CN102282343A - 从大气、工业和机动车燃烧废气中捕获二氧化碳 - Google Patents

Abstract

一种二氧化碳控制装置和捕获流体流动中的二氧化碳的方法，包括：一种穿流设备和采用碱性材料处理的二氧化碳吸收过滤器，二氧化碳吸收过滤器设在穿流设备内。穿流设备接收流体流动，流体流动中的二氧化碳被二氧化碳吸收过滤器吸收。所吸收的二氧化碳转变成CaCO₃，CaCO₃与火山灰结合形成一种有用的水泥材料。

Description

从大气、工业和机动车燃烧废气中捕获二氧化碳

相关申请的交叉引用

该申请涉及并且要求保护2009年6月2日申请的国际申请号PCT/US2009/045932的优先权，国际申请号PCT/US2009/045932要求保护2008年11月19日提出的临时申请序列号61/116,102的优先权。

背景技术

通过化学吸收二氧化碳(CO₂)的过滤系统可开发二氧化碳的有机势能，降低或排除其排放到大气中，并且使用替代方法安全利用它。利用现有能源从大气、工业废气和汽车排放的尾气中吸收二氧化碳进行碳固定的方法在这里进行介绍。废炭和燃烧产物经过化学处理变成有用材料，这种材料含有固体固定状态的二氧化碳，对环境无害。这种材料是一种包含二氧化碳的粘合剂。

生物质和化石燃料的燃烧不断增加大气中温室气体浓度。尤其是，温室气体二氧化碳是最有助于显著增加这些气体在空气中的比例的物质。自工业革命以来，这些人为二氧化碳导致大气中增加了百万分之一百(ppm)。目前，全球二氧化碳水平约为365ppm。

现在，公众和科学界关注二氧化碳引起气候变化的潜在危险影响。大气测量表明在对流层的中间层中二氧化碳每年不断增加。本研究，由Mauna Loa Observatory in Hawaii(夏威夷茂纳罗亚天文台)，Scripps Institute of Oceanography(斯克里普斯海洋学研究所)的Keeling(基林)和Whorf(沃夫)进行了有史以来大气中二氧化碳读数的最长的连续记录。这些记录表明从1958年至2004年每年增加19.4％(平均)。

除了全球变暖周期在很大程度上归因于热量阻断分子，二氧化碳的吸收导致海洋酸化的近期研究表明近海处pH值稳定降低，并证实北美西部大陆架被酸化的水上涌。2008年Science(《科学》)上刊登的Feely(费利)等人的文章，显示酸化对海洋动物的负面影响是减少其钙化率。

今天减少碳排放量的尝试包括燃煤发电厂的湿式洗涤器和汽车催化转换器。这些方法，以及其他方法，在美国被采用了几十年，发挥作用。唯一例外是，然而，他们显示出适度效果，他们只处理生产时排放的废气。碳控制的有效性是机动车辆排放废气的国际验收标准和全球工业污染控制技术的关键要求。

虽然重要的工作是需要发展源驱动解决方案，新的开放式空气CO₂捕捉方法也需要根据温室问题及其影响的增长来执行，并随着时间的推移变得更加显著。在这里，我们公开了碳捕获与储存两种情况下的方法的几个实施方案。

依据本发明的一个方面，在机动车辆方面，活性化学二氧化碳控制装置利用原厂排气系统释放的发动机驱动的压力脉冲。压力脉冲随发动机每分钟转速(RPMs)对应的频率增加或减少。为了保持排气通畅，防止不必要的限制，二氧化碳控制装置设计成最小限度中断至无中断推动排气直接通过。环形排气能源被沿穿流设备筒壁的二氧化碳吸收材料接收。含有燃烧气体的能量脉冲接触填充材料，排放出一部分污染物。

膨胀气室内的填充材料是一种含硅的耐高温陶瓷羊毛基材。用弱碱对其进行处理，并用不锈钢插头按百叶窗板固定放置，从过滤器分离流路。在二氧化碳饱和后，过滤器机架内的pH值指示剂随后读取酸性改变值。废过滤器填充材料可以回收，更换的过滤器很容易安装并快速回到腔内。过滤器的使用寿命短，并且能在几个月内测量出来。每个过滤器捕捉二氧化碳的数量也可以方便测量出碳排放额度和/或返还体制。

过滤器，现在含二氧化碳和其他污染物，然后进行化学处理，以防止二氧化碳重新进入地球系统：生物圈、岩石圈、大气等的隔绝储存问题和未来潜在的问题。

根据本发明的其他方面，化学吸收二氧化碳过滤系统都采用风力、波浪、压力、太阳能和对流发电。它们具有相似之处，因为当与现成有售的、现成材料和产品组合时，它们具有创造可替代的能源的潜力。其结构，由′强制空气′管道组成，包含用于额外的碳提取工艺的二氧化碳。此外，被捕获的碳用于组装有用的材料。

在某些处理烟道堆栈排放中的高浓度碳的已知技术中，碳首先用水和弱碱性羟基溶液吸收。该反应成立并且是通用的。当迅速从空气中吸附二氧化碳时，轻微碱性体系酸性增加时，氢氧化钠或氢氧化钾的稀溶液改变。然后，加入氢氧化钙，由于溶液中现在存在二氧化碳，碳酸钙固体沉淀形成。

在减少能源需求的努力中，根据本发明的一个方面，用于二氧化碳收集的更清洁的可替代过程通过直接将氯化钙水溶液与氢氧化钠(NaOH)水溶液混合沉淀出碳酸钙来实现。

在上述反应中，溶解二氧化碳和碳酸之间建立起平衡。随后，碳酸按两步解离：

然后

加入氢氧化钙水溶液，Ca(OH)₂(aq)，钙离子，Ca²⁺(aq)，加上CO₃ ^2-(aq)，得到：

H₂CO₃(aq)+2KOH→K₂CO₃+2H₂O，

或者通过采用氢氧化钾作为替代产品：

K₂CO₃或Na₂CO₃+Ca(OH)→CaCO₃(s)(碳酸钙沉淀)+2NaOH(或KOH)。

所收集的二氧化碳与碳酸钙通过添加地面的火山灰(pozzolana)进一步处理，最初由罗马人使用火山灰(volcanicash)，这种火山灰由意大利庞贝维苏威火山地区的硅质和铝质材料组成。

该申请，类似玻璃珠状废料，如常见的粉煤灰，是为了捕捉二氧化碳并形成有用的产品，这种产品含有固体固定状态的二氧化碳—对环境无害。二氧化碳粘合材料，如被公开的，包含水泥类性能。沉淀碳酸钙(石灰石)加上火山灰(用沙子代替)消除了能源浪费，消除了传统水泥的高温配制工艺。生产通用水泥工艺的加热步骤需要大量释放二氧化碳到大气中。使用火山灰，其本身就提供热量。

石灰石/二氧化碳泥浆结合粘土状火山灰在水中变硬。无论是淡水或海水会产生相似的结果。火山灰与石灰石相结合的化学性质先前由罗马皇帝奥古斯都在公元前5世纪已进行描述。

依据本发明的更进一步方面，偏远地区的低浓度碳，大气捕获二氧化碳不断再生。随着时间推移，氯化钙(CaCl)水溶液与捕获二氧化碳的氢氧化钠(NaOH)水溶液混合沉淀出碳酸钙。风力驱动的文丘里结构，伯努利原理的推理，涉及气流进入管收缩部分，在那部分，速度增加，压力低于环境大气压。反之，管径扩大，压力随空气流动速度减慢而增大。类似的反应容器遵循文氏模型，利用风能和波浪能。

