JP6219292B2 - 容量の増加のための固体の沈殿を許容するポリマーでカプセル化された炭素捕捉液体 - Google Patents
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Description
本願は、その開示がすべての目的のために参照により全体的にここで援用される、「polymer−encapsulated carbon capture liquids that tolerate precipitation of solids for increased capacity」という名称の、10/28/2011に出願した米国仮特許出願第61/552,870号の35 U.S.C.第119(e)条の下の利益を主張する。
米国政府は、ローレンスリバモア国立研究所の運営に関する、米国エネルギー省とLawrence Livermore National Security,LLCとの間の契約書番号DE−AC52−07NA27344により、本発明における権利を有する。
努力の分野
本発明は、炭素捕捉に関し、特に、容量の増加のために固体の沈殿を許容するポリマーでカプセル化された炭素捕捉カプセルに関する。
煙道ガスおよび他の工業ガス源からの二酸化炭素捕捉は、今日では、塩基(例えばMEA、炭酸カリウム、緩衝剤、例えばリン酸塩もしくはホウ酸塩、またはアンモニア)が高濃度で水に溶解された液体吸収剤を用いて最適に実施されている。これらのシステムの効率は、溶解することができる塩基の量によって限定され、生じた流体の保持容量を制限する。二酸化炭素は液体吸収剤に溶解するので、増加した炭酸塩濃度の結果として固体沈殿が生じる場合、さらなる限界に達し得る。沈殿した固体が存在すると、システムの目詰まり、不安定な捕捉挙動、および液体吸収剤の再生(通常、液体と水蒸気との均一な接触を必要とする水蒸気ストリッパーで実施される)の困難さをもたらす。
本発明の特徴および利点は、以下の説明から明らかになる。本出願者らは、本発明の広範な提示を示すために、具体的な態様の図面および例を含むこの説明を提供する。この説明からおよび本発明の実施によって、本発明の精神および範囲内の様々な変更および修正が当業者に明らかになろう。本発明の範囲は、開示された特定の形態に限定されるものではなく、本発明は、特許請求の範囲によって定義される本発明の精神および範囲内に該当するすべての修正、等価物、および代替物を包含する。
図面、以下の詳細な説明、および援用されている資料を参照して、具体的な態様の説明を含めて、本発明の詳細な情報を提供する。詳細な説明は、本発明の原理を説明するのに役立つ。本発明は、修正および代替の形態を受け入れることができる。本発明は、開示されている特定の形態に限定されるものではない。本発明は、特許請求の範囲で定義される本発明の精神および範囲に該当するすべての修正、等価物、および代替物を包含する。
K2CO3+H20+CO2==>>2KHCO3 [式1]
に従って反応される時点まで、低温でガス充填され得る。
例1において、ガス混合物からの二酸化炭素の除去のためのシステムを説明し、図示する。例1は、CO2を分離する方法を示す図3によって図示される。方法は全体的に参照番号300で示される。方法300の工程を以下に説明する。
工程1(参照番号302)−煙道ガス(例えば、CO2、H2O、N2SOx、NOx)および/または他のガス混合物301は、水洗浄303中で処理される。したがって、システム/プロセス300は、採取されたCO2をそれから製造することができる濃縮物を生成する前に、先ず、水洗浄303によって導入された弱アルカリ性の水中に煙道ガスおよび/または他のガス混合物を溶解することが意図される。水洗浄303システムそれ自体は、当業者に使用されている公知のシステムから取り入れられていてもよい。専ら例示として、一般的なシステムは、複数のスプレーレベルを含んでいてもよく、スプレーは、このような水洗浄303中を所定の一定の速度で流れるように設計されている煙道ガスに接触させるように液体を噴射する。スプレーレベルの数は、有効な液体対ガス(L/G)の比に応じて変化させてもよい。さらに、異なる流量、スプレーパターン、および液滴サイズを生じさせる、異なるサイズのスプレーノズルを使用してもよい。
