CN108101058B - 二氧化碳捕获装置与系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
一种二氧化碳捕获装置与系统及其方法，该二氧化碳捕获装置包括一管壳部和一反应床面。管壳部具有一第一开口端和一第二开口端。反应床面位于管壳部之中，并在用以容纳多个吸附剂颗粒，并容许含有二氧化碳的反应气体进入管壳部，使这些吸附剂颗粒悬浮于管壳部中。并借由这些吸附剂颗粒与反应气体的反应作用所生成的反应热激发管壳部发出震荡声波，并借由震荡声波扰动使反应气体在管壳部中产生局部紊流，延长吸附剂颗粒在管壳结构中悬浮滞留的时间。
Description
技术领域
本说明书所揭露的是关于一种二氧化碳捕获(CO2capture)装置及其应用，特别是一种使用钙循环或是钙回路(calcium looping cycle)来捕获二氧化碳的装置及其应用。
背景技术
钙循环或是钙回路二氧化碳捕获程序是采用产量丰富且价格低廉的石灰石(碳酸钙，CaCO3)经过煅烧炉(calciner)煅烧后生成氧化钙(CaO)，再置入碳酸化炉(carbonator)作为吸附剂来吸附二氧化碳，氧化钙与二氧化碳反应之后所生成的碳酸钙可重复循环再利用。目前已成为广泛应用于捕获发电厂、水泥厂或工业所排放的二氧化碳。
典型的钙循环或是钙回路二氧化碳捕获技术是将碳酸化炉及煅烧相互连通以进行连续性反应。其中，碳酸化炉一般是采用流体化床(fluidized bed)式的反应炉。然而，现有的流体化床式碳酸化炉在实务操作时，因为吸附剂的颗粒粒径分布不易掌握，流体化气体的动力需求高，且容易发生高压降和渠道化(Channeling)现象，导致气/固两相无法充分混合，甚至会有完全不反应的滞区(Dead Zone)发生的缺点。
因此，如何确保吸附剂颗粒在反应槽中受到有效地扰动，使浓度较高的二氧化碳的反应气体在通过流体化床反应炉时能与悬浮的吸附剂颗粒充份混合，达到高吸附捕获二氧化碳效率的效果，已成为该技术领域所面临的重要问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种二氧化碳捕获装置与系统及其方法，以解决上述流体化床式碳酸化炉气/固两相无法充分混合而产生不反应滞区的技术问题。
本说明书中的一实施例是在提供一种二氧化碳捕获装置，包括具有一管壳部和一反应床面。此管壳部具有一第一开口端和一第二开口端。反应床面位于管壳部之中，用以容纳多个吸附剂颗粒，并容许含有二氧化碳的反应气体进入管壳部，使这些吸附剂颗粒悬浮于管壳部中。并借由这些吸附剂颗粒与反应气体的反应作用所生成的反应热激发管壳部发出震荡声波，并借由震荡声波扰动使反应气体在管壳部中产生局部紊流，延长吸附剂颗粒在管壳结构中悬浮滞留的时间。
本说明书中的另一实施例是在提供一种二氧化碳捕获系统，包括如前所述的二氧化碳捕获装置以及一个煅烧炉。此煅烧炉经与管壳部连通，用来回收并煅烧与反应气体作用后的吸附剂颗粒。
本说明书中的另一实施例是在提供一种二氧化碳捕获方法，包括下述步骤：首先，提供一个包括管壳部的反应槽。然后，将多个吸附剂颗粒置入管壳部中。接着，将含有二氧化碳的反应气体导入管壳部，使这些吸附剂颗粒悬浮于管壳部中。并借由这些吸附剂颗粒与反应气体作用所生成的反应热激发管壳部发出震荡声波。
根据上述，本说明书的实施例是揭露一种二氧化碳捕获装置以及应用此装置的二氧化碳捕获系统及方法。其采用具有特定管壳结构的反应槽，将多个吸附剂颗粒置入反应槽的管壳结构中，使吸附剂颗粒与含有二氧化碳的反应气体发生反应。无须额外加热装置，仅借由二者的反应热即可激发管壳结构发出震荡声波，并借由震荡声波扰动使反应气体在管壳部中产生高强度的局部紊流，延长吸附剂颗粒在管壳结构中悬浮滞留的时间。不仅有助于强化吸附剂颗粒与二氧化碳气/固两相的均匀混合，防止结块与堆积现象的发生，有效改善流化床的渠道化和滞区的问题。更可借由声波效应促使反应气体中的二氧化碳更深入吸附剂颗粒的多孔结构内部，提高吸附剂的整体利用率。
附图说明
为了对本说明书的上述实施例及其他目的、特征和优点能更明显易懂，特举数个较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下:
