CN116461995A - 用于输送固体和气态二氧化碳的设备 - Google Patents

用于输送固体和气态二氧化碳的设备 Download PDF

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CN116461995A
CN116461995A CN202310316822.XA CN202310316822A CN116461995A CN 116461995 A CN116461995 A CN 116461995A CN 202310316822 A CN202310316822 A CN 202310316822A CN 116461995 A CN116461995 A CN 116461995A
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carbon dioxide
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solid
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D·福尔热龙
B·维克斯
B·博恩斯
J·布朗
S·G·蒙克曼
K·凯尔
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Carpenter Technologies
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Abstract

本文提供了输送固体和气态二氧化碳的设备，设备包括：(i)液体二氧化碳源，液体二氧化碳源包括装有液体二氧化碳的储罐；(ii)第一导管，其中第一导管包括可操作地连接到液体二氧化碳源的近端，以及可操作地连接到孔口的远端，(iii)第二导管，第二导管可操作地连接到孔口以将气态和固体二氧化碳的混合物引导到所期望的目的地，和(iv)第三导管，第三导管可操作地连接到第二导管，其中第三导管包括某一部分，该部分被配置为充分减缓固体二氧化碳通过第三导管的该部分的流动，以使固体二氧化碳在其通过开口离开第三导管之前团聚。设备能够在低剂量下和/或在间歇条件下以所期望的固体与气态二氧化碳的比率实现精确剂量的二氧化碳。

Description

用于输送固体和气态二氧化碳的设备
本申请是对应于国际申请号为PCT/US2019/066407，国际申请日为2019年12月13日，发明名称为“用于输送二氧化碳的方法和组合结构”的PCT申请于2020年11月6日进入中国国家阶段后申请号为201980030698.2的中国国家阶段专利申请的分案申请。
交叉引用
本申请要求2018年12月13日提交的美国临时专利申请号62/779,020的优先权，所述申请以引用的方式整体并入本文。本申请与2017年7月14日提交的美国专利申请号15/650,524，以及2017年7月25日提交的美国专利申请号15/659,334相关，所述申请均以引用的方式并入本文。
技术领域
本申请涉及二氧化碳的输送，具体涉及用于输送固体和气态二氧化碳的设备。
背景技术
使用雪角来从液体二氧化碳产生气态和固体二氧化碳的混合物是众所周知的。雪角通常使用来输送相对大剂量的作为固体二氧化碳的二氧化碳，并且一般而言，尤其是在低剂量下和/或在间歇条件下不需要或不可能以所期望的固体与气态二氧化碳的比率从雪角实现精确或可再现的剂量的二氧化碳。
发明内容
一方面，本文提供了方法。
在某些实施方案中，本文提供了一种用于间歇地将呈固体和气态形式的一定剂量的二氧化碳输送到目的地的方法，所述方法包括(i)经由第一导管将液体二氧化碳从液体二氧化碳源传送到孔口，其中(a)所述第一导管包括能够承受所述液体二氧化碳的温度和压力的材料，并且(b)通过所述孔口的压降和所述孔口的配置使得在所述二氧化碳离开所述孔口时产生固体和气态二氧化碳；(ii)通过第二导管传送所述固体和气态二氧化碳，其中所述第二导管的长度与所述第一导管的长度的比率为至少1:1；以及(iii)将离开所述第二导管的所述二氧化碳引导到目的地。在某些实施方案中，所述第一导管的所述长度、直径和材料使得在过渡期之后，当环境温度小于30℃时，进入所述第一导管的所述液体二氧化碳作为至少90％液体二氧化碳抵达所述孔口。在某些实施方案中，所述第二导管具有滑腔。在某些实施方案中，所述第一导管不是隔热的。在某些实施方案中，所述方法还包括：将所述固体和气态二氧化碳从所述第二导管的端部引导到第三导管中，其中所述第三导管包括某一部分，所述部分被配置为充分减缓所述二氧化碳通过第三导管的所述部分的流动，以使固体二氧化碳在其通过开口离开所述第三导管之前团聚。在某些实施方案中，所述第三导管的被配置为减缓二氧化碳的流动的所述部分与所述第二导管相比较是扩大的部分。在某些实施方案中，所述第三导管的长度与所述第二导管的所述长度的比率小于0.1:1。在某些实施方案中，所述第三导管具有在1与10英尺之间的长度。在某些实施方案中，所述第三导管具有在1英寸与3英寸之间的内径。在某些实施方案中，所述第二导管的所述长度与所述第一导管的所述长度的所述比率为至少2:1。在某些实施方案中，所述第一导管具有小于15英尺的长度。在某些实施方案中，所述第一导管具有在0.25与0.75英寸之间的内径。在某些实施方案中，所述第一导管包括编织不锈钢的内部材料。在某些实施方案中，所述第二导管具有至少30英尺的长度。在某些实施方案中，所述第二导管具有在0.5与0.75英寸之间的内径。在某些实施方案中，所述第二导管包括PTFE的内部材料。在某些实施方案中，所述第三导管包括刚性材料，并且可操作地连接到包括柔性材料的第四导管。在某些实施方案中，所述第三导管和所述第四导管的组合长度是在2与10英尺之间。在某些实施方案中，所述第一导管包括用于调节二氧化碳的流动的阀，其中所述方法还包括：确定在所述阀与所述孔口之间的压力和温度，以及基于所述温度和所述压力而确定所述二氧化碳的流速。在某些实施方案中，通过将所述压力和温度与在多个温度和压力下的流速的一组校准曲线进行比较来确定所述流速。在某些实施方案中，所述二氧化碳被引导去往的所述目的地是在搅拌机内。在某些实施方案中，所述搅拌机是混凝土搅拌机。在某些实施方案中，所述二氧化碳被引导到所述搅拌机中的某一位置，其中当所述搅拌机在搅拌混凝土混合物时，有一波混凝土叠加到搅拌中的混凝土上。在某些实施方案中，所述混凝土搅拌机是固定式搅拌机。