波浪发电的情况中，几种类型已经开发，通常取决于位置，用来发电。举例来说，一种海岸线操作的方法是振荡水柱发电。

发明内容

按照本发明的一个方面，从流体流动中捕获二氧化碳的二氧化碳控制装置，包括：穿流设备；和采用碱性材料的二氧化碳吸收功能，设在穿流设备内；其中，穿流设备接收流体流动；并且其中流体流动中的二氧化碳被吸收。

按照本发明的其它方面，一种从车辆废气或其他二氧化碳来源的流体流动中捕获二氧化碳的方法包括如下步骤：a)提供了二氧化碳控制装置，二氧化碳控制装置包括：穿流设备，以及采用碱性材料处理的二氧化碳吸收过滤器，二氧化碳吸收过滤器设在穿流设备内；b)二氧化碳控制装置接受流体流动；和c)用二氧化碳吸收过滤器吸收流体流动中的二氧化碳。

依照本发明的另一个方面，一种存储车辆废气或其他二氧化碳来源的流体中捕捉到的二氧化碳的方法包括以下步骤：a)提供了二氧化碳控制装置，二氧化碳控制装置包括：穿流设备，以及采用碱性材料处理的二氧化碳吸收过滤器，二氧化碳吸收过滤器设在穿流设备；b)二氧化碳控制装置接受流体流动；和c)用二氧化碳吸收过滤器吸收流体流动中的二氧化碳；d)将二氧化碳吸收过滤器内的被吸收的二氧化碳转换成碳酸钙；和e)将转变的碳酸钙与作为有用的水泥材料的火山灰结合。

本发明的其他特征和优势被陈述或者从下文中的本发明的优选实施方案的详细描述来看是显而易见的。

附图说明

图1是显示现有技术消声器内部图案的透视图。

图2是依照本发明的一个实施方案的示范性二氧化碳控制装置图案的透视图。

图3是依照本发明的另一个实施方案的另一个示范性二氧化碳控制装置图案的透视图。

图4是二氧化碳排放控制和热量保留的工业废气处理结构的示意图。

图5是图4中描绘的多种元件的垂直间距的图表。

图6显示了图4所示的结构上部的进一步细节。

图7是具有二氧化碳过滤和蓄热能力的催化燃烧室的示意图。

图8是捕捉热源排气中的二氧化碳的结构的示意图。

图9是捕捉偏远地区大气空气中的二氧化碳的结构示意图。

图10是图9结构中过滤器组中所采用的二氧化碳过滤器的放大图。

图11是捕捉大气中二氧化碳的结构的局部图案视图。

图12是捕捉大气中二氧化碳的结构的局部图案视图。

图13是风塔结构的示意图，风塔结构使用太阳能发电捕获大气中的二氧化碳。

图14描绘了在图13结构中使用示范性二氧化碳过滤器。

图15描绘了在图13结构中使用的示范性滴落发生器。

图16是使用水波浪能生成空气流动捕捉大气二氧化碳的结构示意图。

图17是二氧化碳捕获过程中利用机车重量协助空气流动的结构的示意图。

图18是结合风涡轮机结构捕获二氧化碳的结构使用的示意图。

图19是从周围空气中捕捉二氧化碳用于后续加工的装置的示意图。

具体实施方式

本发明的一个实施方案涉及二氧化碳控制装置，该装置捕获来自车辆排放废气中的二氧化碳。新的政府法规目前正在设法提高车辆燃油效率。美国联邦车辆标准第一次要求将削减与全球变暖挂钩的二氧化碳和其他温室气体。这些法规的一个目标是减少石油消费量。依次，提高燃油效率将减少和限制碳排放到大气中的二氧化碳排放量。事实上，政府官员宣布，汽车制造商将必须在2016年提高轿车和轻型卡车30％的里程数以减少新车碳排放量的30％。新规定预计到2016年节省18亿桶原油，相当于削减温室气体排放量900多万吨，关停194个燃煤电厂。此外，随着全球变暖与气候变化的认识不断提高，进一步减少车辆排出的废气中的二氧化碳量是可取的。在没有增加大气二氧化碳净水平的情况下进一步尽量减少二氧化碳排放量是可取的。

车辆排气在进入大气层之前退出消声器。一种典型的现有技术是车辆低背压消声器，如图1所示，其包括穿流设备。穿流设备具有等直径和交叉部分的直通流管，两个端板安装在流管上，外壳安装在流管周围并在端板之间形成空间，管与外壳之间放置一系列穿孔。消声器还包括在外壳内放置一块板，将外壳内的空间分成两个腔。此构型不限制废气的流动，发动机没有功率损失。

现在参考图2和图3，其中相同数字代表相同元件，图2描述了依据本发明的一个实施方案的二氧化碳(CO₂)控制装置10。控制装置10包括：具有等直径和交叉部分的直通流管12的穿流设备，安装在流管12上的两个端板16、18，外壳20安装在流管12周围，在端板16、18之间形成空间，以及位于流管12与外壳20之间的许多穿孔22；和二氧化碳吸收过滤器14。

流管12的一端24流体联通，接收机动车引擎排气(未示出)。大量二氧化碳被过滤器14捕获后，机动车尾气从流管12的远端26退出。盖子16可以从控制器10上移除，为维修或更换提供过滤器入口。

在这个典范性控制装置10中，二氧化碳吸收过滤器14设在外壳20内，并采用碱性物质进行处理。过滤器14是一种高温陶瓷-羊毛基材，规整填料含有硅、不锈钢和碱性物质。

该规整填料包括能够承受高温并将二氧化碳固定化为碳酸盐固体的材料，从而捕获并安全储存温室气体。这种材料包括碱金属(如钠和钾)及碱土金属(如钙)。应当指出，其他碳酸盐来源可以使用并都在本发明的精神和范围内。举例来说，考虑丰富的矿产资源，硅酸镁是可取的；但是，从硅酸镁中提取氧化镁(MgO)生成碳化物的工艺是热密集的。本文中考虑的低能量、低热量工艺均为容易购买的盐并且盐溶解得到大量离子。镁可作为岩石化学风化后河水中的溶解盐。白垩包含一些镁方解石以及氧化钙、二氧化硅、氧化铝、铁、磷、硫。这些白垩浓缩液被吸收并在浮游生物骨骼中累积。它们反映了白垩纪时期的海水组成，反映出现代海洋化学成分。海水(未添加或添加碱)也容易溶解二氧化碳。

此外，还有两轮二氧化碳吸收过滤器串联安置在外壳20内。该过滤器14用不锈钢插头按百叶窗板固定放置，将流路与过滤器14隔开。两个过滤器14将外壳20内的区域分成多个腔。

在使用中，汽车尾气进入控制装置10，接触到过滤器14，二氧化碳被吸收，其余的从流管末端26退出。控制装置10的配置利用进入控制装置10的发动机产生的压力脉冲。举例来说，发动机的废气能源被转化做些低能量的工作，否则释放进大气中。排气的力及热随着污染含量变化，作用于设备/过滤器，因为排气具有质量、速度，因此有动量。在设备/过滤器/管道系统中发生碰撞时，动量被保留。碰撞冲击沿着排气通过的管路呈放射状。冲量等于动量在百叶、穿孔、挡板、过滤器、和管壁处动量变化(如果弯曲更是如此)。冲量的优点是排气产生的力在力作用点和作用发生时作用于过滤器。

