用于捕获二氧化碳的系统和方法技术方案

一种用于从气流中形成二氧化碳的方法，其包含使气流中的二氧化碳与液体相变吸附剂化学反应以形成固体反应产物，其中所述固体反应产物形式为干固体、湿固体、浆料或微悬浮体，储存所述固体反应产物并加热所述固体反应产物以形成二氧化碳气体和所述液体相变吸附剂。

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
本公开总的涉及用于从气体流中捕获二氧化碳(CO2)的方法和系统，并更特别地涉及处理和储存捕获的CO2的方法和系统。目前认为，从工业来源(例如发电厂)至大气的二氧化碳气体排放是导致全球变暖的“温室效应”的一个主要原因。作为应对，人们正进行努力以减少CO2排放。已开发很多不同方法以完成这个任务。实例包括聚合物和无机膜渗透；通过吸附剂(例如分子筛)去除CO2 ;低温分离；和用可与CO2化学反应或对该气体具有物理亲和性的溶剂洗涤。大多数碳捕获技术(例如在酸性气体脱除系统中使用的那些或气化单元中的低压CO2吸收器)使用在约40 T或以下的低温下操作的稀释的水溶液，以从烟道气流(例如，在发电厂产生的废气)中去除CO2,以产生高纯度的CO2流。然后把高纯度CO2产物用于强化石油回收(EOR)气化应用或隔离在盐水层中。在气化工厂瞬变期期间，例如当气化器中的一个或通往EOR系统的高压CO2流压缩机跳闸并变得不可用时，把CO2流送至低压(LP) CO2吸收器以临时捕获并避免CO2从工厂排放。用于临时CO2捕获的常规方法具有很多与它们有关的缺点。常规方法利用液体溶剂，因此在低压下的操作仅对短时期(例如，约I小时)实用。基于LP CO2吸收器中有限的体积容量，所用溶剂的体积实际上受限。在仅仅短时期后，溶剂达到饱和。因此，需要大量溶剂以在延长的时期操作，使得LP CO2吸收器的延长或连续的使用在经济上不实用。类似的缺点与常规酸性气体脱除(AGR)系统有关，该系统也依靠大体积的稀释液体溶剂来捕获C02。另外，捕获的二氧化碳气体(以压缩气体形式或被如上所述液体溶剂所吸收)的储存(例如，用于运输)也需要大体积容量并造成更多缺点，例如液体夹带、泄漏或溢出的可能性。因此，存在对高效并有效地从气体流中去除和储存二氧化碳的方法和系统的需要。专利技术简述 根据本专利技术的一个方面，一种用于从气流中形成二氧化碳的方法包含使气流中的二氧化碳与液体相变吸附剂化学反应以形成固体反应产物(其中固体反应产物形式为干固体、湿固体、浆料或微悬浮体)，储存固体反应产物并加热固体反应产物以形成二氧化碳气体和液体相变吸附剂。根据本专利技术的另一个方面，一种用于从气流中形成二氧化碳的系统包含:包含气流入口的气-液接触器，所述气流包含二氧化碳气体；液体相变吸附剂，其中该液体相变吸附剂可与二氧化碳化学反应以形式固体反应产物，其中该固体反应产物形式为干固体、湿固体、浆料或微悬浮体；储存室，其中储存固体反应产物；和发生室，其中加热固体反应产物以形成二氧化碳气体和液体吸附剂。参考附图和详述，将进一步了解本系统和方法的上述及其他特征。附图简述 认为是本专利技术的主题在本说明书结尾处的权利要求书中具体指出并清楚地请求保护。结合附图，由以下详述，本专利技术的上述及其他特征和优势是显而易见的，在附图中: 附图说明图1是用于从气流中回收CO2的系统的示意图；且 图2是用于从气流中回收CO2的系统的示意图权利要求1.一种用于从气流中形成二氧化碳的方法，其包含: 使气流中的二氧化碳与液体相变吸附剂化学反应以形成固体反应产物，其中所述固体反应产物形式为干固体、湿固体、浆料或微悬浮体； 储存所述固体反应产物；和 加热所述固体反应产物以形成二氧化碳气体和所述液体相变吸附剂。2.权利要求1的方法，其中所述液体相变吸附剂为氨基-硅氧烷化合物，且形成的所述固体反应产物为氨基甲酸盐。3.权利要求1的方法，其中所述液体相变吸附剂与所述气流中的所述二氧化碳在不存在共溶剂的情况下化学反应。