在某些实施方案中，所述搅拌机是可运输的搅拌机。在某些实施方案中，所述搅拌机是预拌卡车的转筒。在某些实施方案中，所述第一导管和/或第二导管的总的热容量不超过所述第一导管和/或第二导管在液体二氧化碳流过所述导管时在不到30秒内冷却到所述环境温度所消耗的热容量。在某些实施方案中，所述孔口使得固体和气态二氧化碳以包含至少40％固体二氧化碳的混合物离开所述孔口。在某些实施方案中，对所述导管进行引导以将二氧化碳添加到混凝土搅拌机，并且其中通过水泥导管将水泥添加到所述搅拌机，所述水泥导管包括包含刚性溜槽的第一部分，所述第一部分连接到包括柔性护套的第二部分，所述第二部分被配置为允许预拌卡车将所述预拌卡车上的料斗移动到所述护套上，使得所述护套悬挂到所述料斗中，从而允许水泥和其他成分通过所述护套落入所述预拌卡车的转筒中，其中所述第三导管定位在所述水泥导管的所述第一部分旁边，并且所述第四导管被定位成随所述水泥导管的所述第二部分自我移动和引导。在某些实施方案中，通过与所述水泥溜槽相邻的骨料溜槽将骨料添加到所述搅拌机，并且其中所述第三导管的第一部分被定位成在骨料离开所述骨料溜槽时减少与所述骨料的接触。在某些实施方案中，所述第三导管的所述第一部分延伸到所述水泥溜槽的第一部分的底部，并且所述第四导管附接到所述第三导管的端部，并且当橡胶护套定位在所述预拌卡车的所述料斗内时从所述第三导管的所述端部延伸到所述橡胶护套的底部，或者所述橡胶护套的所述底部附近。在某些实施方案中，当所述橡胶护套被定位成将混凝土材料装载到所述预拌卡车的所述转筒中时，所述第四导管通常定位在相对于所述橡胶护套的中心的x cm以内，其中x＝1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、15、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80或90cm。
另一方面，本文提供了设备。
在某些实施方案中，本文提供了一种用于输送固体和气态二氧化碳的设备，所述设备包括(i)液体二氧化碳源；(ii)第一导管，其中所述第一导管包括可操作地连接到所述液体二氧化碳源的近端，以及可操作地连接到孔口的远端，其中所述第一导管被配置为在压力下将液体二氧化碳传送到所述孔口，并且其中所述孔口通向大气压力，或接近大气的压力，并且被配置为在所述液体二氧化碳穿过所述孔口时将所述液体二氧化碳转化为固体和气态二氧化碳的混合物；(iii)第二导管，所述第二导管可操作地连接到所述孔口以将所述气态和固体二氧化碳的混合物引导到所期望的目的地，其中所述第二导管具有滑腔，并且其中所述第一导管的长度与所述第二导管的长度的比率小于1:1。在某些实施方案中，所述第一导管的所述长度与所述第二导管的所述长度的所述比率小于1:2。在某些实施方案中，所述第一导管的所述长度与所述第二导管的所述长度的所述比率小于1:5。在某些实施方案中，所述第一导管的长度小于20英尺。在某些实施方案中，所述第一导管的长度小于15英尺。在某些实施方案中，所述第一导管的长度小于12英尺。在某些实施方案中，所述第一导管的长度小于5英尺。在某些实施方案中，所述第一导管在所述孔口之前包括用于调节所述液体二氧化碳的流动的阀。在某些实施方案中，所述设备还包括在所述阀与所述孔口之间的第一压力传感器。在某些实施方案中，所述设备还包括在所述液体二氧化碳源与所述阀之间的第二压力传感器。在某些实施方案中，所述设备还包括在所述孔口之后的第三压力传感器。在某些实施方案中，所述设备还包括在所述阀与所述孔口之间的温度传感器。在某些实施方案中，所述设备还包括控制系统，所述控制系统可操作地连接到所述第一压力传感器和所述温度传感器。在某些实施方案中，所述控制器从所述第一压力传感器接收压力并且从所述温度传感器接收温度，并且根据所述压力和温度计算系统中的二氧化碳的流速。在某些实施方案中，所述控制器基于所述设备的一组校准曲线而计算所述流速。在某些实施方案中，所述一组校准曲线利用校准设置产生，所述校准设置包括：液体二氧化碳源；第一导管；孔口；在所述第一导管中的在所述孔口之前的阀；在所述阀与所述孔口之间的压力传感器；以及在所述阀与所述孔口之间的温度传感器，其中所述第一导管的材料、所述第一导管的长度和直径以及所述孔口的材料和配置与所述设备的那些相同或相似。在某些实施方案中，所述一组校准曲线通过以下方式来产生：在如在所述温度传感器处测量的多个温度以及如在所述压力传感器处测量的多个压力下确定二氧化碳的流量。在某些实施方案中，所述设备还包括第三导管，所述第三导管可操作地附接到所述第二导管，其中所述第三导管具有比所述第二导管大的内径，并且其中所述第三导管的直径和长度被配置为减缓所述气态和固体二氧化碳的流动并且引起固体二氧化碳的团聚。在某些实施方案中，所述第一导管不是隔热的。
在某些实施方案中，本文提供了一种用于以重复剂量的固体和气态二氧化碳的间歇方式输送低剂量的固体和气态二氧化碳的设备，所述设备包括(i)液体二氧化碳源；(ii)第一导管，其中所述第一导管包括可操作地连接到所述液体二氧化碳源的近端，以及可操作地连接到孔口的远端，其中所述第一导管被配置为在压力下将液体二氧化碳传送到所述孔口，并且其中所述孔口通向大气压力，并且被配置为在所述液体二氧化碳穿过所述孔口时将所述液体二氧化碳转化为固体和气态二氧化碳的混合物；(iii)在所述导管中的在所述二氧化碳源与所述孔口之间的阀，所述阀用于调节液体二氧化碳的流动；(iv)热源，所述热源可操作地连接到导管的在所述阀与所述孔口之间的区段，并且可操作地连接到所述孔口，其中所述热源被配置为在各剂量之间使所述导管和孔口升温以将液体或固体二氧化碳转化为气体，所述气体通过所述孔口排放。在某些实施方案中，所述设备还包括散热器，所述散热器可操作地连接到所述热源。在某些实施方案中，所述设备还包括(v)第二导管，所述第二导管可操作地连接到所述孔口以将所述气态和固体二氧化碳的混合物引导到所期望的目的地。在某些实施方案中，所述第二导管具有滑腔。在某些实施方案中，所述第一导管的长度与所述第二导管的长度的比率小于1:1。
另一方面，本文提供了系统。