为了延长过滤器/排气接触停留时间，一个实施方案在每个波周期的波峰和波谷处放置一个正弦波系列的过滤器(脉冲点)。这种曲线结构(未示出)允许沿着大管道内的波浪构型管道内进行连续气体渗透过滤。这种结构在没有流量限制和适当情况下是理想的，例如，柴油发电机，其中二氧化碳过滤器与热-捕捉管共用同一导管。该实施方案在极地气候下执行双重用途，其中热量守恒是所有系统的关键，在这种情况下，其他废热对低能量工作是有用的。穿流和周围流动过滤系统提供了更大的过滤接触表面积；然而，过滤器的数量、过滤器的形状、和外壳内过滤器配置可根据特殊应用在不背离本发明的精神或范围的情况下是可以改变的。

控制装置10的交叉部分优选是圆的，但也可能是卵形、方形或长方形。此外，过滤器可以增加一倍、两倍，串联，或者与排气流动平行隔成腔，或者在不背离本发明的精神或范围的情况下与排气流成90度隔成腔。

事实上，如图3所示，另一个示范的二氧化碳控制装置100说明了一种替代配置。类似于上面讨论的示范控制装置10，这种控制装置100包括：具有等直径的直通流管112和交叉部分的穿流设备，两个端板116，(另一端板未示出)安装在流管112上，外壳120安装在流管112上，并在端板116(另一端板未示出)之间形成空间，以及位于流管112上外壳120内的多个穿孔122；和二氧化碳吸收过滤器114。流管112的一端124流体连通，接收来自车辆引擎排气(未示出)。大量排放的二氧化碳被过滤器114捕获或吸收后，机动车尾气从流管112的远端126排出。

对比上述讨论的控制装置10，这个示范控制装置100具有8字交叉部分。更尤其，外壳120是双腔室的并且制作成接收流管112和与偏移放置于与流管112平行的管状过滤器114。这种配置允许不同类型和尺寸的过滤器放置在示范控制器内。此外，8字概念显示易于更换维修的过滤器机架的特点。双腔系统增加了表面积，利于气体膨胀，有益于散热和冷凝遏制。8字的底部更明显可以容纳额外的可用空间。额外的空间可以使隔板或板放置在过滤器腔室和管道腔室之间。连续的档板或板的优点是为了需要热交换器和除雾气器的高性能机动车辆，尽管档板系统不限制气流。该过滤器114用不锈钢插头按百叶窗板固定放置。此外，放置在示范装置100的顶端板上的盖子115使过滤器114便于打开拆除和更换。在使用中，捕获汽车尾气中的二氧化碳包括提供二氧化碳控制装置，二氧化碳控制装置接收排气，二氧化碳过滤器吸收排气中的二氧化碳。

多个pH值指示珠128放置在盖子115内是优选的。由于二氧化碳是酸性的，它会降低过滤器的pH值。因此，通过测量过滤器114的pH值，过滤器内含有的二氧化碳的数量和过滤器的剩余使用寿命可被量化。pH值水平可通过观察pH值指示珠128来确定。二氧化碳过滤器吸收二氧化碳基本饱和后，失效的二氧化碳吸收过滤器被替换。一旦过滤器吸收大量二氧化碳被饱和，将替换机动车辆内的过滤器。二氧化碳转化为碳酸钙(CaCO₃)，然后与用作水泥材料的火山灰结合。

为了保持排气通畅，防止不必要的限制，二氧化碳控制装置设计成最小限度中断至无中断推动排气直接通过。环形排气能源被沿穿流设备筒壁的二氧化碳吸收材料接收。含有燃烧气体的能量脉冲接触填充材料，排放出一部分污染物。

废过滤器填充材料可以回收，更换的过滤器很容易安装并快速回到腔内。每个过滤器捕捉二氧化碳的数量也可以方便测量出碳排放额度和/或返还体制。过滤器，现在含二氧化碳和其他污染物，然后进行化学处理，以防止二氧化碳重新进入地球系统：生物圈、岩石圈、大气等的隔绝储存问题和未来潜在的问题。举例来说，二氧化碳过滤系统它们具有相似之处，因为当与现成有售的、现成材料和产品组合时，它们具有创造可替代的能源的潜力。此外，被捕获的碳用于组装有用的材料。

处理收集来的二氧化碳的一个方法是通过直接将氯化钙水溶液与氢氧化钠(NaOH)水溶液混合沉淀出碳酸钙。

在上述反应中，溶解二氧化碳和碳酸之间建立起平衡。随后，碳酸按两步解离：

和

加入氢氧化钙水溶液，Ca(OH)₂(aq)，钙离子，Ca²⁺(aq)，加上CO₃ ^2-(aq)，得到：

H₂CO₃(aq)+2KOH→K₂CO₃+2H₂O，或者通过采用氢氧化钾作为替代产品：

K₂CO₃或Na₂CO₃+Ca(OH)₂→CaCO₃(s)(碳酸钙沉淀)+2NaOH(或KOH)

所收集的二氧化碳以碳酸钙形式通过添加地面的火山灰进一步处理，这种火山灰具有硅质和铝质材料。沉淀碳酸钙(石灰石)加上火山灰(用沙子代替)消除了能源浪费，传统水泥的高温配制工艺。生产通用水泥工艺的加热步骤需要大量释放二氧化碳到大气中。通过使用火山灰，加热步骤已经完成。

石灰石/二氧化碳泥浆结合粘土状火山灰在水中变硬。无论是淡水或海水会产生类似的结果。

优选地，在不背离本发明的精神或范围的情况下，二氧化碳控制装置的实施方案可以模制成陶瓷罐，提供统一生产、经营、回收。应用可能包括安装在印度大街流行的小型三轮摩托车机、剪草机、电锯和类似机器上。陶瓷罐，一次性使用，穿流二氧化碳过滤器是一个小排气管插入物，可以很容易挤压或模压，手动或机器填充，填充在几乎任何地方。示范穿流二氧化碳过滤器包括应用于内径的小网筛。该过滤器也包含密封包装的氢氧化钠或氢氧化钾颗粒。当燃烧废气接触过滤器时，“流过的反应物”二氧化碳被捕获。

用于捕获任何机动车辆燃烧废气的示范二氧化碳控制装置不局限于单独布置车辆排气管。过滤器或流管可安置于车辆前部或两侧，当汽车行进时，文丘里壳内捕获周围的二氧化碳。机动车辆设计内碳诱捕或过滤器的布置可根据特殊应用在不背离本发明的精神或范围的情况下是可以改变的。发动机舱空气过滤目前为燃烧供应氧气，这些内置设备可以有效地消耗周围空气。如果使用激光光谱仪并且网格地图结果上传给驾驶员，甚至多媒介物预测，文丘里二氧化碳过滤器也可以与连接汽车的电脑一起来检测并报告不同的化学气溶胶的主要光谱特征。尤其丰富的二氧化碳的多媒介物报告，举例来说，或甲烷(CH₄)，可以将数据发送激活局部/区域空气处理中心。当大型、风扇驱动系统过滤可扩展版本车辆设备内的大量二氧化碳时，这些处理开始工作。大型过滤系统可连接现有的街道排水沟。

依据本发明的另一方面，图4示意性地描绘了用于二氧化碳排放控制的处理工业废气的结构和利用被捕获的二氧化碳制成有用的副产品。图4公开的具体实施方案有能力减少二氧化碳，保留来自木材、煤、石油和加热炉的热量。此外，该实施方案可融入到二氧化碳提取和使用的工业废气处理的全部结构的设计中。