例2において、同時に水の精製およびガス混合物からの二酸化炭素の除去をするためのシステムが、説明されており、図示されている。例2は図4に図示された方法によって例示される。方法は全体的に参照番号400で示される。方法400の工程を以下に説明する。
工程1(参照番号402)−煙道ガス(例えば、CO2、H2O、N2SOx、NOx)および/または他のガス混合物401は、水洗浄403中で処理される。したがって、システム/プロセス400は、採取されたCO2をそれから製造することができる濃縮物を生成する前に、先ず、水洗浄403によって導入された弱アルカリ性の水中に煙道ガスおよび/または他のガス混合物を溶解することが意図される。水洗浄403システムそれ自体は、当業者に使用されている公知のシステムから取り入れられていてもよい。専ら例示として、一般的なシステムは、複数のスプレーレベルを含んでいてもよく、スプレーは、このような水洗浄403中を所定の一定の速度で流れるように設計されている煙道ガスに接触させるように液体を噴射する。スプレーレベルの数は、有効な液体対ガス(L/G)の比に応じて変化させてもよい。さらに、異なる流量、スプレーパターン、および液滴サイズを生じさせる、異なるサイズのスプレーノズルを使用してもよい。
例3において、同時に水の精製およびガス混合物からの二酸化炭素の除去をするシステムが説明され、図示される。例3は図5に図示された方法によって例示される。方法は全体的に参照番号500で示される。方法500の工程を以下に説明する。
工程1(参照番号502)−煙道ガス(例えば、CO2、H2O、N2SOx、NOx)および/または他のガス混合物501は、水洗浄503中で処理される。したがって、システム/プロセス500は、採取されたCO2をそれから製造することができる濃縮物を生成する前に、先ず、水洗浄503によって導入された弱アルカリ性の水中に煙道ガスおよび/または他のガス混合物を溶解することが意図される。水洗浄503システムそれ自体は、当業者に使用されている公知のシステムから取り入れられていてもよい。専ら例示として、一般的なシステムは、複数のスプレーレベルを含んでいてもよく、スプレーは、このような水洗浄503中を所定の一定の速度で流れるように設計されている煙道ガスに接触させるように液体を噴射する。スプレーレベルの数は、有効な液体対ガス(L/G)の比に応じて変化させてもよい。さらに、異なる流量、スプレーパターン、および液滴サイズを生じさせる、異なるサイズのスプレーノズルを使用してもよい。
図6は、ポリマーで被覆されたマイクロカプセルを作製するためのシステムを図示する。図6は、二重エマルジョンマイクロカプセルを製造するステムおよび方法を図示する。概略的に図示された方法600は、以下の品目からなる。内径(μm)および外径1000(μm)を有する注入チューブ602、内径500(μm)および外径1000(μm)を有する収集チューブ604ならびに内径1000(μm)および内径1200(μm)を有する正方形の横断面の外側チューブ606。
カプセル化された溶媒は、発電所煙道ガスからの二酸化炭素を捕捉するために使用してもよい。物質移動における制限段階は、おそらくポリマー膜を横切る拡散である。この結果として、物質移動速度は、膜の透過性に比例する。透過性は、様々なポリマーに対して幅広い範囲の値を有する。100バーラーのCO2に対する透過性をベンチマークとして選択する。なぜなら、これは大部分のポリマーより高いが、いくつかの異なる化合物で達成することができるからである。透過性100バーラー、直径200μm、および壁厚5μmにおいて、カプセル化された溶媒は、コンベンショナルな液体溶媒より約2桁遅い単位表面積当たりの吸収を有する。
J=KΔC
[式中、Kは、全体的な物質移動係数であり、ΔCは、我々の場合、バルク煙道ガスと溶媒上のCO2平衡分圧との間の濃度差である]と類似している。本出願者らがPおよびΔpを濃度の単位(STPを仮定して)として導出すると、本出願者らは、P/L⇔K(時間当たりの長さの単位)を得る。これらの単位において、両方の係数は、物理学者が「ピストン速度」と称し得るものである。即ち、界面上にピストンが在ると仮定して、ピストン速度で絶え間なく作動し、境界を通して煙道ガスを押し出しているとすると、CO2の物質移動速度に相当するものを得る。これらの数値を比較するには多数の断り書きが存在する(1つは、Pは単一ガスを用いて経験的に測定され、物理的な圧力損失と膜とは同等な濃度勾配に対して異なる反応をすることがあり得ることである)が、本出願者らは、膜を横切る物質移動は、液体溶媒の界面を横切るよりも約2桁遅いということは、我々の仮定の下で間違いのない結論であると考える。