在某些实施方案中，本文提供了一种用于以少于60磅的二氧化碳剂量以间歇方式输送固体和气态二氧化碳的系统，其中在各剂量之间的时间为至少5分钟，其中所述系统被配置为以每个剂量中平均至少为1:1.5的固体与气态二氧化碳的比率，以每剂量少于60秒的时间，在35℃或更低的环境温度下输送重复剂量。在某些实施方案中，所述系统被配置为以小于10％的变动系数输送重复剂量的二氧化碳。在某些实施方案中，所述系统被配置为以小于5％的变动系数输送重复剂量的二氧化碳。在某些实施方案中，所述系统包括液体二氧化碳源和从所述源到某一设备的导管，所述设备被配置为将液体二氧化碳转化为固体和气态二氧化碳，其中所述导管不需要是隔热的。在某些实施方案中，所述导管不是隔热的。在某些实施方案中，所述系统还包括第二导管，所述第二导管连接到用于将所述液体二氧化碳转化为固体和气态二氧化碳的所述设备，其中所述第二导管将所述固体和气态二氧化碳输送到所期望的目的地。在某些实施方案中，所述第一导管与所述第二导管的长度的比率小于1:1。
以引用的方式并入
本说明书中所提及的所有出版物、专利和专利申请以引用的方式并入本文，其程度就如同具体地且单独地指出每个单独出版物、专利或专利申请以引用的方式并入一样。
附图说明
本发明的新颖特征在随附权利要求中进行具体阐述。通过参考以下阐述说明性实施方案的具体实施方式将获得对本发明的特征和优点的更好理解，其中利用了本发明的原理，并且其中附图为：
图1示出了用于二氧化碳的直接喷射组件，所述直接喷射组件不需要气体管线来保持组件在运行之间没有干冰。
具体实施方式
本发明的方法和组合结构提供了在间歇条件下并在低剂量和短输送时间下实现的固体和气态二氧化碳的可再现的配料，而不用使用在过程中会导致二氧化碳的重大损失的设备和方法。如本文所提供的方法和设备可允许非常精确的配料，例如，在进行每批次少于例如200、150、100、90、80、70、60、50、40、30、20或10磅的二氧化碳的重复批次配料时，例如重复剂量的变动系数(CV)小于10％、小于8％、小于6％、小于5％、小于4％、小于3％、小于2％或小于1％的配料，其中二氧化碳作为液体在系统的第一导管中进行输送，并且通过孔口离开进入系统的第二导管，其中所述二氧化碳作为固体和气态二氧化碳的混合物流动到目的地。特别地，即使在运行之间存在显著停顿并且甚至是在相对较高的环境温度下，本发明的方法和组合结构在以下情况下仍是有用的：二氧化碳的剂量较低并且喷射时间较短，但是期望以高固体/气体比输送固体和气态二氧化碳的混合物。例如，本发明的方法和组合结构可用于以间歇方式输送以下剂量的二氧化碳：至少5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80、90、100或120磅和/或不超过10、15、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80、90、100或120，诸如5至120磅、或5至90磅、或5至60磅、或5至40磅、或10至120磅、或10至90磅、或10至60磅、或10至40磅，其中各剂量之间的平均时间为至少2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、15、20、25、30、40、50、60、80、100或120分钟，其中所述剂量的输送时间少于180、150、120、100、90、80、70、60、55、50、45、40、35、30、25、20、15或10秒。输送到目标物的固体/气体二氧化碳的比率可以是至少0.3、0.32、0.34、0.36、0.38、0.40、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48或0.49。在运行之间的剂量的可再现性可以使得变动系数(CV)小于20％、15％、12％、10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％或1％。即使在相对较高的环境温度，诸如高于10℃、15℃、20℃、21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃、29℃、30℃、31℃、32℃、33℃、34℃、35℃、36℃、37℃、38℃、39℃或40℃的平均温度下也能够保持这些值。
例如，使用本发明的方法和组合结构，有可能以至少0.4的平均固体/气体比输送5至60磅的间歇剂量的二氧化碳，其中输送时间少于60秒并且运行间隔时间为至少2、4、5、7或10分钟，其中环境温度为至少25℃，其中CV小于10％，或者甚至其中CV小于5％、4％、3％、2％或1％。在间歇的低剂量期间实现的这种短输送时间、高固体/气体比和高可再现性对于当前的设备来说在不大量浪费二氧化碳的情况下，例如通过从管线连续地排放在运行之间形成的气态二氧化碳是不可能实现的。本文提供的方法和系统可允许例如，如上所述的低剂量二氧化碳的准确、精确和可再现的配料，其中液体二氧化碳被转化为固体和气态二氧化碳的混合物，而不用在运送液体二氧化碳的管线中排放气态二氧化碳。
在当前的二氧化碳被转化为固体和气体的常规设置中，液体二氧化碳源经由导管连接到孔口，其中孔口通向大气。一般而言，在超过孔口处，导管扩展相对较短的距离，诸如1至4英尺，以将固体和气态二氧化碳的组合引导到所期望的目的地。在典型的当前操作中，从液体二氧化碳源通向孔口的导管是良好隔热的；然而，在间歇操作中，导管会升温到一定程度，这取决于环境温度和使用间隔时间。如果使用间隔时间是足够长的，则所述导管可能会充分升温，使得当新一轮的液体二氧化碳被释放到导管中时，导管中的二氧化碳已在运行之间转化为气体，并且释放到导管中的二氧化碳中的一些将会被转化为气态二氧化碳，并且通常，离开孔口的最前面的二氧化碳正好是气态二氧化碳。这会一直继续下去，直到液体二氧化碳将导管冷却到足够低的温度，使得所述二氧化碳从其源到孔口都保持处于液体形式，并且此时，输送固体和气态二氧化碳的所期望的混合物。然而，二氧化碳的第一部分将全部或几乎全部是气态二氧化碳，并且将是相对较大的，因为导管的长度从二氧化碳源延伸到使用点。对于在例如食品制造过程和其他此类过程中的使用，由于不需要固体/气体混合物的精确剂量，并且由于以允许有很少的时间来实现导管与外部温度的平衡的间隔完成施加，最初的这一轮气态二氧化碳不成问题。