图5是描绘了与图4中伸长的管结构垂直放置的各种元素的优选位置的图表。

参考图4，长管状结构201规定出底部和顶部的开孔，以使空气进入，高流量的强制通风的空气进口或出口直达二氧化碳过滤室。二氧化碳过滤室远离于管结构底部处的空气入口。过滤室位于离空气入口约5个管直径的位置，以便于防止管状结构内空气流速度分布的扭曲。过滤室包括过滤器202，过滤器202具有高表面积并且让空气有足够停留时间和足够湍流的形状，以使有足够的空气渗入介质边界接触。强制通过管状结构的空气中的二氧化碳强制流过连续折叠、双面垫，这种双面垫涂有硅藻土并用碱性淡水、海水溶液浸泡。

硅藻土是一种柔软的、含有命名为硅藻属的小型水生植物硅质骨架的岩石。这些硅藻壳每种都具有高表面积，粉末状一起提供足够网面以吸收几倍于它们重量的水。硅藻壳粉末分散分布在分层过滤垫上的涂层内，分层过滤垫或是折叠多次或是与穿过长管状结构内气流正中的空气流程的挡板相平行悬挂。

另外，图4中描绘的是液体溶液喷雾端口203，位于长管状结构201的对面，毗邻其上端。喷雾端口不断提供水蒸汽给图4的对流层209。对流层进行了详细说明，并进一步在图6中描绘。碱性水溶液处理顶层气流，也从部分封口的入口端211滴下(图4)，上升气流进入长管状结构201内的二氧化碳过滤器202，在结构底部的较低收集器204内累积，收集器204起到溶液来源的作用。泵(未示出)用于移动收集器内的碱性水溶液经由纵向管到上端喷射端口205。

该收集器204设计成使用堰来分区。堰将含有二氧化碳的溶液的低pH值区与较高pH值区分离开，当两个罐系统循环内的两个区域再次平衡时，较高pH值区被补充并用泵送到顶部端口。当高pH值区的溶液达到约7.75的更中性值时，溶液混合物转移到另一罐(未示出)内用水合氢氧化钙处理并进行进一步处理。

尤其参考图4，其描绘长管双壁结构201，规定了底部区域以及顶部区域的空气开孔，从而提供了底部区域到顶部区域的流动路径。位置顺序中，长管状结构的极低输入区是收集器结构204。收集器结构正上方并且与管状结构连接的是催化燃烧器206(500°华氏)。催化燃烧器正上方的圆形烟道开孔207，部分未燃烧的碳氢化合物再循环回催化燃烧器。接着上面热交换器207的辐射区是一个挡板结构。热交换器区域正上方是飞灰过滤器208，飞灰过滤器进一步上方是二氧化碳过滤器结构202。在长管状结构顶部位于区域209，称为“对流区”。如在图4描绘，由收集器204通过纵向管205向对流层209提供温热的氢氧化钠稀释液。此外，连接对流层209和收集器204的管道210将相对较冷的氢氧化钠稀释液返回收集器。

图4的对流层209在图6中进一步描绘，它有以下特点：剩余烟气允许循环出烟道排气帽211。该处的气体比循环氢氧化钠温度更高。温度不平衡试图重新建立平衡，从而进一步对流。此外，化学冷雾气不断引入湍流，起到进一步冷却气体并吸收剩余的污染元素的作用，因此，污染元素滞留在周围凹槽内或者清理的污泥中。部分雾气被夹带到图6下方端盖开口211。湿气被图4中的二氧化碳过滤器202接收。水分径流为211，202只允许在底部罐收集。柱其余部分是干的。以上所有这些以及完全退出烟囱之前，是一个除雾器(未示出)。进行质量控制检查的空气样品端口(未示出)定位高于除雾器。

图4所示的是沿着烟囱向上的过程中清洁煤、石油、木材、天然气或生物质燃烧烟气的一种手段。还给出了保留正常流失到大气中的部分热量的一种手段。由管状结构所执行的任务是完成清洁处理并保留热量，但不妨碍气流穿过整个设备。因此，底部热空气移动，一路过冷不干扰蓄热器是想要达到的。冷却气体太多太快可能会导致流动问题。冷却装置顶部的气体并不重要，因为下游物质是连续一体的。

低效燃烧之后，所有燃烧物的特性，热气体开始快速冷却，但在500°左右，路径强制气流通过催化燃烧器206。催化燃烧器的工作是在氧气帮助下点燃并燃烧剩余的碳氢化合物，氧气仍然存在、充足并且伴有大量的水。此设备也是一个陶瓷缸体，其上充满孔洞并涂有微颗粒铂，这种微颗粒铂具有对氢(更多是氧)很高的亲和力，在华氏500°燃烧硝酸盐和硫酸盐。所有的氮通过此处未反应的氧，如成对悬浮(O₂)或者与碳组合(CO₂)。燃烧器206上方是开口，允许气体再循环回燃烧器。为未完全燃烧部分气体起到滑流作用。这里没有显示图7导管214的示意图，导管214大大提高了反应。

下一个区域以循环方式填充隔热池207。所使用的材料可以是无水结晶固体硫酸钠(Na₂SO₄)和硼砂Na₂B₄O₇，添加去离子水形成五面晶体，五面晶体在约华氏500°形成过渡成六面晶体。这些都密封在池内用于捕获热和并保留废热去做低能量工作。对该目的也是有用的是硅酸镁或变质云母族的滑石，被切成立方矩形，围绕流体周围的凹陷处保留热量而非释放进大气中。

再向上是飞灰过滤器208，它可以是一个与地面隔离的陶瓷绝缘体材料做成的大环，并布满(数量随直径改变)凸出的钨点，用小电流交流电充电几千伏。这将建立一个强电场，正负极之间交替60赫兹，电场在堆栈之上离得足够远，远离热量的更强大的影响。未燃烧的碎片的大的、小的颗粒、粉煤灰、和分子团聚物都通过该电场，成为带电的或中性的，这因材料而定。颗粒下次经过收集板-一个正的和一个负的。在该空间收集碎片。板和点收集粉煤灰材料，如果没有定期清洁处理，最终将电弧处理。有些粉煤灰，取决于燃料，是水溶性，通过简单的关闭和喷雾使得清洁快速容易。堆栈部分具有双重缸或三重缸旋转器，使清洗更容易。二氧化碳过滤器202下次并且在图10采用材料A至D进行描述，从顶部按顺序描述：(A)碱处理陶瓷(B)硅藻土(硅或钙)和白垩(C)硅酸镁块或金云母，另外的云母族矿物，和(D)不锈钢网。

图7是催化燃烧热区211示意图，设计在华氏500°下运行，并且部分排气与二氧化碳再次循环回燃烧器。尤其是，图7描述了隔热插头212的纵向间距。所使用的材料可以是无水结晶固体硫酸钠(Na₂SO₄)和硼砂(Na₂B₄O₇)，与纯净去离子水混合，室温下形成五面晶体，五面晶体在约华氏500°转变成六面晶体。这些都密封在池内用于捕获热和并保留热量去做低能量工作。对该应用也是有用的是硅酸镁或变质云母族的滑石，被切成立方矩形，围绕催化燃烧器213.2上的流动开口213.1周围的凹陷211。因此，当燃烧形成的废气向上流经催化燃烧器时，流体遇到穿孔挡板区，再循环的部分流体经滑流214回到催化燃烧器内。这些壶柄回程214起到两个重要功能1)打破边界层，2)提高燃烧过程的效率。