图1为根据本说明书的一实施例所绘示的一种二氧化碳捕获装置的组件配置图；以及
图2为根据本说明书的一实施例所绘示的二氧化碳捕获系统的元件配置图。
其中，附图标记：
20：二氧化碳捕获系统 100：二氧化碳捕获装置
101：反应槽 101a：管壳部
101a1：第一开口端 101a2：第二开口端
101b：进气口 101c：排气口
101d：碳酸化反应室 102A：吸附剂颗粒
102B：碳酸钙吸附剂颗粒
103A：浓度较高的二氧化碳的反应气体
103B：二氧化碳含较少量的反应气体
104：反应床面 104a：通孔
105：下方声波去耦器 106：上方声波去耦器
106a：进料口 107：排料管
107a：排料口 108：冷却装置
108A：冷却水管 108B：冷却水
200：煅烧炉 201：新料仓
202：气送鼓风机 203：气/固分离器
L：管壳长度
具体实施方式
本说明书所揭露的实施例是有关于一种二氧化碳捕获装置以及应用，可解决现有技术采用流体化床的二氧化碳捕获装置，因为吸附剂颗粒与反应气体气相/固相二者无法均匀混合，造成结块与堆积现象、渠道化和滞区的问题。为让本说明书的上述目的、特征和优点能更明显易懂，特举数个较佳实施例，并配合所附图式详细描述如下。
但必须注意的是，这些特定的实施案例与方法，并非用以限定本发明。本发明仍可采用其他特征、元件、方法及参数来加以实施。较佳实施例的提出，仅用以例示本发明的技术特征，并非用以限定本发明的申请专利范围。本领域技术人员，将可根据以下说明书的描述，在不脱离本发明的精神范围内，作均等的修饰与变化。在不同实施例与图式之中，相同的元件，将以相同的元件符号加以表示。
请参照图1，图1是根据本说明书的一实施例所绘示的一种二氧化碳捕获装置100的元件配置图。其中，二氧化碳捕获装置100至少包括一个反应槽101。在本说明书的一实施例中，反应槽101可以是一种碳酸化炉的反应槽，其包括一个中空的管壳部101a、一个进气口101b以及一个排气口101c。
其中，管壳部101a可以是一金属壳体，用来容纳吸附剂颗粒102A与浓度较高的二氧化碳的反应气体103A。进气口101b位于反应槽101下方，连通管壳部101a，可容许浓度较高的二氧化碳的反应气体103A进入管壳部101a。排气口101c位于反应槽101上方，连通管壳部101a，可容许经二氧化碳捕获之后二氧化碳含较少量的反应气体103B排出。
在本实施例中，管壳部101a为直立金属圆管结构，具有位于反应槽101下方，靠近进气口101b的一第一开口端101a1以及位于反应槽101上方，靠近排气口101c的一第二开口端101a2。由第一开口端101a1起算至第二开口端101a2的管壳长度L，约占反应槽101整体高度的。
另外，反应槽101还包括一个反应床面104。在本说明书的一些实施例之中，反应床面104为一种金属平板，放置于由第一开口端101a1向上起算1/4管壳长度(1/4L)的位置，借以在反应床面104上方具有一个流化床碳酸化反应室101d。尚未将浓度较高的二氧化碳的反应气体103A导入管壳部101a之前，反应床面104可用来承载静止的吸附剂颗粒102A。反应床面104具有多个通孔104a，用来容许浓度较高的二氧化碳的反应气体103A均匀地通过反应床面104。并借由浓度较高的二氧化碳的反应气体103A的气流动力或风压，使位于反应床面104上的吸附剂颗粒102A悬浮于管壳部101a。
但值得注意的是，反应床面104的位置并不以上述为限。在本说明书的其他实施例之中，反应床面104可以放置于由第一开口端101a1向上起算该管壳长度1/12至该管壳长度1/2之间的一位置。
吸附剂颗粒102A可以包含一种或多种二氧化碳吸附材料。例如，在本说明书的一些实施例之中，二氧化碳吸附材料可以选自于由氧化钙、活性碳、沸石、硅凝胶(silicaxerogel)以及上述材料的任意组合的一族群。在本实施例中，吸附剂颗粒102A由氧化钙所构成，可以与浓度较高的二氧化碳的反应气体103A中的二氧化碳进行碳酸化反应生成碳酸钙。其化学反应式如下：