然而，存在需要在低剂量下并以间歇方式以固体与气态二氧化碳的所期望的比率输送的二氧化碳的精确剂量的应用。这要求从源到达孔口的二氧化碳保持处于液体形式，伴随形成足够少量的气体，使得所述气体不会严重影响配料。有可能通过繁琐的设备，诸如管线中的液体-气体分离器，或雪角自身中的用于在二氧化碳到达孔口之前保持所述二氧化碳处于液体形式的逆流机制(参见，例如，美国专利号3,667,242)来达到这一目的。然而，此类方法要求排放气体或再液化，这两者实施起来是浪费、低效且昂贵的。在从二氧化碳源到孔口(所述孔口通常放置于所期望的目标物附近以供雪角产生雪)的距离很长的情况下尤其浪费，因为这为液体二氧化碳转化为气体提供了足够的机会。存在许多以下这样的应用：在现场的各种设备的配置不允许在液体二氧化碳源，例如液体二氧化碳的储罐与二氧化碳的最终目的地之间的短距离。例如，在诸如预拌混凝土操作或预制操作的混凝土操作中，如果期望向搅拌机中的混凝土搅拌输送一定剂量的二氧化碳，则液体二氧化碳储罐通常一定会定位在距输送点一定距离之处，例如通常距输送点50英尺或更多英尺处。
本文提供了方法和组合结构，所述方法和组合结构1)允许将液体二氧化碳从诸如储罐的源传输到孔口，其中所述液体二氧化碳被转化为固体和气态二氧化碳，同时最大化到达孔口的作为液体的二氧化碳的百分比，而不用排放二氧化碳或使用隔热管线；2)最大化在二氧化碳从孔口行进至其使用点时保持固体的量；并且3)允许在各种环境条件下并在低剂量二氧化碳下实现可重复、可再现的配料。
在本文提供的方法和组合结构中，第一导管(在本文也被称为传输导管或传输管线)将液体二氧化碳从储罐运送到通向大气压力或接近大气的压力的孔口，所述孔口被配置为将液体二氧化碳转化为固体和气态二氧化碳。第一导管被配置为最小化在运行中最初，以及在运行的过程期间产生的气态二氧化碳的量。因此，第一导管的从液体二氧化碳源到产生固体和气态二氧化碳的混合物的孔口的长度保持很短，优选地保持尽可能短和/或保持为设定好的校准长度，并且直径保持为允许第一导管实现小的总体积，而不会过于狭窄，以至于引发足以引起所述导管内液体到气态二氧化碳的转化的压降的值。第一导管通常不是隔热的，并且由能够承受液体二氧化碳的温度和压力的诸如编织不锈钢的材料制成。由于长度很短，因此第一导管的总的热容量很低，并且所述导管在液体二氧化碳最初进入导管时迅速地与所述液体二氧化碳的温度达到平衡。将了解，在非常低的环境温度，即低于储罐中的二氧化碳的温度(所述温度可根据储罐中的压力而变化)的环境温度下，所述导管将处于足够低的温度，以至于几乎不会有液体二氧化碳在运行开始时转化为气体，但是在高于二氧化碳在导管中将保持液体所在温度的环境温度下，不可避免地会存在一些气体形成；形成多少气体取决于所述导管在运行之间已达到的温度和所述导管的热容量。然而，即使环境温度相对较高(例如，高于30℃)并且运行间隔时间足够供所述导管与环境温度达到平衡，也只需要非常短的时间来将所述导管冷却到从中流过的液体二氧化碳的温度，所述时间为例如少于10、8、7、6、5、4、3、2或1秒。在液体二氧化碳流过所述导管时，进一步的热量会在流动时间期间通过导管的壁而损失到外部空气(假定环境温度高于液体二氧化碳的温度)，但是由于所述导管的直径和长度保持很小，因此在二氧化碳流动到孔口时，流动是迅速的并且会损失掉相对较少的热量。因此，在数秒内，例如在10秒内，或在8秒内，或在5秒内，在二氧化碳到达孔口时，一大部分，诸如至少80％、90％、92％、95％、96％、97％、98％或99％的二氧化碳会保持为液体。由于离开孔口的固体与气态二氧化碳的比率至少部分地与二氧化碳的在其到达孔口时作为液体的比例相关，因此在数秒内可达到接近1:1的固体:气体(按重量计)的比率。
第一导管可具有任何合适的长度，但是必须是足够短的，使得在导管中不会积聚大量气体(并且在液体二氧化碳能够到达孔口之前需要去除)。因此，第一导管可具有小于30、25、20、17、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、1、0.5或0.25英尺，和/或不超过25、20、17、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、1、0.5、0.25、0.1或0.01英尺，诸如0.1至25英尺、或0.1至15英尺、或0.1至10英尺、或1至15英尺的长度。不同系统，例如提供到不同客户的系统都可包含相同长度、直径和/或材料的第一导管，例如10英尺长，或任何其他合适的长度的导管，使得使用相同长度和类型的导管产生的校准曲线可应用于不同系统。
第一导管的内径(I.D.)可以是任何合适的直径；一般而言，为了减少质量和到达孔口的行进时间，优选较小的直径，但是直径不能过小，以至于所述直径会在所述导管的长度上引起足够的压降以使液体二氧化碳转化为气体。第一导管的I.D.因此可以是至少0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9或1.0英寸，并且不超过0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.5或2英寸，诸如0.1至0.8、或0.1至0.6、或0.2至0.7、或0.2至0.6、或0.2至0.5英寸，例如约0.25英寸、或0.30英寸、或0.375英寸、或0.5英寸。将二氧化碳输送到孔口的第一导管不需要是高度隔热的，并且实际上可由具有高热导率的材料制成，例如具有薄壁的金属导管。例如，可使用诸如将会在真空套管线内部找到(但是不具有真空套)的编织不锈钢管线。所述导管可以是刚性或柔性的。由于导管是短的和小直径的，因此所述导管具有低热容量，并且因此，在液体二氧化碳被释放到导管中时，所述导管会被非常快速地冷却到液体二氧化碳的温度，并且液体二氧化碳也会快速地通过所述导管的长度，使得从开始二氧化碳输送至输送到孔口的二氧化碳基本上全部是液体二氧化碳，或为至少80％、85％、90％、95％、96％、97％、98％或99％的液体二氧化碳的时间仅存在较短的滞后时间。滞后时间可少于20、15、10、9、8、7、6、5、4、3、2或1秒。滞后时间将取决于环境温度和运行间隔时间；在低环境温度和/或短的运行间隔时间下，将需要非常少的时间或不需要时间就能使第一导管达到液体二氧化碳的温度。在足够低的环境温度下，即，在液体二氧化碳在正使用的压力下实现的温度下或在所述温度以下，几乎不需要时间来使第一导管达到平衡，因为所述第一导管已经处于在液体二氧化碳穿过时不会产生任何气态二氧化碳的温度。示例性导管是3/8英寸X120英寸OA 321SS编织软管，包括每端附接的St.钢MnPt。
通常，第一导管会包含用于启动和停止流向孔口的二氧化碳流的阀，其中所述阀位于孔口附近。导管的在阀与孔口之间的区段和/或位于孔口之后的导管可能会在运行之间经历结冰。在某些实施方案中，单独的气体导管从二氧化碳源延伸到第一导管的在阀与孔口之间的区段，并且通过这个区段和孔口运送二氧化碳气体以去除运行之间的残留的液体二氧化碳。