C(t)=Cine-Kgast
式中、C(t)は、時間tにおけるガス塊中のCO2の濃度であり、Kgasは、時間の逆数単位のCO2損失の速度定数である。本出願者らはまた、Kgasを単位濃度当たりの塊における物質移動速度:
ΔPは、床の横切りの圧力損失であり[Pa]、
Hは床の高さであり[m]、
pはまた、ビーズのバルク充填密度であり、0.62とみなされる。
fは、以下に考察される、ファニングの摩擦係数[]であり、
kは、McAllisterらによって与えられた、T/Dhの複雑な関数としての経験的補正である。これは、約0.85〜1.9[]の範囲である。
実用モデルは、CO2がポリマーシェルを物理的な拡散により通過し、次いで、内部流体中で反応して、炭酸塩または複合体を形成する。このアプローチは、触媒は、使用される場合、内部流体に溶解されるまたはシェルの内部表面に固定されるべきであることを意味する。触媒は、溶媒中の反応が、さもなければ物質移動を遅くする場合のみ有益である。先の計算において、本出願者らは、溶媒中の反応は、速溶媒(fast solvent)の使用によってまたは触媒で反応を促進することのいずれかによって、有意に反応を遅くしないものと想定する。
図7に図示されているシステム700は、マイクロカプセル702の横断面を示す。図7において、704は、二酸化炭素の溶解された炭酸塩への反応速度を高めるために添加された触媒または酵素の層である。これは、ビーズ作製の間にポリマー、溶媒、または別個の層(3種のエマルジョン)のいずれかに溶解されていてもよい。図7は、カプセルの透過性またはその強度または耐磨耗性を改良する、繊維、ナノチューブ、または他の透過性を向上する要素7−6の追加を示す。これらには、カーボンナノチューブ、炭化ケイ素、ナイロン、またはポリマーシェルの基本的機能を向上させる様々な他の材料が含まれ得る。706の場合、繊維は、強度改良または耐磨耗性の目的で、シェル半径に沿って配向される。
例5において、ガス混合物からの二酸化炭素除去のためのシステムを説明し、図示する。例5は、CO2を分離する方法を示す図8によって図示される。方法は全体的に参照番号800で示される。方法800の工程を以下に説明する。
工程1(参照番号800)−煙道ガス(例えば、CO2、H2O、N2、SOx、NOx)および/または他のガス混合物は、ポリマーで被覆されたカプセルの懸濁液と接触させながら、吸収塔中を上方に通過させることによって処理される。カプセルは、これらが上方に流動するガスストリーム中で流動床のように動く、十分な浮揚性があるような直径および密度を有する。システムは、ガス反応が行われてガス混合物からCO2が分離するのに、適切な接触時間が得られるように運転される。ガス混合物との接触の間に、カプセル中に含まれた溶媒がCO2に対して強い親和性を有することから、カプセルは経時的にCO2で濃厚になる。最初はガス混合物中にあったCO2の一部または大部分は、今やカプセル中に含まれている。
以下に、本願の出願当初の請求項を実施の態様として付記する。
[1] 煙道ガス煙道ガスおよび他の工業ガス源からの二酸化炭素捕捉のためのマイクロカプセルであって、
マイクロカプセル体、
二酸化炭素に対して透過性がある前記マイクロカプセル体上の表面層、および
前記マイクロカプセル体中に封入されたストリッピング溶媒を含み、
前記ストリッピング溶媒は、前記二酸化炭素に対して可溶性であり、前記二酸化炭素は前記表面層を通過し、前記ストリッピング溶媒によって取り込まれて、二酸化炭素を煙道ガスおよび他の工業ガスから分離する煙道ガスマイクロカプセル。
[2] [1]に記載の煙道ガスおよび他の工業ガス源からの二酸化炭素捕捉のためのマイクロカプセルであって、
前記マイクロカプセル体上またはその中に、触媒または酵素の層をさらに含む煙道ガスマイクロカプセル。