CaO(s)+CO2(g)→CaCO3(s) ΔH＝180kJ/mole
其中，碳酸化反应的反应热ΔH约为180千焦耳/摩尔(kJ/mole)。借由氧化钙吸附剂颗粒102A与浓度较高的二氧化碳的反应气体103A反应所生成的反应热ΔH，可以激发管壳部101a的侧壁发出震荡声波。
在本说明书的一实施例中，可发出震荡声波的管壳部101a是一种雷克管(Rijketube)系统，借由反应热ΔH对两端具有开口的直立圆管加热，利用管内流体的热不稳定现象(thermal instability)，当热量释放Q’与管内的声压扰动P’，具有下列的关系，并符合下述的条件时，会在管内激发出声波。
当反应热ΔH的热量释放变化与声波的声压变化趋势同相时，声波会被激发放大。若反应热ΔH的热量释放位置，恰好位于管壳部101a下方的第一开口端101a1向上起算1/4管壳长度(1/4L)处时，则可激发最大的基本频率声波。在本实施例中，管壳部101a所发出声音的波长，为总管壳长度的二分之一(L/2)。如管壳长度在3.2公尺时声波频率约在70赫兹(Hz)上下，其声响可达150分贝(dB)以上。该声波频率与管壳长度成反比，声响与能量有关。
当声波被激发出来时，由于受到强大声波的振荡，悬浮于反应床面104上方的氧化钙吸附剂颗粒102A的粉体流体化现象更加剧烈明显，进而会随着声波变化而不断的上下来回振荡扰动。此种声脉冲效应不但有助于让氧化钙吸附剂颗粒102A粉体与浓度较高的二氧化碳的反应气体103A进行更充分的混合，且不致发生结块与堆积的现象发生；同时由于此声波脉动会促进浓度较高的二氧化碳的反应气体103A局部高强度紊流效应，亦将有助于二氧化碳能更加深入氧化钙吸附剂颗粒102A中的多孔结构内部，进而提升氧化钙吸附剂颗粒102A的整体利用率与二氧化碳捕获效率。
在本说明书的一实施例中，管壳部101a下方的第一开口端101a1和上方的第二开口端101a2可以分别选择性地(optionally)连接一个下方声波去耦器(acousticdecoupler)105以及一个上方声波去耦器106，使管壳部101a与下方声波去耦器105以及上方声波去耦器106连通，用以消除管壳部101a所发出的声波震荡。
在本实施例中，下方声波去耦器105和上方声波去耦器106二者皆是一种壳体结构，且都具有上宽下窄的两个开口。其中，下方声波去耦器105较宽的开口与管壳部101a的第一开口端101a1连接；上方声波去耦器106较窄的开口与管壳部的第二开口端101a2连接。若要达到消除声波震荡的效果，下方声波去耦器105和上方声波去耦器106的容积，较佳实质为流化床碳酸化反应室101d容积的10倍以上。
在本实施例中，氧化钙吸附剂颗粒102A通过位于上方声波去耦室106一侧的进料口106a进入管壳部101a中，再下落至反应床面104上。浓度较高的二氧化碳的反应气体103A则由进气口101b穿过下方声波去耦室105引入管壳部101a中，再往上均匀通过反应床面104，与分布在反应床面104上的氧化钙吸附剂颗粒102A进行碳酸化反应。而与二氧化碳反应过后的碳酸钙吸附剂颗粒102B，可借由重力作用沉积至反应床面104下方，并穿过下方声波去耦器105经由排料管107的排料口107a排出反应槽101。经二氧化碳捕获之后，二氧化碳含量较少的反应气体103B则通过上方声波去耦室106和排气口101c排出，并经气/固分离器与过滤器(未绘示)之后排到大气之中。
由于，碳酸化反应为一放热反应，故不需要额外设置燃烧装置对管壳部101a进行加热，仅需借由此碳酸化反应所放出的反应热ΔH，即可激发管壳部101a的侧壁基本频率声波，促使已借由反应气体103A悬浮于在反应床面104上方的氧化钙吸附剂颗粒102A更均匀扰动。在本实施例中，碳酸化反应的反应温度实质介于600℃至700℃之间。
而为了控制碳酸化反应的反应温度，在本说明书的一些实施例中，二氧化碳捕获装置100可以包括一个冷却装置108，设于该管壳部101a的直立圆管内侧或外上。在本实施例中，壳部101a的内部设有冷却水管108A，借由冷却水108B移走过多的碳酸化反应热ΔH，以便将管壳部101a的炉内温度控制在约介于600℃至700℃之间。