4.权利要求1的方法，其中所述液体相变吸附剂与所述气流中的所述二氧化碳在共溶剂存在下化学反应，该共溶剂不是液体相变吸附剂。5.权利要求1的方法，进一步包含把所述液体相变吸附剂再循环至液体相变吸附剂供应室或气-液接触器。6.权利要求1的方法，进一步包含在所述液体相变吸附剂与所述气流中的所述二氧化碳化学反应前雾化所述液体相变吸附剂。7.权利要求1的方法，进一步包含从来自所述气流的未反应气体、未反应液体吸附剂和任选的不是液体相变吸附剂的共溶剂中分离所述固体反应产物。8.权利要求7的方法，进一步包含把所述未反应气体从所述气流中再循环至气-液接触器。·9.权利要求1的方法，其中所述气流包含约3-20体积％二氧化碳，且其中形成的所述二氧化碳气体包含经纯化的包含约50-99体积％ 二氧化碳的二氧化碳气体。10.一种用于从气流中形成二氧化碳的系统，其包含: 包含气流入口的气-液接触器，所述气流包含二氧化碳气体； 液体相变吸附剂，其中所述液体相变吸附剂可与二氧化碳化学反应以形成固体反应产物，其中所述固体反应产物形式为干固体、湿固体、浆料或微悬浮体； 储存室，其中储存所述固体反应产物；和 发生室，其中加热所述固体反应产物以形成二氧化碳气体和所述液体吸附剂。11.权利要求10的系统，其中所述储存的固体反应产物在被传递至所述发生室前被运输至二氧化碳气体隔离应用或处理应用。12.权利要求11的系统，其中所述二氧化碳气体隔离应用为强化石油回收系统、合成气生产系统、一体化气化联合循环系统、天然气纯化过程、炼油或化学厂或煤气化系统。13.权利要求10的系统，其中所述系统在气化系统中的二氧化碳气体压缩机瞬变或跳闸状态期间使用。14.权利要求10的系统，其中所述系统代替气化系统中的低压二氧化碳气体吸收器。15.权利要求10的系统，其中所述系统代替气化系统中的酸性气体脱除二氧化碳气体吸收器。16.权利要求10的系统，其中所述气流通过气化系统使用煤、天然气或生物质产生。17.权利要求10的系统，其中所述气-液接触器进一步包含用于雾化所述液体相变吸附剂的装置。18.权利要求10的系统，其中所述气-液接触器进一步包含静态混合器。19.权利要求10的系统，其中所述系统进一步包含: 布置于所述气-液接触器和所述储存室之间的固-气分离器；和布置于所述气-液接触器和所述储存室之间的运输机构，其中所述运输机构从残余液体相变吸附剂和任选的共溶剂中分离所述固体反应产物，其中所述任选的共溶剂不是液体相变吸附剂。20.权利要求19的系统，其中所述运输机构为真空传送带，该真空传送带具有约Imm-约100 mm萊柱的真空压 力。全文摘要一种用于从气流中形成二氧化碳的方法，其包含使气流中的二氧化碳与液体相变吸附剂化学反应以形成固体反应产物，其中所述固体反应产物形式为干固体、湿固体、浆料或微悬浮体，储存所述固体反应产物并加热所述固体反应产物以形成二氧化碳气体和所述液体相变吸附剂。文档编号B01D53/62GK103241738SQ20131004692公开日2013年8月14日 申请日期2013年2月6日 优先权日2012年2月6日专利技术者R.E.阿亚拉, R.J.佩里 申请人:通用电气公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于从气流中形成二氧化碳的方法，其包含：使气流中的二氧化碳与液体相变吸附剂化学反应以形成固体反应产物，其中所述固体反应产物形式为干固体、湿固体、浆料或微悬浮体；储存所述固体反应产物；和加热所述固体反应产物以形成二氧化碳气体和所述液体相变吸附剂。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：RE阿亚拉，RJ佩里，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：