在替代实施方案中，不需要气体导管。在这些实施方案中，热源被定位成使得导管的在阀与孔口之间的区段、孔口自身和/或导管的在孔口之后的区段可在运行之间被充分加热，使得在这些区段和/或孔口中的任何液体或固体都被转化为气体(这通常只有在以下情况下才是需要的：螺线管关闭并且压力下降，从而使二氧化碳下降到相图的气相/固相部分，由此导致一些气体和固体雪，所述气体和固体雪需要在下一个循环之前通过引入热量来转化为气体)。此外，可使热源包括足够的合适的材料，使得能够创建具有足够的容量以使在循环之间形成于阀与孔口之间的任何干冰升华的散热器。当液体二氧化碳流过阀时，阀温度接近液体的平衡温度；关闭阀会有效地导致液体截留在螺线管与孔口之间，从而以近似1:1的比率转变为气体和干冰，其中干冰处于例如-78.5℃。这会引起对阀的更多冷却，但是为了起作用，在散热器中必须存在足够的质量来接受这种冷却并且仍然有容量来使干冰升华，这在达到-78.5℃之前具有571kJ/kg(25.2kJ/摩尔)的升华焓。示例性散热器可以翅片式设计构造，并且包括任何合适的材料，例如铝。翅片协助散热器快速地从周围环境获得热量，并且由于铝的快速导热性质，可使用铝，从而允许热量快速移动到阀并且使干冰升华。在某些实施方案中，可使用感应加热。这种设计允许以短间隔，例如10、8、7、6、5、4、3、2或1分钟的最小间隔，例如约5分钟的最小间隔时间进行循环。可将加热带用于较冷区域中，并且给出一定的冗余，诸如带主题加热器，例如缠绕在处于液体阀下方的散热器周围的第一带主题加热器，以及缠绕在孔口周围的第二带主题加热器。在某些实施方案中，可使用一个或多个感应加热器。在某些实施方案中，可包括一个或多个(例如，2个)冗余压力传感器，例如使得如果一个压力传感器出故障，则另一个压力传感器可开始读取。
在这些实施方案中，避免了对气体管线的需求，从而减少了系统中的材料。此外，由于除了液体二氧化碳源之外不需要气态二氧化碳源，因此所述系统可利用较小的储罐运行，所述较小的储罐未被配置为抽出气态二氧化碳，诸如mizer储罐或甚至便携式杜瓦瓶，它们没有被设计成输出非常高的气体流速，例如，苏打喷泉式储罐。这些储罐很容易就可获得来立即安装在此类设施中，从而消除了对委员会自定义储罐的需求，所述委员会自定义储罐对于操作来装配来说是足够小的，但是装配有气体管线。
在图1中示出了不需要单独的气体管线的系统的实例。CO2管道组件100包括：配件102(例如，1/2英寸MNPT至1/4英寸FNPT)、阀104(例如，1/2英寸FNPT不锈钢电磁阀，额定低温液体)、配件106(例如，1/2英寸MNPT x1/2英寸2FNPT三通)、喷嘴108(例如，不锈钢孔口)、加热器110、配件112(例如，1/2英寸MNPT热电偶)、探头114(例如，1/2英寸MNPT温度探头)、传送器116(例如，1/4英寸MNPT压力传感器和传送器)、配件118(例如，1/2英寸MNPT x 4英寸短节)、配件120(例如，1/2英寸FNPT x 3/4英寸FNPT)、传送器122(例如，温度传送器，其可允许探头读取低于0℃的温度)以及散热器124。
所述设备可包含各种传感器，所述传感器可包括压力传感器和/或温度传感器。例如，在阀之前可能存在指示储罐压力的第一压力传感器，在阀之后但在孔口之前可能存在第二压力传感器和/或紧接在孔口之后可能存在第三压力传感器。例如，可在阀之后但在孔口之前和/或在孔口之后使用一个或多个温度传感器。来自这些传感器中的一个或多个传感器的反馈可用于例如确定二氧化碳的流速。流速可通过使用压力值或温度值中的一个或多个值进行计算来确定。参见例如美国专利号9,758,437。
另外地或可选地，流速可通过与校准曲线的比较来确定，其中此类曲线可通过以下方式来获得：测量流量，例如在各种环境温度和储罐压力下使用与操作中所使用的那些相似或相同的导管和孔口测量液体二氧化碳储罐的重量的变化，或者任何其他合适的方法。在任一种情况下，可间隔地，诸如至少每0.01、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.5、2、3、4或5秒和/或不超过每0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.5、2、3、4、5或6秒就获取对系统中的适当的压力和/或温度的测量。控制系统还可基于流速和时间而计算所输送的二氧化碳的量。在某些实施方案中，诸如对于混凝土操作，控制系统可被配置为每当一定量的二氧化碳已流过所述系统时就向混凝土操作的中心控制器发送信号；所述中心控制器可被配置为例如计数信号，并且在已接收到对应于所需剂量的二氧化碳的预定数量的信号之后使二氧化碳的流动停止。这与此类控制器调节添加到混凝土混合物的掺加物的量所利用的方式类似。在一些系统中，掺加物是按孔隙称量的，在此情况下，所述系统通过模仿称重传感器输出来模拟配料直到给定重量，然后当发出将二氧化碳下放到搅拌机中的信号时，所述系统使用实际排出的二氧化碳来从目标剂量向后计数。这涉及接收信号，以及基于模拟(幽灵)规模的重量而提供反馈电压。
可选地，可将所述系统的温度和压力匹配到一个或多个适当的校准曲线，或通过插值产生喷射方程的一系列曲线，并且对于给定剂量，输送所述剂量的时间是基于一个或多个适当的喷射方程。控制系统可在适当的时间过去之后关断二氧化碳流。在任何给定时间使用的校准曲线可根据该时间的温度和/或压力读数而变化。