二氧化碳捕获装置100可以和其他装置组合形成一个二氧化碳捕获系统20。例如，请参照图2，图2根据本说明书的一实施例所绘示的二氧化碳捕获系统20的元件配置图。在本实施例中，二氧化碳捕获系统20采用图1所提供的二氧化碳捕获装置100与煅烧炉200结合，将与二氧化碳作用之后的碳酸钙吸附剂颗粒102B回收，并送回到煅烧炉200重新煅烧，形成为具有良好活性的氧化钙吸附剂颗粒102A后重复循环再利用。
其中，煅烧炉200的煅烧温度实质介于850℃至950℃之间。煅烧碳酸钙吸附剂颗粒102B过程中所生成的高浓度二氧化碳，则经过后二氧化碳收集装置的过滤、冷凝、压缩等步骤(未绘示)后再行封存。煅烧碳酸钙的化学反应式如下：
CaCO3(s)→CaO(s)+CO2(g)
新鲜的碳酸钙吸附剂颗粒102B也可由新料仓201下料到煅烧炉200，经煅烧成为具有良好活性的氧化钙吸附剂颗粒102A。这些高温的氧化钙吸附剂颗粒102A，可借由气送鼓风机202气通过气/固分离器203，由上方声波去耦室106进入管壳部101a中，再下落至反应床面104上，完成一次钙循环(或是钙回路)二氧化碳捕获程序的循环。
根据上述，本说明书的实施例是揭露一种二氧化碳捕获装置以及应用此装置的二氧化碳捕获系统及方法。其采用具有特定管壳结构的反应槽，将多个吸附剂颗粒置入反应槽的管壳结构中，使吸附剂颗粒与含有二氧化碳的反应气体发生反应。无须额外加热装置，仅借由二者的反应热即可激发管壳结构发出震荡声波，并借由声压扰动使反应气体在管壳结构中产生高强度的局部紊流，延长吸附剂颗粒在管壳结构中悬浮滞留的时间。不仅有助于强化吸附剂颗粒与二氧化碳气/固两相的均匀混合，防止结块与堆积现象的发生，有效改善流化床的渠道化和滞区的问题。更可借由声波效应促使反应气体中的二氧化碳更深入吸附剂颗粒的多孔结构内部，提高吸附剂的整体利用率。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (18)
1.一种二氧化碳捕获装置，其特征在于，包括:
一管壳部，具有一第一开口端和一第二开口端；以及
一反应床面，位于该管壳部之中，用以容纳多个吸附剂颗粒，并容许含有二氧化碳的一反应气体进入该管壳部，使该些吸附剂颗粒悬浮于该管壳部中；
借由该些吸附剂颗粒与该反应气体的反应作用所生成的一反应热激发该管壳部发出一震荡声波，并借由该震荡声波扰动使该反应气体在该管壳部中产生一局部紊流，延长该些吸附剂颗粒在该管壳部中悬浮滞留的时间，发出该震荡声波的该管壳部是一种雷克管系统。
2.根据权利要求1所述的二氧化碳捕获装置，其特征在于，管壳部为一直立圆管，具有由第一开口端起算至该第二开口端的一管壳长度。
3.根据权利要求2所述的二氧化碳捕获装置，其特征在于，该反应床面位于由该第一开口端起算该管壳长度1/12至该管壳长度1/2之间的一位置。
4.根据权利要求3所述的二氧化碳捕获装置，其特征在于，更包括：
一第一声波去耦器，位于该第一开口端，且与该管壳部连通；以及
一第二声波去耦器，位于该第二开口端，且与该管壳部连通。
5.根据权利要求4所述的二氧化碳捕获装置，其特征在于，该第一声波去耦器和该第二声波去耦器分别包括一壳体与该管壳部连通，并具有为该流化床碳酸化反应室10倍的一容积。
6.根据权利要求1所述的二氧化碳捕获装置，其特征在于，更包括一冷却装置，设于该管壳部上，用以控制该管壳部中的一反应温度。
7.根据权利要求6所述的二氧化碳捕获装置，其特征在于，该吸附剂颗粒包括氧化钙，且该反应温度介于600℃至700℃之间。
8.一种二氧化碳捕获系统，其特征在于，包括：
一反应槽，具有一管壳部与一反应床面，其中管壳部为一种雷克管系统，包括一直立圆管，具有一第一开口端和一第二开口端；
一反应床面位于该管壳部之中，并在该第一开口端和该第二开口端之间定义出一流化床碳酸化反应室；
一第一声波去耦器，位于该第一开口端，且与该管壳部连通；以及
一第二声波去耦器，位于该第二开口端，且与该管壳部连通；
一冷却装置，设于该管壳部上，用以控制该管壳部中的一反应温度；以及