[3] [1]に記載の煙道ガスおよび他の工業ガス源からの二酸化炭素捕捉のためのマイクロカプセルであって、
前記ストリッピング溶媒が、第一級、第二級、第三級、およびヒンダードアミン、苛性溶液、イオン性緩衝液、アンモニア、または二酸化炭素の溶解性を有する他の溶媒である煙道ガスマイクロカプセル。
[4] [1]に記載の煙道ガスおよび他の工業ガス源からの二酸化炭素捕捉のためのマイクロカプセルであって、
前記表面層が、多孔質固体から作られている煙道ガスマイクロカプセル。
[5] [1]に記載の煙道ガスおよび他の工業ガス源からの二酸化炭素捕捉のためのマイクロカプセルであって、
前記表面層が炭素繊維を含む煙道ガスマイクロカプセル。
[6] [1]に記載の煙道ガスおよび他の工業ガス源からの二酸化炭素捕捉のためのマイクロカプセルであって、
前記表面層がナノチューブを含む煙道ガスマイクロカプセル。
[7] [1]に記載の煙道ガスおよび他の工業ガス源からの二酸化炭素捕捉のためのマイクロカプセルであって、
前記表面層が、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびナイロンを含む、ポリマーのいくつかのファミリーの何れかから作られている煙道ガスマイクロカプセル。
[8] 二酸化炭素を含有する煙道ガスおよび他の工業ガス源から二酸化炭素を捕捉するための装置であって、
コーティング、およびマイクロカプセル中にカプセル化されたストリッピング材料を有するマイクロカプセルを、二酸化炭素を含有する煙道ガスおよび他の工業ガスに曝露するためのシステムであって、前記コーティングは、前記二酸化炭素に対して透過性があり、前記二酸化炭素は前記コーティングを通過して、前記ストリッピング材料によって取り込まれるシステムと、
前記マイクロカプセルから前記二酸化炭素を追い出して、これによって、前記二酸化炭素を煙道ガスおよび他の工業ガスから分離するためのシステムとを含む煙道ガス装置。
[9] [8]に記載の二酸化炭素を含有する煙道ガスおよび他の工業ガスから二酸化炭素を捕捉するための装置であって、
前記ストリッピング溶媒が、第一級、第二級、第三級、およびヒンダードアミン、苛性溶液、イオン性緩衝液、アンモニア、または二酸化炭素の溶解性を有する他の溶媒である煙道ガス装置。
[10] [8]に記載の二酸化炭素を含有する煙道ガスおよび他の工業ガスから二酸化炭素を捕捉するための装置であって、
前記ストリッピング溶媒がアミンである煙道ガス装置。
[11] [8]に記載の二酸化炭素を含有する煙道ガスおよび他の工業ガスから二酸化炭素を捕捉するための装置であって、
前記コーティングが多孔質固体から作られている煙道ガス装置。
[12] [8]に記載の二酸化炭素を含有する煙道ガスおよび他の工業ガスから二酸化炭素を捕捉するための装置であって、
前記コーティングが炭素繊維を含む煙道ガス装置。
[13] [8]に記載の二酸化炭素を含有する煙道ガスおよび他の工業ガスから二酸化炭素を捕捉するための装置であって、
前記コーティングがナノチューブを含む煙道ガス装置。
[14] [8]に記載の二酸化炭素を含有する煙道ガスおよび他の工業ガスから二酸化炭素を捕捉するための装置であって、
前記コーティングが、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびナイロンを含む、ポリマーのいくつかのファミリーの何れかから作られている煙道ガス装置。
[15] 二酸化炭素を含有する煙道ガスおよび他の工業ガスからの二酸化炭素捕捉の方法であって、
コーティングおよびマイクロカプセル中に封入されたストリッピング材料を有するマイクロカプセルを提供する工程、ここで、前記コーティングは二酸化炭素に対して透過性がある;
コーティングおよびマイクロカプセル中に封入されたストリッピング材料を有する前記マイクロカプセルを、二酸化炭素を含有する煙道ガスおよび他の工業ガスに曝露する工程、ここで、前記二酸化炭素は、前記コーティングを通過して、前記ストリッピング材料によって取り込まれる;煙道ガス及び、
前記二酸化炭素を前記マイクロカプセルから追い出すことによって、二酸化炭素を含有する前記煙道ガスおよび他の工業ガスから前記二酸化炭素を分離する工程とを含む煙道ガス方法。
[16] [15]に記載の二酸化炭素を含有する煙道ガスおよび他の工業ガスからの二酸化炭素捕捉の方法であって、