在某些实施方案中，使用给出液体二氧化碳温度的瞬时或接近瞬时的反馈并且在计量时允许提高准确性的温度传感器。所述温度传感器还可快速地检测何时只有气体流过所述系统或者储罐是否接近为空。在不受理论限制的情况下，认为在孔口之后，在小于-70℃的温度下会出现雪形成，并且固体形成区域开始影响在孔口之前的液体的温度，从而增大流速。这个温度传感器流动模型还可指示储罐何时偏离平衡(例如，在储罐充满之后，在环境温度小于液体温度时，在储罐上的增压器(pressure builder)关闭时等)。此模型可允许非常低的CV，例如小于5％，或小于3％，或小于2％，或小于1％。此模型允许消除对二氧化碳储罐以及在液体二氧化碳的压力和温度之间的平衡的假设。此模型在喷射开始时读取储罐的压力，并且基于来源于二氧化碳相图的沸腾曲线方程而计算液体二氧化碳的预期温度。所述系统还获取初始温度读数，并且计算过渡时间，所述过渡时间是从液体阀打开来供液体流流动开始的时间。在过渡时间期间，预期会有气体和液体二氧化碳的混合物，并且使用气体/液体流动方程；在此之后，使用液体流动方程来计算二氧化碳的流量。所述模型使用来源于跨一系列储罐压力进行的多次喷射(例如，超过10、100、500次或超过1000次喷射)的线性方程并且取决于上游压力。所述模型还具有压力倍增器，其中所述压力倍增器计算从入口液体压力传感器到上游压力传感器的压力降低，并且在这两个传感器之间的差值发生偏差时更改流量。如果在所述系统的管道中存在任何阻塞，则倍增器会相应地调整流量。温度倍增器对温度传感器进行读取并且将读取的温度与所计算的液体二氧化碳温度进行比较。在传感器读取到低于或高于计算值的温度时，温度倍增器会相应地更改流量。现有的系统可具有新的压力传感器；更高的阀壳，所述更高的阀壳用于实现快速且容易的修理；以及用于提高耐久性的在下游压力传感器上的新的检查和液压装配支架，所述新的检查和液压装配支架用于消除孔口之后的存在雪形成的冷区域中的传感器。经证明，液压支架可显著降低下游压力传感器的故障率。
二氧化碳在孔口处被转化为气态和固体二氧化碳的混合物；在孔口处产生的固体与气体的比率取决于到达孔口的作为液体的二氧化碳的比例。如果到达孔口的二氧化碳是100％液体，则离开孔口的固体和气态二氧化碳的混合物中的固体与气态二氧化碳的比例可接近50％。孔口可以是任何合适的直径，诸如至少1/64、2/64、3/64、4/64、5/64、6/64或7/64英寸和/或不超过2/64、3/64、4/64、5/64、6/64、7/64、8/64、9/64、10/64、11/64或12/64英寸，诸如约5/64英寸、或约7/64英寸。孔口的长度必须是足够的，使得从中穿过的液体二氧化碳不会冻结；此外，孔口可以是张开的以防止堵塞。在某些系统中，使用双孔口歧管挡块，所述双孔口歧管挡块允许一个阀对两个孔口和两条排出管线进行进给。
在双孔口系统中，给定的二氧化碳流可在更短的时间内运送到目的地，和/或流可运送到两个不同的目的地，和/或流可在单个目的地中的两个不同的点处(例如，诸如混凝土搅拌机的搅拌机中的两个不同的点)运送到所述目的地，这可以允许在目的地处实现对二氧化碳的更有效的吸收。这可以避免某些系统中，例如用于混凝土的双轴或双滚柱搅拌机，或者具有非常短的循环时间的其他系统中的可靠性和准确性问题。因此，双孔口系统可允许在给定时间内实现大两倍的输送(例如，高达单孔口系统的1.8倍；由于系统内的热力学变化，所述输送不会达到理论上的2倍)以及更具针对性的输送(输送到例如搅拌机中的两个不同的点)，从而允许例如更大的吸收效率。可以任何合适的方式制造和使用双孔口系统。例如，诸如轧钢或不锈钢歧管的钢歧管可被完全加工，并且包含一个入口和两个出口，它们具有合适的孔口，例如具有本文描述的大小的孔口，诸如7/64”孔口。歧管可具有用于两个下游压力传感器的连接件以及用于温度传感器和上游压力传感器三通的连接件，以减少系统的质量以及液体和金属接触的时间。双喷射系统计算通过两个孔口的流速。双喷射系统还可具有附加的滑腔排出软管(如本文所述的第二导管)、附加的喷射喷嘴、附加的具有支架的下游压力传感器和/或在搅拌机中的两个排出点。
气态和固体二氧化碳的混合物之后通过第二导管从孔口引导至其使用位置，例如在诸如预拌操作或预制操作的混凝土操作的情况下引导至一定位置以将混合物输送到包含水泥混合物(所述水泥混合物包含水硬水泥和水)的搅拌机，诸如预拌卡车的转筒或中心搅拌机，所述第二导管在本文也被称为输送导管或输送管线。第二导管被配置为将固体和气态二氧化碳的混合物输送至其使用位置，而伴有固体到气态二氧化碳的非常少的转化，使得输送在使用点的固体和气态二氧化碳的混合物仍然处于高固体与气体的比率，例如，混合物中的固体二氧化碳的比例可占总数的至少35％、36％、37％、38％、39％、40％、41％、42％、43％、44％、45％、46％、47％、48％或49％。
第二导管通常被配置为最小化沿着其长度的摩擦，并且还最小化与环境大气的热交换，并且另外提供小的总体积，使得流速被最大化。例如，第二导管可以是具有相对较小的直径的滑腔导管。任何合适的构件都可用于为第二导管提供滑腔，诸如确保所述导管的内表面上不会出现不规则部并且不存在导管的卷曲。可使用具有诸如聚四氟乙烯(PTFE)的涂层的材料，所述涂层用于保持导管管腔平滑，只要不存在大量不规则部或卷曲即可。由于薄的PTFE和少量的不锈钢编织，软管的热质量是低的。所述软管可例如利用常规的管道隔热而为隔热的。所述导管通常应为平滑的(不卷曲的)以允许平滑流，并且所述导管必须能够承受低温；即，穿过软管的干冰(雪)会处于-78℃的温度。示例性第二导管是由PureFlex,Kentwood,MI生产的SmoothFlex系列的导管。用于SmoothFlex系列中的材料和重量使这些导管成为确保在二氧化碳从孔口至其目的地的运送期间最小升温的良好候选物。在升华率保持较低时，这最大化了固体二氧化碳部分。第二导管可以是柔性或刚性的或其组合；在某些实施方案中，为了便于定位或改变位置，至少一部分可以是柔性的。第二导管可长距离地引导固体和气态二氧化碳的混合物，而伴有固体到气体的很少的转化，因为通过所述导管的运送时间是相对较短的，这归因于液体二氧化碳到气体的突然转化以及随后的500倍或更多倍的膨胀中产生的会迫使气体和固体的混合物通过所述导管的力。第二导管的内径可以是允许二氧化碳的快速通过的任何合适的内径，例如至少0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9或1.0英寸，和/或不超过0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.5或2英寸，诸如0.5英寸、或0.625英寸、或0.750英寸。第二导管的长度可以是例如至少5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、80、90或100英尺，以便到达将使用二氧化碳的最终点；第二导管的长度通常将取决于正使用二氧化碳的特定操作设置。由于第一导管通常保持尽可能短，并且第二导管必须是适合于到达往往远离喷射器孔口的使用点的长度，因此第二导管与第一导管的长度的比率可以是至少0.5、0.7、1.0、1.2、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、6、7、8、9或10，或大于10。例如，第一导管的长度可以是不超过10英尺，而第二导管的长度可以是至少20、30、40或50英尺。第二导管可放置于诸如松散装配的塑料软管的另一个导管内部，例如以防止安装期间发生扭结。第二导管可例如利用管道隔热而进一步为隔热的，以进一步最小化喷射之间来自外部源的热增益。