图8是显示结构安排一个实施方案的示意图，这种结构安排提供一个从热源排气中捕获二氧化碳的二氧化碳控制装置。从示范性图8的底部开始，燃烧装置215示范性描述燃烧木头、煤或油并产生含有二氧化碳的废气。位于燃烧器上方的是第一部分烟道216，向上延伸，然后径向向外，然后再次向上，最后径向向内形成第二部分烟道217。位于烟道第二个向上部分的是过滤器218。位于垂直烟道最低部分是煤烟堆存处219，除去累计煤烟并且兼为端盖。端盖219是可移动的，为了清理和过滤器改造。位于燃烧器上方的是烟气处理容器220，设计成在其最低部分盛放液体221。此外，处理容器的顶部是最终排气退出的堆栈222。又如示范性描绘的是处理液体223来源，水溶液喷雾，液体221引进处理容器上部，其中温热的处理溶液朝向处理容器的液体收集部分向下喷雾。处理源223是碱处理池，在将液体221送进处理容器220之前加热液体。当处理液在220内向下喷雾，含有二氧化碳的烟道废气与其他污染废物通过由烟道部分217导向向下流动到处理容器内部，然后与处理也喷雾方向相反的方向向上流动。这种安排使得含有二氧化碳与污染的烟道排气有时间与处理液反应，去除烟气流中的二氧化碳，在处理容器底部得到更多酸性的溶液，含有被污染的液体二氧化碳副产品和溶解于溶液中和沉淀出溶液的微粒，依次，从处理容器底部取出进行下一步处理，形成有用的材料。处理容器220包含树枝状结构223.1，从喷嘴延长进收集液体221。结构223.1是一种电子传感器，顶部和底部传感探头，测量进液223和收集液体221之间的参数差异。此处的烟气需要进行监测，以确保装置反应部分流动功能正常，烟气没有低于工作温度范围。测量监测pH值、温度、粘度、流速、和溶解氧中的差异。烟道过滤器部分是一个部分显示的分段穿流器218。8个分段中的每一个均匀间隔，从216向上部分内的管中心向外延伸至管圆围。每半径是与烟气内的湿气反应的材料包裹。分段包裹包含薄薄的均匀分布的硅藻属和氢氧化钾晶体，其装在编织的亲水陶瓷羊毛内，用活性碳间隔缝制。位于烟道冷却器部分的218设备利用毛细管作用收集二氧化碳和湿气。驱动气体内的毛细水分，更像袋泡茶作用，吸收此处二氧化碳内的水分。处理容器内的内容物221通过阀门被除去(未示出)，被留下进行进一步处理，收集液体最终变成酸性。含有二氧化碳的液体进行分步化学处理，污泥回收，添加聚合体，热处理-通过机械方式操作，转运，除了计算机监控或者通过软件驱动自动逻辑驱动器远程调节之外，用最少人工干预处理产物。预防传感器和检漏仪持续监测和防止在任何步骤二氧化碳排放。

另据本发明的另一方面，图9示意性描述了从大气中诱捕二氧化碳的装置300，从而在偏远地区，二氧化碳连续不断再回收，如世界的炎热地区、太阳炙烤地区。

图9的结构包括操作中安装在基座302上的垂直定向的锥形结构301；大气通过锥形结构基座上的开口进入，并向上流动通过二氧化碳吸收元件303，并进一步向上排入大气中。位于类似中空圆锥形结构底部的形成加热核心304的元件产生能量造成了温度梯度，从而圆锥下端被加热，圆锥体上端是相对冷却器。加热核心被顶部太阳反射镜通过导管输送的碱性吸收剂305处理的井水加热，太阳反射镜向外延伸至圆锥形结构周围径向形成的炎热太阳炙烤区内。在操作中，通过低压梯度诱导，未过滤的大气通过圆锥底部的空气入口进入。

进入的空气向上经过对准调节的喷射流，通过连续压力诱导向上喷雾氢氧化钠或氢氧化钾稀释液润湿空气，氢氧化钠或氢氧化钾稀释液经向外延伸至沙漠的聚光器过度加热。

喷雾区上方，热空气流向冷凝区引发对流，空气向上流动。此外，图16示范性描绘了位于塔的双壁、低温、冷凝区的穿流过滤单元池。当潮湿空气接触冷凝过滤器中心时，冷凝发生，碱过滤器吸收空气水分和二氧化碳。塔的过滤池部分设在双壁部分内，水分回落下来，捕获的二氧化碳通过管道输送到地下蓄水池。该水处理系统可与热水系统分开存在，处理水系统由供给沙漠军队的井水补充。两个封闭循环可彼此独立，如所建议的，或者不是彼此独立，但二氧化碳蒸发应避免。

如上所述，含有二氧化碳的液体的最终酸性环境需要定期改变。如果酸性溶液就地处理得到石灰石产品，酸性罐排干，用处理的井水补充。饱和水通过管线或封闭管道分布给辅助分离罐进行化学处理，污泥回收，添加聚合体，并进行热处理。

操作需要机械手段(未示出)转运，除了计算机监控或者通过软件驱动自动逻辑驱动器远程调节之外，用最少人工干预处理产物。传感器预防过程监测并防止在任何步骤二氧化碳排放。机器显示和远程控制被建议，通过卫星经通讯连接设备传递运行参数、产品测试、经过空气压力和温度检查吸入/排出的空气质量的有关信息。

涡轮305位于圆锥形机架上部区，从而，空气流经涡轮，涡轮可以驱动发电机发电。蒸汽涡轮机和太阳能光伏单元(未示出)也设在底部结构306处。

如图9示意性描绘的，该设备可提供一个处理中心，行使收集的过滤池所吸收的二氧化碳的职能(显示一段)，二氧化碳滤液转变成有用的最后产物如灰浆、水泥、石膏、砖、块，泥浆和瓷砖。图10是图9中描绘的二氧化碳过滤池中一个元件的放大图。在图10中从底部到顶部按顺序描绘的材料是：(D)不锈钢网，(C)硅酸镁(Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂)块、另一种云母族矿物、变质的石灰石和白云石，金云母块(KMg₃(AlSi₃O₁₀)(OH)₂也被推荐，用于图5中。如果金云母提供的额外镁、钾被采用，图15和图5将具有相同的组件，(B)硅藻土(硅或钙)与白垩，和(A)碱处理的陶瓷羊毛。

依据本发明的另一方面，图11描绘了锥形结构的另一个实施方案400。在图11中，黑色的碳纤维圆锥形机架结构401收集来自太阳的辐射能量。此外，切去顶端的锥形黑色外壳结构吸收热量。如图11描绘的，锥形机架上端的空气驱动风扇402转动发电机发电运转装置的其他部分，如液泵。此外，在图11所示的实施方案中，喷嘴404垂直于延长管403的上端，毗连于锥形机架顶部，释放处理用化学药品。也位于锥形机架401下部到上部的区域中仅低于喷嘴结构404是任何对流结构405，为大气与处理用化学药品相互反应的提供了网状表面积，处理用化学药品从锥形顶部喷射，从而通过网装表面积向下流动。此外，位于锥形机架内并且毗连于化学处理液的垂直管下部，是一个罐结构406，其作用是加热处理用化学药品，因为它建立在所描绘单元底部的黑色机架结构内。此外，图11所描述的是网状表面积结构底部的一个滴水盘结构407，用于捕获和再循环任何化学处理液。