コーティングおよびマイクロカプセル中に封入されたストリッピング材料を有するマイクロカプセルを提供する前記工程が、コーティング、ならびに前記マイクロカプセル中に封入された、第一級、第二級、第三級、およびヒンダードアミン、苛性溶液、イオン性緩衝液、アンモニア、または二酸化炭素の溶解性を有する他の溶媒であるストリッピング溶媒を有するマイクロカプセルを提供することを含む煙道ガス方法。
[17] [15]に記載の二酸化炭素を含有する煙道ガスおよび他の工業ガスからの二酸化炭素捕捉の方法であって、
コーティングおよびマイクロカプセル中に封入されたストリッピング材料を有するマイクロカプセルを提供する前記工程が、コーティング、および前記マイクロカプセル中に封入されたアミンであるストリッピング溶媒を有するマイクロカプセルを提供することを含む煙道ガス方法。
[18] [15]に記載の二酸化炭素を含有する煙道ガスおよび他の工業ガスからの二酸化炭素捕捉の方法であって、
コーティングおよびマイクロカプセル中に封入されたストリッピング材料を有するマイクロカプセルを提供する前記工程が、多孔質固体から作られているコーティングおよび前記マイクロカプセル中にカプセル化されたストリッピング材料を有するマイクロカプセルを提供することを含む、[15]に記載の二酸化炭素を含有する煙道ガスおよび他の工業ガスからの二酸化炭素捕捉の方法。
[19] [15]に記載の二酸化炭素を含有する煙道ガスおよび他の工業ガスからの二酸化炭素捕捉の方法であって、
コーティングおよびマイクロカプセル中に封入されたストリッピング材料を有するマイクロカプセルを提供する前記工程が、炭素繊維を含むコーティングおよび前記マイクロカプセル中に封入されたストリッピング材料を有するマイクロカプセルを提供することを含む煙道ガス方法。
[20] [15]に記載の二酸化炭素を含有する煙道ガスおよび他の工業ガスからの二酸化炭素捕捉の方法であって、
コーティングおよびマイクロカプセル中に封入されたストリッピング材料を有するマイクロカプセルを提供する前記工程が、カーボンナノチューブを含むコーティングおよび前記マイクロカプセル中に封入されたストリッピング材料を有するマイクロカプセルを提供することを含む煙道ガス方法。
[21] [15]に記載の二酸化炭素を含有する煙道ガスおよび他の工業ガスからの二酸化炭素捕捉の方法であって、
コーティングおよびマイクロカプセル中に封入されたストリッピング材料を有するマイクロカプセルを提供する前記工程が、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびナイロンを含む、ポリマーのいくつかのファミリーのいずれかから作られているコーティング、ならびに前記マイクロカプセル中に封入されたストリッピング材料を有するマイクロカプセルを提供することを含む煙道ガス方法。
[22] 二酸化炭素を含有するガス混合物から二酸化炭素を分離する方法であって、
コーティングおよびマイクロカプセル中に封入されたストリッピング溶媒を有するマイクロカプセルを提供する工程であって、前記コーティングが、二酸化炭素に対して透過性がある工程と、
コーティングおよびマイクロカプセル中に封入されたストリッピング溶媒を有する前記マイクロカプセルを、二酸化炭素を含有するガス混合物に曝露する工程であって、前記二酸化炭素が、前記コーティング中を通して、前記ストリッピング溶媒によって取り込まれる工程と、
前記二酸化炭素を前記マイクロカプセルから追い出すことによって、前記ガス混合物から前記二酸化炭素を分離する工程とを含む方法。
[23] [22]に記載の二酸化炭素を含有するガス混合物から二酸化炭素を分離する方法であって、
前記ストリッピング溶媒が、第一級、第二級、第三級、およびヒンダードアミン、苛性溶液、イオン性緩衝液、アンモニア、または二酸化炭素の溶解性を有する他の溶媒である方法。
[24] [22]に記載の二酸化炭素を含有するガス混合物から二酸化炭素を分離する方法であって、
前記コーティングが、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびナイロンを含む、ポリマーのいくつかのファミリーの何れかから作られている方法。
Claims (24)