在某些实施方案中，掺加物可在输送二氧化碳流时添加到所述二氧化碳流。掺加物可以是例如液体。少量的液体掺加物可在孔口之后掺混到排出管线中。液体可快速地冻结为固体形式并且连同二氧化碳一起运送到搅拌机中。冻结的掺加物连同二氧化碳一起运送到混凝土混合物中，并且在混凝土混合物中熔化或升华。当添加与二氧化碳具有协同效应的掺加物，和/或能够影响二氧化碳矿化反应的掺加物时，这种方法是特别有用的。例如，掺加物TIPA在非常小的剂量下就能提供益处，但是它通常以液体混合物形式添加，因此小剂量会伴有大量载液。如果仅添加活性成分，则少量活性成分可分布在二氧化碳的剂量上。如果化学品不需要以稀释溶液添加，则掺加物系统可以是较小的。
第二(输送)导管可附接到第三导管，所述第三导管在本文也被称为目标瞄准导管。第三导管可以是比第二导管大的直径，以允许固体/气体二氧化碳减速并混合，使得固体二氧化碳一起团聚成较大的球粒。这例如在混凝土操作中是有用的，其中二氧化碳被添加到搅拌中的水泥混合物，使得球粒是足够大的而能够在显著升华之前归入搅拌中的水泥中。第三导管可以是任何合适的内径，只要所述内径允许充分减速和团聚以实现所期望的用途即可，所述内径例如为至少至少0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3、3.2、3.4、3.8或4英寸，和/或不超过0.6、0.7、0.8、0.9、
2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3、3.2、3.4、3.8、4或4.5英寸，诸如0.5至4英寸、或0.5至3英寸、或0.5至2.5英寸、或约2英寸。第三导管可以是任何合适的长度以允许所期望的团聚而不会使二氧化碳过分减速，或者长度过长，使得材料粘连到壁上或显著升华，例如长度为至少6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、28、32、36、40、44或48英寸、和/或不超过8、10、12、14、16、18、20、22、24、28、32、36、40、44、48、54、60、72、84英寸，例如2至8英尺、或2至6英尺、或3至6英尺、或3至5英尺。第三导管通常由刚性的，并足够耐用的以承受其使用时所在的条件的材料制成。例如，在混凝土搅拌操作中，第三导管通常定位在溜槽中，包括骨料的材料通过所述溜槽汇集到搅拌机中，并且所述第三导管与移动的骨料反复接触，并且应具有足够的强度和耐久性以每天承受与骨料的反复接触。每辆卡车可能有多达20吨的材料，并且每个月有400至500辆卡车。常规的雪角材料无法承受这种环境。合适的材料是具有合适的直径，诸如1/8至1/4英寸的不锈钢。在一些情况下，可能期望例如在高磨损位置安装护甲，以将厚度增大到例如1/2英寸或甚至更厚。第三导管通常是高磨损物件，并且可定期地保养，例如取决于生产情况每3至6个月进行保养。在某些操作中，例如在不移动第三导管，或者在运行之间很少移动或仅略微移动所述第三导管的情况下，第三导管可能是系统中的最终的导管。例如，在固定式搅拌机，诸如用于例如预拌操作中的中心搅拌机中就是这种情况。
在一些操作，诸如搅拌材料被下放到预拌卡车的转筒中的混凝土搅拌操作中，通过终止于柔性部分的溜槽下放材料，以允许溜槽放置于转筒的料斗中，然后进行移除。在这种情况下，柔性材料的第四导管(在本文也被称为端部导管)可附接到第三导管，以便随用于下放混凝土材料的柔性溜槽一起移动。柔性导管的内径使得所述内径紧密地装配在第三导管的外径上。具有合适的柔性和耐久性的任何材料都可用于第四导管中，诸如硅树脂。
在某些实施方案中，使用令牌系统作为安全措施。例如，每隔一段时间(例如，每个月)，生成唯一密钥(或“令牌”)并且如果客户没有未支付的费用，则将所述唯一密钥分发给客户；如果存在未支付的费用或其他违规行为，则可扣留令牌。客户例如经由触摸屏或在web界面显示(发挥与触摸屏相同的作用，但是显示在配料计算机上，也就是说适于在没有触摸屏的情况下潜在安装系统)上将令牌输入到系统中。在时间间隔(例如，一个月)结束时，除非已输入唯一密钥，否则系统程序就禁用所述系统，例如在没有唯一密钥的情况下，所述系统将进入空闲模式，并且即使向所述系统发送开始喷射信号，所述信号也会被忽略。如果例如，在一段时间内丢失所述系统的网络连接(例如，如果客户为了不用唯一密钥就能运行所述系统而禁用网络信号)，则也会发生这种情况。另外地或可选地，可在外壳上使用外部连接器以进行输入和输出，所述外壳允许提供者在发生了试图改变外壳的任何尝试的情况下手动或自动地禁用所述系统。客户或安装人员都没有理由打开外壳；在出现故障组件的情况下，可能会请求客户解除外部连接并且可能会寄送更换组件以将故障组件换出来。
实施例1
预拌混凝土厂在其卡车中提供干配料；即，将干混凝土成分放置于具有水的卡车的转筒中并且在卡车中搅拌混凝土。在搅拌混凝土时期望将二氧化碳输送到卡车，其中二氧化碳是处于高比率的固体二氧化碳，例如至少40％固体二氧化碳的固体和气态二氧化碳的混合物。在配料设施中没有液体二氧化碳的储罐对接至卡车的管线进行进给的空间，因此液体二氧化碳储罐位于距最终目的地50英尺或更多英尺之处。在一天的时间里，期望向不同卡车中的连续的混凝土配料输送一定剂量的按水泥的重量计(bwc)1％的二氧化碳。卡车可能满载10立方码的混凝土，或者部分装载少至1立方码的混凝土。典型的混凝土配料使用按重量计15％的水泥，并且某一典型的立方码的混凝土具有4000磅的重量，因此1立方码的混凝土将包含600磅的水泥。因此，二氧化碳的最低剂量将为6磅，并且最高剂量为60磅。各剂量之间的时间平均是至少10分钟。
液体二氧化碳从储罐引导到孔口，所述孔口被配置为在液体二氧化碳经由10英尺的3/8英寸ID的编织不锈钢管线释放到大气压力时将所述液体二氧化碳转化为固体和气态二氧化碳。在固体和气态二氧化碳的混合物通过孔口释放时，所述混合物经由50英尺的5/8英寸ID的滑腔且隔热的管线朝向预拌卡车的转筒引导。此管线终止于2英寸ID的1/4英寸厚和2英尺长的不锈钢管，所述不锈钢管包含在溜槽内部，所述溜槽将混凝土成分从其相应的储存容器引导到卡车的转筒；不锈钢管线进而终止于装配在不锈钢管上的柔性区段，所述柔性区段随溜槽的端部处的橡胶护套一起移动，所述橡胶护套悬挂到预拌卡车的料斗中。