如图11所示，具有空气开口408具有可延长的中心导管的碳纤维机架结构401，会因为移动而倒塌，捕获大气中的二氧化碳可能使用轮子409或者其他方式使该单元从一个位置移动到另一个位置。

图12描绘了类似于图11的装置500的另一个实施方案，除了机架501通常是其底部有开口502的圆柱形，圆柱形机架的顶端503具有如描绘的切去顶端的锥形。另外，内在机理类似于关于图11上述描述，除了，应该了解，机架501可由碳纤维材料制成，但在这种情况下不能用在偏远地区。因此，图12实施方案是烟雾和特大城市交通污染的空气处理装置。该装置是可移动的，从一个位置移动到另一个位置，或者作为一个固定路边单元，能够连接已有的暴雨径流排水渠，引导到水处理中心。然而，这种情况下的那些过道配备了烟雾导管，通向毗邻于雨水或污水处理中心的空气处理中心。

图12的实施方案可处理臭氧、烟雾微粒、废物碳氢化合物、氮氧化物、硫氧化物、一氧化碳、以及甲烷和二氧化碳。图12中的炭过滤器、烟雾洗涤和二氧化碳过滤器有效过滤街道空气，如果这些中多数被采用。这些单元可能需要经常维修，以补充过滤器和液体。否则，如果连接到现有的基础设施，基本不需要维护。该实施方案是一个独立的空气过滤器，最好位于高污染地区，例如空气质量控制尚未到位的城市。上述地位通常在发展中国家，需要相对比较便宜的控制方法如图12的实施方案，可以提供碳排放额度形式的额外收入。保守估计，在上海、孟买的街道上一起运行100个单位每3天可以很容易地捕获100吨二氧化碳。世界各地，碳一吨的价格目前约为14美元至25美元，但预计将增加。

参照图13所示的实施方案，其描绘了一个太阳能发电的分段风塔600。整套设备用来捕获二氧化碳，包括水罐和化学品罐、滴落发生器、远程长期收集器、长期盛有水和化学药品的蓄水池。图13描绘的塔包括纵向结构601，该纵向结构601由多个堆叠式圆盘、交替过滤部分602以及图14、图15分别更详细描述的滴落发生器603构成。该装置采用太阳能板604发电，可存储或直接用于驱动风扇605，风扇605位于塔的上部，辅助含有二氧化碳的空气流在塔下部被分离，向上流动通过过滤器部分602，滴落发生器使过滤部分602充满适当的化学溶液。空气流路被指定为一侧606。塔的结构是六面形的，606只是6个气流柱中的一个。如上文所述，塔的较低部分是装有化学药品和水的罐601，用于处理过滤部分产生的含有二氧化碳的溶液。这种溶液进行下一步处理，可以按照示意性描述的工艺步骤P1-P4等来进行。

图15描述了滴落发生器603，其具有压电换能(PZT)驱动器607。图15描述了塔内周围安置并隐藏在每个过滤部分602之间的数百个滴落发生器603中的一个(图14)。对运动是敏感的，发电机603的压电石英晶体使纯净水从振动口608定期滴落。

图15中，蓄水池609装有一毫升样品。忽略蒸发损失，一毫升样品会产生小(半微米)滴，每秒一滴持续几千年时间。这意味着，塔600包含数百个过滤器和滴落发生器是足够多的；不需要水管。

另据本发明的另一个方面，图16说明了水和采用波浪能源捕获大气二氧化碳的空气柱结构700。图16中，所描述的结构包括机架701，机架701划分出多个腔室，腔室702位于另一个之上。每个腔室703有一个单向阀来控制的向上的空气流。底部腔安置了接收水波浪704高潮和低潮的开口。当水波浪704通过开口进入底部腔，水的体积取代全部或大部分腔底部的空气，空气通过单向阀立即流向底部腔上方的腔室。叠加腔室，顺次，通过另一个单向阀将其内的空气排出，控制空气垂直流向位于第二腔室之上的第三腔室。强制向上流过机架的空气在向上流路中经过二氧化碳过滤器705过滤，过滤后的空气最终从顶部退出该结构。机架701的顶部有一个开口，使大气环境空气经过另一个单向阀706进入顶部腔室，控制空气向下流动。这些单向阀控制空气向下流动，使空气补充到该结构顶部之下每个腔室内。如所描绘的，水的每个波浪704进入底部腔室，单向阀打开控制空气流向上方向流动，空气向上流动并且继续打开向上流动阀门，平衡压力差。当向上流动空气排出结构700时，单向阀控制气流向下方向打开，平衡结构中的压力。当空气循环通过被公开的结构时，二氧化碳吸收过滤器吸收每个腔室内的二氧化碳。捕捉空气中二氧化碳的每个二氧化碳控制室包括穿流设备和采用碱性材料处理并设置在穿流塔设备内的二氧化碳吸收过滤器。

从顶部向底部结构可能是锥形的，底部直径比顶部直径大一半。其结构用厚墙壁加固，很像现代灯塔，是完全绝缘的，按照为了抵御恶劣天气、超级巨浪、长期发挥作用的尺寸建成。

穿流塔接收机架内向上向下方向流动的要进行处理的空气。当流体向上方向流动时，702室规模有限，边界层厚度增加、旋涡和湍流引发阻尼作用。

然而，空气上升速度降低之前，空气离子混合引入到每个腔室的湍流区，第二腔室开始，从底部，继续向上通过系列单向阀。大量碱处理海水喷雾由导管系统707经喷嘴提供大量离子，润湿速度、规模和方向上发生改变的空气。湍流的优势是增加了混合影响，其特征是再循环漩涡和明显的随意旋转。

当压缩流进入类似腔室702的约束区，边界层立即在腔室壁上扩大。(参见Britannica.com.turbulentflow)。边界层流体动力学在每个单向阀702上方向上迅速增厚。通过采用喷雾和顺序阀，在很大程度上避免了边界层的影响。

空气通过阀门进入腔室，一进入在腔室地板上变得更薄，然后进一步向上迅速变得更加湍流。喷雾喷嘴夹带含有二氧化碳的空气进入离子-海水喷雾中。向上迎面流动，二氧化碳经历离子交换，由于喷嘴诱导碱性带电喷雾，碳被吸收，而上部阀门向上面舱室打开。重复该过程。捕获到碳的下落喷雾水进一步过滤，退出每个腔室，地面排水渠。排水渠道连接到排水管，低于地面集水池或收集池，碱性海水聚集用泵向上再循环。

离子的选择包括碱金属离子、锂、钠、钾，离子具有高活性，易于放弃其外层孤对S-电子。其他建议的是镁或钙，是反应比较温和的碱土金属。

地下收集器(未示出)提供了额外的地热蓄水池的目的，用于内部辐射温度调节。泵动力是由波浪发电机、风力发电机和太阳能光伏(PV)装置(未示出)提供。塔及其辅助设备可设计成直流储能和交流电(AC)可用。

结构700的窗户可配备菲涅尔透镜，将阳光直接聚焦或者扩散聚焦到室内收集器上，用于加热和冷却目的。

波浪供电大气二氧化碳捕获有效依赖于温度，因为气体溶解度随水温增加而降低。理想情况下，暖水和冷水位置需要在塔内安装温度调节器，采用更多控制方式优化碳汇的功能。然而，二氧化碳吸收中的真实的热或冷条件差异没有那么显著-捕获将减少，但并没有完全不捕获。此外，对于大多数物质，热至冷是一个简单的过渡热力学。