一煅烧炉，与该管壳部连通，用来回收并煅烧多个与该反应气体作用后的吸附剂颗粒。
9.根据权利要求8所述的二氧化碳捕获系统，其特征在于，该反应槽更包括：
一排料口连通该管壳部与该煅烧炉，用来回收该些与该反应气体作用后的吸附剂颗粒；以及
一进料口与该煅烧炉连通，用来将多个煅烧后的吸附剂颗粒再次置入该管壳部中。
10.根据权利要求8所述的二氧化碳捕获系统，其特征在于，该些与该反应气体作用后的吸附剂颗粒包括碳酸钙，且该煅烧炉具有介于850℃至950℃之间的一煅烧温度。
11.根据权利要求8所述的二氧化碳捕获系统，其特征在于，更包括一二氧化碳收集装置，与该煅烧炉连通。
12.根据权利要求8所述的二氧化碳捕获系统，其特征在于，该反应床面位于由该第一开口端起算该管壳长度1/12至该管壳长度1/2之间的一位置。
13.根据权利要求8所述的二氧化碳捕获系统，其特征在于，该第一声波去耦器和该第二声波去耦器分别包括一壳体与该管壳部连通，并具有为该流化床碳酸化反应室10倍的一容积。
14.根据权利要求8所述的二氧化碳捕获系统，其特征在于，该吸附剂颗粒包括氧化钙，且该反应温度介于600℃至700℃之间。
15.一种二氧化碳捕获方法，其特征在于，包括:
提供一管壳部；
将多个吸附剂颗粒置入该管壳部中；
将含有二氧化碳的一反应气体导入该管壳部，使该些吸附剂颗粒悬浮于该管壳部中；以及
借由该些吸附剂颗粒与该反应气体作用所生成的一反应热激发该管壳部发出一震荡声波，发出该震荡声波的该管壳部是一种雷克管系统。
16.根据权利要求15所述的二氧化碳捕获方法，其特征在于，该管壳部为一直立圆管，具有一第一开口端和一第二开口端以及由第一开口端起算至该第二开口端的一管壳长度。
17.根据权利要求15所述的二氧化碳捕获方法，其特征在于，将该些吸附剂颗粒置入该管壳部的步骤，包括将该些吸附剂颗粒置于由该第一开口端起算该管壳长度1/12至该管壳长度1/2之间的一位置。
18.根据权利要求15所述的二氧化碳捕获方法，更包括提供一煅烧炉与该管壳部连通，用来回收并煅烧多个与该反应气体作用后的吸附剂颗粒。
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01231919A (ja) * | 1988-03-11 | 1989-09-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 吸着材を用いる混合ガス分離方法 |
| CN1251783A (zh) * | 1998-10-21 | 2000-05-03 | 普拉塞尔技术有限公司 | 采用高强度管式反应器强化快速平推流反应的方法 |
| CN2589954Y (zh) * | 2002-12-26 | 2003-12-03 | 浙江大学 | 低温液体液面计 |
| CN101337153A (zh) * | 2008-08-12 | 2009-01-07 | 东南大学 | 超声波一体化脱硫脱硝脱汞方法及其装置 |
| CN101378826A (zh) * | 2005-10-21 | 2009-03-04 | Calix私人有限公司 | 用于煅烧/碳酸化循环处理的系统和方法 |
| CN101542224A (zh) * | 2006-09-07 | 2009-09-23 | 多克兰科技园控股有限公司 | 从气流中的其他气体捕捉并去除气体 |
| CN102614748A (zh) * | 2012-04-12 | 2012-08-01 | 天津工业大学 | 一种超声波强化膜吸收捕集烟气中co2的反应器 |
| WO2016049703A1 (en) * | 2014-10-02 | 2016-04-07 | Siddons Enertec Pty. Ltd. | Thermoacoustic refrigerator |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101233297B1 (ko) * | 2010-11-30 | 2013-02-14 | 한국에너지기술연구원 | 건식 이산화탄소 포집장치 |