- 煙道ガスおよび他の工業ガス源からの二酸化炭素捕捉のためのマイクロカプセルであって、
マイクロカプセル体、
二酸化炭素に対して透過性がある前記マイクロカプセル体上の表面層、および
前記マイクロカプセル体中に封入された溶媒を含み、
前記溶媒は、50%の炭酸カリウム水溶液を含み、前記溶媒中の実質的にすべての炭酸カリウムは、100℃未満の温度で二酸化炭素を溶媒和し、
前記二酸化炭素は前記表面層を通過し、前記溶媒によって取り込まれて、二酸化炭素を煙道ガスおよび他の工業ガスから分離する、
マイクロカプセル。 - 請求項1に記載の煙道ガスおよび他の工業ガス源からの二酸化炭素捕捉のためのマイクロカプセルであって、
前記マイクロカプセル体上またはその中に、触媒または酵素の層をさらに含むマイクロカプセル。 - 請求項1に記載の煙道ガスおよび他の工業ガス源からの二酸化炭素捕捉のためのマイクロカプセルであって、実質的にすべての炭酸カリウムおよび溶媒和された二酸化炭素がKHCO3の形態で存在する、マイクロカプセル。
- 請求項3に記載の煙道ガスおよび他の工業ガス源からの二酸化炭素捕捉のためのマイクロカプセルであって、前記KHCO3が、沈殿物の形態であるマイクロカプセル。
- 請求項1に記載の煙道ガスおよび他の工業ガス源からの二酸化炭素捕捉のためのマイクロカプセルであって、実質的にすべての炭酸カリウムが二酸化炭素を溶媒和し、前記マイクロカプセルが145℃の温度まで加熱されたときに、前記マイクロカプセルが25psiの内部圧力により特徴づけられる、マイクロカプセル。
- 請求項1に記載の煙道ガスおよび他の工業ガス源からの二酸化炭素捕捉のためのマイクロカプセルであって、前記マイクロカプセル体が、溶媒和された二酸化炭素の放出後の2psiの内部圧力により特徴づけられる、マイクロカプセル。
- 請求項1に記載の煙道ガスおよび他の工業ガス源からの二酸化炭素捕捉のためのマイクロカプセルであって、
前記マイクロカプセル体がポリマーを含み、前記ポリマーは水および二酸化炭素ガスに対して透過性があり、前記ポリマーはカチオンに対して非透過性であるマイクロカプセル。 - 二酸化炭素を含有する煙道ガスおよび他の工業ガス源から二酸化炭素を捕捉するための装置であって、
コーティング、およびマイクロカプセル中にカプセル化されたストリッピング材料を有するマイクロカプセルを、二酸化炭素を含有する煙道ガスおよび他の工業ガスに曝露するためのシステムであって、前記コーティングは、前記二酸化炭素に対して透過性があり、前記二酸化炭素は前記コーティングを通過して、前記ストリッピング材料によって取り込まれるシステムと、
前記マイクロカプセルから前記二酸化炭素を追い出して、これによって、前記二酸化炭素を煙道ガスおよび他の工業ガスから分離するためのシステムとを含み、
前記ストリッピング材料は50%の炭酸カリウム水溶液を含む装置。 - 請求項8に記載の二酸化炭素を含有する煙道ガスおよび他の工業ガスから二酸化炭素を捕捉するための装置であって、
前記ストリッピング材料が、さらに第一級、第二級、第三級、およびヒンダードアミン、ならびにアンモニアから選択される溶媒を含む装置。 - 請求項8に記載の二酸化炭素を含有する煙道ガスおよび他の工業ガスから二酸化炭素を捕捉するための装置であって、
実質的にすべての炭酸カリウムおよび溶媒和した二酸化炭素がKHCO3の形態で存在する装置。 - 請求項10に記載の二酸化炭素を含有する煙道ガスおよび他の工業ガスから二酸化炭素を捕捉するための装置であって、
前記KHCO3が、沈殿物の形態である装置。 - 請求項8に記載の二酸化炭素を含有する煙道ガスおよび他の工業ガスから二酸化炭素を捕捉するための装置であって、
実質的にすべての炭酸カリウムが二酸化炭素を溶媒和し、前記マイクロカプセルが145℃の温度まで加熱されたときに、前記マイクロカプセルが25psiの内部圧力により特徴づけられる装置。 - 請求項8に記載の二酸化炭素を含有する煙道ガスおよび他の工業ガスから二酸化炭素を捕捉するための装置であって、
前記マイクロカプセルが、溶媒和された二酸化炭素の放出後の2psiの内部圧力により特徴づけられる装置。 - 請求項8に記載の二酸化炭素を含有する煙道ガスおよび他の工業ガスから二酸化炭素を捕捉するための装置であって、