塔安置位置不仅局限于海岸。大淡水湖泊也被建议采用另一个波浪诱导空气捕获和二氧化碳捕获系统。

随着时间的推移，配有辅助设备的偏远地区塔自动运行，只需要提供定期维修。通过卫星经通讯连接设备传递运行参数、产品测试、经过空气压力和温度检查吸入/排出的空气质量的有关信息。

图16还描绘了一个示意图，使用辅助设备708，利用具有适当化学品的海水，将海水和化学品通过管线或管道707分布到连续堆叠腔室内。

随着时间的推移，收集器地下内容物可溶解二氧化碳变饱和，水变成酸性。如果酸性溶液经过多孔石灰石后排出，碳酸钙转化为可溶性碳酸氢钙，有用的产品：

CaCO₃+H₂O+CO₂→平衡←Ca(HCO3)₂

如果酸性溶液现场处理制备其他石灰石产品，收集器进行排水和补充。饱和水通过管道或暗沟分布到分离罐进行化学处理、污泥回收、添加聚合体并进行热处理。这些操作需要机械输送机并且预防过程防止在任何步骤二氧化碳排放。机器显示和远程控制被建议，很大程度最小化人工干预。

最终产品取决于多种聚合和水分含量要求。举例来说，一种新材料砖混有特殊的粘土和特定原产地火山灰。料浆通过管道输送到附近的油轮。

吸收过滤器用碱材料处理的海水清洗和补充。此外，每个过滤器内所吸收的二氧化碳可能在进一步工艺中被利用，其中二氧化碳吸收过滤器内所吸收的二氧化碳转换成CACO₃，CACO₃与火山灰结合用作水泥类成品。

图17描绘了结构800，道路上表面802上的车辆801重量导致可压缩材料803压缩，然后车辆通过该结构后解压缩。结构的加重和失重引起的运动强制含有充满二氧化碳的空气从开口804进入并穿过区域，此区域二氧化碳基本上从大气中过滤掉，通过开口804处的活性炭过滤器，二氧化碳含量降低的空气释放到大气中。可压缩材料803可能包括硅藻土与氢氧化钠或氢氧化钾的潮湿的并可压缩的混合物。分段包装的空气和水分在803上分层堆积。使车辆在改良的道路结构805上稳定驶过。隧道结构墙壁凿孔806，包含空气管道，起到风扇功能，将隧道交通排气从隧道内部抽出。使用水和化学药品，对这种污染的空气进行处理除掉所有燃烧污染物，木炭过滤用来捕获烃和重金属。清洁、过滤的空气按照除去的数量以适当体积比进行补充。污染控制(CC)光谱传感器和粒子计数器监测交通传入和排出的空气质量和过滤器完整性。中心位置计算机监测数据。现有的隧道技术通过本文建议的简单改造相对容易收集碳。交通以及周围环境的污染空气被除去、清洁和更换。一个好处是人类健康改善。促进并呼进隧道空气的乘客已知会导致有害呼吸病和心脏病。隧道空气集中污染空气，比城市环境高多达1000倍(3)。www.sciencedaily.com大气环境。因此，图17描述了一个替代的方法，执行气流诱导机制，污染控制减速带、污染控制护栏、污染控制路售票窗口和汽车餐厅消烟器(未示出)。加重和失重方法可进一步进行，内置可压缩材料803的运动鞋，这让自愿参加者一致地跳起来。

此外，对于公路隧道(未示出)，建议使用具有管道间隔的车辆空气污染控制过滤器，在补充清洁空气进来时交换出足够数量的被污染空气。隧道空气再循环方法包括被捕获污染物除去所有燃烧气体、微粒和二氧化碳的清洁工艺。

如图18所描绘的，风力涡轮机900需要定位在具有一致高风速的位置上。图18说明背驮概念901，利用预定的风功率密度。因此，根据活动描述，结构901可容纳使用二氧化碳过滤器的设备和其他相关设备。在这种情况下，碳收集器采用赛车导流板(未示出)，精心设计和导向；空气动力学结构位于塔盘横截面内，产生巨大的向下升力，推动压缩气流经过管线902将水从压缩室向上送到塔内(未示出)。压缩气室(未示出)可能是一个简单的可压缩气泡，强制使水从占用区沿一个管线向上流，再补给返回空气由另一个管线供水(未示出)。此外，井水泵系统被采用，反向活塞泵进行改良(未示出)，具有由压缩力操作的大直径驱动管线，小直径回水管，小直径回水管是驱动管的两倍长。图18方法可进一步扩大利用向下升力，能量密度较高的海水中，用于采用藻类消耗二氧化碳，依次向大气中再补给氧气。这二氧化碳汇在南方海域经过光区养分耗尽地区来实现，所需营养物质已经逃脱了碳循环，锁定在海底的沉积物内。一个风驱动901压缩机如上面所述的，选址在合理的海底入口，预定风功率密度足以驱动的反向活塞泵，沉积物再循环促进二氧化碳新一轮降低，举例来说，例如通过极地海洋的沙漠地区浮游植物增殖(未示出)。

地质构造，自然和人为的峡谷、山口，穿过大山的公路，是一些有效的碳捕获地点(未示出)。纽约市峡谷中的许多地点，举例来说，航道，压缩气流有效产生足够能量并且通过前文提及的不同捕获过滤方法自由过滤。其它包括像格陵兰岛延绵的无人居住的海岸线悬崖和南美洲-帆布和织品收集器容器的理想场所，周围含有二氧化碳的空气进入和清洁的空气出来(未示出)，以及中国的长城一些风吹地区。中国西部省份的广大高原以狂风而众所周知-这地区的风有足够聚集能量翻倒整列火车。

此外，用于营销、事件通知、以及经常飞机拖曳，或跨越建筑物的条幅进行小改进也可以轻松兼用碳收集器(未示出)。这些提及的项目不是一个单页的材料，可以兼作包袋，或者是类似于三明治材料结构的三面，活化帆布吸收材料和二氧化碳捕获材料隔离的碳，用于潮湿污染物是防水的。这些显示没有失去其最初功能，他们只是以环境友好的方式兼做有用改变。处理的后期工艺的显示收集器包括重新使用前和展览之后进行良性的化学冲洗(未示出)，只是一个建议。简单的碳收集器的许多其它实施例是放置在风和雨接触的物体上。

图19是从周围空气中捕捉二氧化碳的控制装置1000的部分示意图。该装置利用城市暴雨排水管系统提供的空气。放射状入口管线1001从街道路边格栅1002到地下隧道，排水管和室外街道空气之间在格栅处产生压力差。此外，空气处理结构包括位于大风扇1004下方的二氧化碳过滤装置1003，当交通污染街道空气同时抽真空清理管线或管道时，产生低压区，抽来空气。街道空气入口是用于管道雨水径流通过地下路线的现有排水沟，多数汇聚在水处理中心。使用现有系统是可取的，如果有的话，将污染空气和微粒发送到空气处理中心1000，空气处理中心100可能邻近水处理设施，或是水处理设施的一部分。气流由风机叶片弯曲1004强制通过排水沟带向空气处理点，更多向下流动，空气通过过滤器堆栈1003。已经描述的(图14)过滤器堆栈也包含活性炭。连续沐浴过滤器喷射碱和水稀释液。集水池1005位于风扇和过滤器下面，收集罐通过管道再循环(未示出)，喷雾端口上方(未示出)淋湿进入的夹带着街道空气的大气，街道空气被臭氧、二氧化碳、一氧化碳、硝酸盐、硫酸盐、碳氢化合物、重金属重度污染。位于收集器溶液和过滤器堆栈之间是空气空间1006，清洁空气首先通入除雾器(未示出)，然后经排气管进入大气(未示出)。饱和的水1007经管线1008或密封的管道分布进入辅助隔离池(未示出)进行化学处理、污泥回收、添加聚合体和热处理。

