水,阳极室的输出端接第四给水泵;所述第三给水泵连接至太阳能电池的背板换热管道,所述第四给水泵连接至盐酸储料罐;所述聚光装置与所述太阳能电池配合组装成聚光光伏发电及电池余热利用模块,连接流动电解池,为电解矿化过程提供电能;所述太阳能电池的背板换热管道的输出端与三相分离装置的输入端连接;所述三相分离装置为分流过滤式气液固三相旋流分离装置,所述三相分离装置的气相输出端将CO2通入所述流动电解池的阴极室,所述三相分离装置的液相输出端通过第五给水泵连接至CO2吸收塔的顶端,所述三相分离装置的固相输出端输出碱式碳酸镁产品。
2.根据权利要求1所述的一种利用太阳能驱动盐湖卤水MgCl2矿化CO2联产碱式碳酸镁的系统,其特征在于,所述阴极室内的阴极为镍网电极;所述阳极室内的阳极为氢气气体扩散电极,由钛网集流层、碳纸和铂炭催化层构成;所述阴离子交换膜为基于聚降冰片烯的树脂复合材料。
3.根据权利要求1所述的一种利用太阳能驱动盐湖卤水MgCl2矿化CO2联产碱式碳酸镁的系统,其特征在于,所述CO2吸收塔的顶端布置喷头。
4.根据权利要求1所述的一种利用太阳能驱动盐湖卤水MgCl2矿化CO2联产碱式碳酸镁的系统,其特征在于,所述聚光光伏发电及电池余热利用模块采用砷化镓聚光光伏电池背板内置盘管。
5.根据权利要求1所述的一种利用太阳能驱动盐湖卤水MgCl2矿化CO2联产碱式碳酸镁的系统,其特征在于,所述聚光装置采用菲涅尔透镜,聚光比为1200。
6.基于权利要求1‑5任一项所述系统的利用太阳能驱动盐湖卤水MgCl2矿化CO2联产碱式碳酸镁的方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1)将含镁卤水送入预处理装置,经预处理后得到高浓度MgCl2溶液;CO2吸收塔的顶端通入高浓度MgCl2溶液,CO2吸收塔的侧面底端通入烟气CO2,与顶端喷淋的MgCl2溶液逆流接触,实现CO2溶解吸收,所得富液随后送入流动电解池;
步骤2)CO2吸收塔的下端输出端流出的富液泵入流动电解池的阴极室,通过电解形成碱性Mg(OH)2,阴极室在电解过程中通入由三相分离装置的上层气相输出端或系统外而来的烟气CO2,碱性Mg(OH)2在电解条件下捕获CO2形成Mg(HCO3)2;富含Mg(HCO3)2的上层溢出液经过第三给水泵输送至太阳能电池的背板换热通道;流动电解池的阳极室中,氢气气体扩散电极在低电压下将氢气氧化为氢离子,与从阴离子交换膜透过的氯离子作用形成高纯度的盐酸溶液,通过第四给水泵输送到盐酸储料罐;
步骤3)从流动电解池的阴极室输出的上层溢出液在背板换热通道与太阳能电池进行换热,利用电池余热使溶液中Mg(HCO3)2分解形成碱式碳酸镁;
步骤4)将含碱式碳酸镁的混合液输送至三相分离装置进行气液固三相分离,在旋流作用下,固相产物碱式碳酸镁被滤出,自三相分离装置中部分离出系统,可用于化学转化产生增值产品;高纯度气相产物CO2自三相分离装置的顶部流出,重新通入流动电解池的阴极室循环利用;含MgCl2和Mg(HCO3)2的滤液自三相分离装置的底部分离出,并经过第五给水泵输送至CO2吸收塔的顶端喷淋循环利用。
7.根据权利要求6所述的利用太阳能驱动盐湖卤水MgCl2矿化CO2联产碱式碳酸镁的方法,其特征在于,步骤1)所述预处理的流程为:将含镁卤水送入预处理装置,经卤水溢流、MgCl2分离、卤水缓冲及沉降、多步压滤、浓密机底料压榨过滤、泥饼输送、精制卤水输送及
2+
储存工序,获得可用于CO2捕集并符合电解工艺指标的高浓度MgCl2溶液,精制卤水Mg 浓度达115±3g/L,不含固体悬浮物杂质。
8.根据权利要求6所述的利用太阳能驱动盐湖卤水MgCl2矿化CO2联产碱式碳酸镁的方法,其特征在于,步骤3)所述电池余热为80℃。