所述系统对照使用相同长度、直径和材料的初始导管，在各种温度和压力条件下测试流速的校准系统进行校准。在所述系统的操作期间针对给定的配料获取适当的压力和温度，并且将所述适当的压力和温度匹配到适当的一个或多个校准曲线以确定输送所期望的剂量所需的流速和时长，并且当所述系统已确定已将一定剂量的1％的bwc输送到卡车时就停止二氧化碳流。
一天中的环境温度的范围是在10℃与25℃之间。每辆卡车保持处于装载区域中，同时在最多90秒的时间内装载材料，并且二氧化碳的输送时间少于45秒。
所述系统以至少0.4的固体/总二氧化碳的比率，在8小时的时间内输送适当的剂量以实现1％二氧化碳bwc，其中每小时平均5次装载(总共40次装载)，其中精度是小于10％的变动系数。
虽然本文已示出和描述了本发明的优选实施方案，但是对于本领域技术人员而言将显而易见的是，此类实施方案仅以举例的方式提供。在不脱离本发明的情况下，本领域技术人员现将想到许多变型、变化和替代。应理解，在实践本发明时可采用本发明的本文描述的实施方案的各种替代方案。以下权利要求意图限定本发明的范围，并且在这些权利要求的范围内的方法和结构以及其等同物都覆盖在内。

Claims (24)

1.一种用于输送固体和气态二氧化碳的设备，所述设备包括：
(i)液体二氧化碳源，所述液体二氧化碳源包括装有液体二氧化碳的储罐；
(ii)第一导管，其中所述第一导管包括可操作地连接到所述液体二氧化碳源的近端，以及可操作地连接到孔口的远端，其中
(a)所述第一导管包括能够承受所述液体二氧化碳的温度和压力的材料，
(b)所述第一导管被配置为使得当环境温度小于30℃时，进入所述第一导管的所述液体二氧化碳作为至少90％液体二氧化碳抵达所述孔口，并且
(c)所述孔口通向大气压力、或接近大气压力，并且被配置为在所述液体二氧化碳穿过所述孔口时将所述液体二氧化碳转化为固体和气态二氧化碳的混合物；
(iii)第二导管，所述第二导管可操作地连接到所述孔口以将所述气态和固体二氧化碳的混合物引导到所期望的目的地，其中
(a)所述第二导管的长度至少为10英尺，
(b)所述第二导管的长度与所述第一导管的长度的比率至少为2:1，并且
(c)所述第二导管包括滑腔；以及
(iv)第三导管，所述第三导管可操作地连接到所述第二导管，其中所述第三导管包括某一部分，所述部分被配置为充分减缓所述固体二氧化碳通过第三导管的所述部分的流动，以使所述固体二氧化碳在其通过开口离开所述第三导管之前团聚。
2.如权利要求1所述的设备，其中所述第一导管不是隔热的。
3.如权利要求1所述的设备，其中所述第三导管的长度与所述第二导管的长度的比率小于0.1:1。
4.如权利要求1所述的设备，其中所述第三导管具有在1与10英尺之间的长度。
5.如权利要求1所述的设备，其中所述第三导管具有在1英寸与3英寸之间的内径。
6.如权利要求1所述的设备，其中所述第一导管具有小于15英尺的长度。
7.如权利要求1所述的设备，其中所述第一导管具有在0.25与0.75英寸之间的内径。
8.如权利要求1所述的设备，其中所述第一导管包括编织不锈钢的内部材料。
9.如权利要求1所述的设备，其中所述第二导管具有至少为30英尺的长度。
10.如权利要求1所述的设备，其中所述第二导管具有在0.5与0.75英寸之间的内径。
11.如权利要求1所述的设备，其中所述第二导管包括聚四氟乙烯的内部材料。
12.如权利要求1所述的设备，其中所述第三导管包括刚性材料，并且可操作地连接到包括柔性材料的第四导管。
13.如权利要求12所述的设备，其中所述第三导管和所述第四导管的组合长度在2与10英尺之间。
14.如权利要求1所述的设备，其中所述第一导管包括用于调节二氧化碳的所述流动的阀、用于确定所述阀与所述孔口之间的压力的第一传感器、以及用于确定所述阀与所述孔口之间的温度的第二传感器。
15.如权利要求14所述的设备，还包括控制系统，所述第一传感器和所述第二传感器将关于压力和温度的信息传递到所述控制系统，并且所述控制系统至少部分地基于所述信息来确定二氧化碳的流速。
16.如权利要求1所述的设备，还包括搅拌机，来自所述第三导管的二氧化碳流入所述搅拌机中。
17.如权利要求16所述的设备，其中所述搅拌机是混凝土搅拌机。
18.如权利要求17所述的设备，其中所述混凝土搅拌机是固定式搅拌机。
19.如权利要求17所述的设备，其中所述搅拌机是可运输的搅拌机。
20.如权利要求19所述的设备，其中所述搅拌机是预拌卡车的转筒。
21.如权利要求12所述的设备，其中所述第一导管、所述第二导管、所述第三导管和所述第四导管被引导以将二氧化碳添加到混凝土搅拌机，并且其中通过水泥导管将水泥添加到所述搅拌机，所述水泥导管包括包含刚性水泥溜槽的第一部分，所述刚性水泥溜槽的第一部分连接到包括柔性护套的第二部分，所述第二部分被配置为允许预拌卡车将所述预拌卡车上的料斗移动到所述护套上，使得所述护套悬挂到所述料斗中，从而允许水泥和其他成分通过所述护套落入所述预拌卡车的转筒中，其中所述第三导管定位在所述水泥导管的第一部分旁边，并且所述第四导管被定位成随所述水泥导管的所述第二部分自我移动和引导。
22.如权利要求21所述的设备，其中通过与所述刚性水泥溜槽相邻的骨料溜槽将骨料添加到所述搅拌机，并且其中所述第三导管的第一部分被定位成在骨料离开所述骨料溜槽时减少与所述骨料的接触。
23.如权利要求22所述的设备，其中所述第三导管的第一部分延伸到所述刚性水泥溜槽的第一部分的底部，并且所述第四导管附接到所述第三导管的端部，并且当橡胶护套定位在所述预拌卡车的所述料斗内时从所述第三导管的所述端部延伸到所述橡胶护套的底部，或者所述橡胶护套的所述底部附近。
24.如权利要求23所述的设备，其中当所述橡胶护套被定位成将混凝土材料装载到所述预拌卡车的所述转筒中时，所述第四导管通常定位在相对于所述橡胶护套的中心的x cm以内，其中x＝1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、15、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80或90cm。
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