虽然本发明已依据其示范性实施方案进行描述，本领域的普通技术人员应该理解在本发明的范围和精神内可进行改变和修改。

Claims (30)

1.一种用于捕获流体流动中的二氧化碳的二氧化碳控制装置，

包括：

一种穿流设备；和

采用碱性材料处理的二氧化碳吸收过滤器，二氧化碳吸收过滤器设在穿流设备内；

其中，穿流设备接收流体流动；以及

其中流体流动中的二氧化碳被二氧化碳吸收过滤器吸收。

2.依据权利要求1所述的二氧化碳控制装置，其中上述流体来自(a)周围空气，(b)内燃机的排气，(c)燃烧木头、油、煤或煤气的工厂或加热设备排放的废气，(d)自然风或水波浪驱动的大气或者(e)湍流驱动的大气。

3.依据权利要求1所述的二氧化碳控制装置，其中二氧化碳吸收过滤器包括陶瓷羊毛基材。

4.依据权利要求1所述的二氧化碳控制装置，其中二氧化碳吸收过滤器包括硅。

5.依据权利要求1所述的二氧化碳控制装置，其中二氧化碳吸收过滤器是连续的过滤器组。

6.依据权利要求1所述的二氧化碳控制装置，其中碱性材料包括KOH或NaOH。

7.依据权利要求1所述的二氧化碳控制装置，进一步包括测试二氧化碳吸收过滤器内pH值水平的pH值指示器。

8.依据权利要求1所述的二氧化碳控制装置，进一步包括连接于上述穿流设备的内燃机，从而提供上述发动机排气形式的流体流动。

9.依据权利要求1所述的二氧化碳控制装置，进一步包括连接上述穿流设备的工厂，从而提供上述工厂排出的废气形式的流体流动。

10.依据权利要求1所述的二氧化碳控制装置，进一步包括连接上述穿流设备的加热器，从而提供上述加热器排出的废气形式的流体流动。

11.依据权利要求9或10所述的装置，进一步包括位于上述过滤器上游的催化燃烧器。

12.依据权利要求9、10或11所述的装置，进一步包括位于上述过滤器上游的热交换器。

13.依据权利要求1所述的捕获来自周围大气的流体流动中的二氧化碳的二氧化碳控制装置，进一步包括：

a)上述穿流设备包括一种机架，该机架划分出多个腔室，用于处理位于另一个之上腔室内的空气，每个腔室有一个单向阀，用于控制单向流的空气，最底部腔室安置了接收来自邻近水体的水波浪的开口，从而当水波浪进入上述最底部腔室时，上述水的体积通过单向阀进入其上面的腔室而取代了最底部腔室内的空气，依次，通过上述单向阀进入其上面的另一个腔室来置换空气；

b)用碱性材料处理的多个二氧化碳吸收过滤器，设在上述穿流设备内，分别位于上述每个腔内；

其中穿流设备接收来自最底部腔室的大气；以及

其中当空气向上通过上述腔室被取代时，空气中的二氧化碳被二氧化碳吸收过滤器所吸收。

14.依据权利要求13所述的二氧化碳控制装置，其中上述碱性材料包括KOH或NaOH。

15.一种从周围大气中捕获二氧化碳的方法，该方法包括如下步骤：

a)提供了一种二氧化碳控制装置，包括：

一种穿流设备；以及

按照权利要求1定义的，采用碱性材料处理的二氧化碳吸收过滤器；

b)采用二氧化碳控制装置接收大气；

c)用二氧化碳吸收过滤器吸收大气中的二氧化碳；和

d)采用水波浪强制空气流通过上述控制装置。

16.一种从周围大气中存储所捕获的二氧化碳的方法，该方法包括如下步骤：

a)提供了一种二氧化碳控制装置，包括：

一种穿流设备；和

按照权利要求1定义的，采用碱性材料处理的二氧化碳吸收过滤器，二氧化碳吸收过滤器设在穿流设备内；

b)采用二氧化碳控制装置接收大气；

c)用二氧化碳吸收过滤器吸收大气中的二氧化碳；和

d)采用水波浪强制空气流通过上述控制装置；

e)将上述过滤器内所吸收的二氧化碳转变成CaCO3；以及

f)将转变的CaCO3结合火山灰形成一种水泥材料。

17.依据权利要求16所述的方法，其中上述碱性材料包括KOH或NaOH。

18.依据权利要求17所述的方法，其中上述火山灰包括硅质或铝质材料。

19.依据权利要求1所述的二氧化碳控制装置，其中上述穿流设备包括定义了一种文丘里结构的主体，从而沿着上述过滤器向上的流体流动速率增加。

20.依据权利要求19所述的装置，其中上述主体包括在其基部具有最大直径的垂直定向锥形结构。

21.依据权利要求1所述的二氧化碳控制装置，其中上述穿流设备连接于风扇，从而沿着上述过滤器向上的流体流动速率增加。

22.依据权利要求26所述的装置，其中上述风扇由太阳能装置产生的电流供电。

23.一种捕获来自流体流动中的二氧化碳的方法，该方法包括如下步骤：

a)提供了一种二氧化碳控制装置，二氧化碳控制装置包括：

一种穿流设备；和

采用碱性材料处理的二氧化碳吸收过滤器，二氧化碳吸收过滤器设在穿流设备内；

b)采用二氧化碳控制装置接收上述流体流动；和

c)用二氧化碳吸收过滤器吸收上述流体流动中的二氧化碳。

24.依据权利要求23所述的捕获二氧化碳的方法，进一步包括如下步骤：测量二氧化碳吸收过滤器内的pH值水平，确定二氧化碳吸收过滤器内CO₂的数量。

25.依据权利要求23所述的捕获二氧化碳的方法，进一步包括如下步骤：二氧化碳吸收过滤器被CO₂充分饱和后替换二氧化碳吸收过滤器。

26.一种从流体流动中隔离所捕获的二氧化碳的方法，该方法包括如下步骤：

a)提供了一种二氧化碳控制装置，包括：

一种穿流设备；和

采用碱性材料处理的二氧化碳吸收过滤器，二氧化碳吸收过滤器设在穿流设备内；

b)采用二氧化碳控制装置接收上述流体流动；

c)采用二氧化碳吸收过滤器吸收上述流体流动中的二氧化碳；和

d)将上述二氧化碳吸收过滤器内所吸收的二氧化碳转变成CaCO3；和

e)将转变的CaCO3结合火山灰形成一种水泥材料。

27.依据权利要求26所述的方法，其中上述流体流动来自(a)周围空气，(b)内燃机的排气，(c)燃烧木头、油、煤或煤气的工厂或加热设备排放的废气，(d)自然风或水波浪驱动的大气或者(e)对流驱动的大气。

28.依据权利要求26所述的方法，其中上述碱性材料包括KOH或NaOH。

29.依据权利要求28所述的方法，其中上述火山灰包括硅质或铝质材料。

30.依据权利要求28所述的方法，其中上述火山灰是火山灰(pozzolana)。

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