前記マイクロカプセルがポリマーを含み、前記ポリマーは水および二酸化炭素ガスに対して透過性があり、前記ポリマーはカチオンに対して非透過性である装置。 - 二酸化炭素を含有する煙道ガスおよび他の工業ガスからの二酸化炭素捕捉の方法であって、
コーティングおよびマイクロカプセル中に封入されたストリッピング材料を有するマイクロカプセルを提供する工程、ここで、前記コーティングは二酸化炭素に対して透過性がある;
前記マイクロカプセルを、二酸化炭素を含有する煙道ガスおよび他の工業ガスに、100℃から40℃超の範囲の温度で曝露する工程、ここで、前記二酸化炭素は、前記コーティングを通過して、実質的にすべてのストリッピング材料が沈殿物の形態になるまで、前記ストリッピング材料によって取り込まれ;
前記二酸化炭素を前記マイクロカプセルから追い出すことによって、二酸化炭素を含有する前記煙道ガスおよび他の工業ガスから前記二酸化炭素を分離する工程とを含み、
前記ストリッピング材料が50%の炭酸カリウム水溶液を含む方法。 - 請求項15に記載の二酸化炭素を含有する煙道ガスおよび他の工業ガスからの二酸化炭素捕捉の方法であって、
前記沈殿物がKHCO3の式を有する方法。 - 請求項15に記載の二酸化炭素を含有する煙道ガスおよび他の工業ガスからの二酸化炭素捕捉の方法であって、
前記マイクロカプセルが、実質的にすべての炭酸カリウムが二酸化炭素を溶媒和し、前記マイクロカプセルが145℃の温度まで加熱されたときに、前記マイクロカプセルは、25psiの内部圧力により特徴づけられる方法。 - 請求項15に記載の二酸化炭素を含有する煙道ガスおよび他の工業ガスからの二酸化炭素捕捉の方法であって、
前記マイクロカプセルが、溶媒和された二酸化炭素の放出後の2psiの内部圧力により特徴づけられる方法。 - 請求項15に記載の二酸化炭素を含有する煙道ガスおよび他の工業ガスからの二酸化炭素捕捉の方法であって、
コーティングおよびマイクロカプセル中に封入されたストリッピング材料を有するマイクロカプセルを提供する前記工程が、炭素繊維を含むコーティングおよび前記マイクロカプセル中に封入されたストリッピング材料を有するマイクロカプセルを提供することを含む方法。 - 請求項15に記載の二酸化炭素を含有する煙道ガスおよび他の工業ガスからの二酸化炭素捕捉の方法であって、
コーティングおよびマイクロカプセル中に封入されたストリッピング材料を有するマイクロカプセルを提供する前記工程が、カーボンナノチューブを含むコーティングおよび前記マイクロカプセル中に封入されたストリッピング材料を有するマイクロカプセルを提供することを含む方法。 - 請求項15に記載の二酸化炭素を含有する煙道ガスおよび他の工業ガスからの二酸化炭素捕捉の方法であって、
前記マイクロカプセルがポリマーを含み、前記ポリマーは水および二酸化炭素ガスに対して透過性があり、前記ポリマーはカチオンに対して非透過性である方法。 - 二酸化炭素を含有するガス混合物から二酸化炭素を分離する方法であって、
コーティングを有するマイクロカプセルと、前記マイクロカプセル中に封入された50%の炭酸カリウム水溶液を含むストリッピング溶媒を提供する工程であって、前記コーティングが、二酸化炭素に対して透過性がある工程と、
コーティングおよびマイクロカプセル中に封入されたストリッピング溶媒を有する前記マイクロカプセルを、二酸化炭素を含有するガス混合物に曝露する工程であって、前記二酸化炭素が、前記コーティング中を通して、前記ストリッピング溶媒によって取り込まれる工程と、
前記二酸化炭素を前記マイクロカプセルから追い出すことによって、前記ガス混合物から前記二酸化炭素を分離する工程とを含む方法。 - 請求項22に記載の二酸化炭素を含有するガス混合物から二酸化炭素を分離する方法であって、
二酸化炭素の前記ガス混合物からの追い出しが、マイクロカプセルを145℃の温度まで加熱することを含む方法。 - 請求項22に記載の二酸化炭素を含有するガス混合物から二酸化炭素を分離する方法であって、
前記二酸化炭素が、40℃〜100℃の範囲の温度で、実質的にすべての炭酸カリウムがKHCO3の形態になるまで、前記ストリッピング溶媒により取り込まれる方法。
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