| US20130269526A1 (en) * | 2011-09-12 | 2013-10-17 | E I Du Pont De Nemours And Company | Methods and apparatus for carbon dixoide capture |
| US9248395B2 (en) * | 2012-03-26 | 2016-02-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Adsorbent for carbon dioxide, method of preparing the same, and capture module for carbon dioxide including the same |
| EP2644256A1 (en) * | 2012-03-30 | 2013-10-02 | Alstom Technology Ltd | Method and apparatus for efficient carbon dioxide capture |
| CN102773006B (zh) * | 2012-08-17 | 2014-06-18 | 西安瑞驰节能工程有限责任公司 | 一种以CaO为载体循环捕集二氧化碳的设备及工艺 |
| EP2722094B1 (en) * | 2012-10-17 | 2020-06-17 | General Electric Technology GmbH | Capturing of co2 from a process gas |
| TWI516302B (zh) * | 2013-12-11 | 2016-01-11 | 財團法人工業技術研究院 | 循環塔二氧化碳捕獲系統、碳酸化爐、煅燒爐及其使用方法 |
| TWI499449B (zh) * | 2014-10-27 | 2015-09-11 | Ind Tech Res Inst | 二氧化碳捕獲裝置與方法 |
| JP6467284B2 (ja) * | 2015-05-13 | 2019-02-13 | 日本碍子株式会社 | 水回収装置 |
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01231919A (ja) * | 1988-03-11 | 1989-09-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 吸着材を用いる混合ガス分離方法 |
| CN1251783A (zh) * | 1998-10-21 | 2000-05-03 | 普拉塞尔技术有限公司 | 采用高强度管式反应器强化快速平推流反应的方法 |
| CN2589954Y (zh) * | 2002-12-26 | 2003-12-03 | 浙江大学 | 低温液体液面计 |
| CN101378826A (zh) * | 2005-10-21 | 2009-03-04 | Calix私人有限公司 | 用于煅烧/碳酸化循环处理的系统和方法 |
| CN101542224A (zh) * | 2006-09-07 | 2009-09-23 | 多克兰科技园控股有限公司 | 从气流中的其他气体捕捉并去除气体 |
| CN101337153A (zh) * | 2008-08-12 | 2009-01-07 | 东南大学 | 超声波一体化脱硫脱硝脱汞方法及其装置 |
| CN102614748A (zh) * | 2012-04-12 | 2012-08-01 | 天津工业大学 | 一种超声波强化膜吸收捕集烟气中co2的反应器 |
| WO2016049703A1 (en) * | 2014-10-02 | 2016-04-07 | Siddons Enertec Pty. Ltd. | Thermoacoustic refrigerator |
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