KR20230154935A - 흡착 및 탈착 구성을 갖는 가요성 수착제 중합체 복합 물품 - Google Patents

흡착 및 탈착 구성을 갖는 가요성 수착제 중합체 복합 물품 Download PDF

Info

Publication number
KR20230154935A
KR20230154935A KR1020237033859A KR20237033859A KR20230154935A KR 20230154935 A KR20230154935 A KR 20230154935A KR 1020237033859 A KR1020237033859 A KR 1020237033859A KR 20237033859 A KR20237033859 A KR 20237033859A KR 20230154935 A KR20230154935 A KR 20230154935A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
composite article
polymer composite
sorbent
sorbent polymer
configuration
Prior art date
Application number
KR1020237033859A
Other languages
English (en)
Inventor
에드워드 에이치 컬리
크리스틴 엠 스코티
Original Assignee
더블유.엘. 고어 앤드 어소시에이트스, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 더블유.엘. 고어 앤드 어소시에이트스, 인코포레이티드 filed Critical 더블유.엘. 고어 앤드 어소시에이트스, 인코포레이티드
Publication of KR20230154935A publication Critical patent/KR20230154935A/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28033—Membrane, sheet, cloth, pad, lamellar or mat
    • B01J20/2804—Sheets with a specific shape, e.g. corrugated, folded, pleated, helical
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/06—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with moving adsorbents, e.g. rotating beds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/26—Synthetic macromolecular compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/2803—Sorbents comprising a binder, e.g. for forming aggregated, agglomerated or granulated products
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/34—Regenerating or reactivating
    • B01J20/345—Regenerating or reactivating using a particular desorbing compound or mixture
    • B01J20/3458—Regenerating or reactivating using a particular desorbing compound or mixture in the gas phase
    • B01J20/3466—Regenerating or reactivating using a particular desorbing compound or mixture in the gas phase with steam
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0004—Use of compounding ingredients, the chemical constitution of which is unknown, broadly defined, or irrelevant
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/35—Composite foams, i.e. continuous macromolecular foams containing discontinuous cellular particles or fragments
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/20—Organic adsorbents
    • B01D2253/202—Polymeric adsorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/50—Carbon oxides
    • B01D2257/504—Carbon dioxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2258/00—Sources of waste gases
    • B01D2258/06—Polluted air
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/40083—Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption
    • B01D2259/40088—Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption by heating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/40083—Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption
    • B01D2259/40088—Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption by heating
    • B01D2259/4009—Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption by heating using hot gas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2203/00—Foams characterized by the expanding agent
    • C08J2203/06—CO2, N2 or noble gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2300/00—Characterised by the use of unspecified polymers
    • C08J2300/12—Polymers characterised by physical features, e.g. anisotropy, viscosity or electrical conductivity
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

흡착을 위한 복합 수착제 중합체 복합 물품이 개시되어 있다. 수착제 중합체 복합 물품은 수착제 및 가요성인 다공성 중합체를 포함하고, 수착제 중합체 복합 물품은 수착제 중합체 복합 물품이 공급 스트림의 하나 이상의 성분을 흡착하도록 구성되는 흡착 구성, 및 수착제 중합체 복합 물품이 수착제 중합체 복합 물품으로부터 하나 이상의 성분을 제거하도록 구성되는 탈착 구성을 갖는다.

Description

흡착 및 탈착 구성을 갖는 가요성 수착제 중합체 복합 물품
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2021년 3월 5일에 출원된 미국 가출원 번호 63/157,451 및 2022년 1월 25일에 출원된 미국 가출원 번호 63/302,852에 대한 우선권을 주장하며, 각 출원의 개시내용은 그 전체가 본원에 참조로 포함된다.
분야
본 개시내용은 수착제 중합체 복합 물품, 수착제 중합체 복합 물품의 형성 방법, 및 이산화탄소의 직접 공기 포집(DAC: direct air capture)을 위한 흡착을 포함하는, 흡착을 목적으로 하는 수착제 중합체 복합 물품의 사용 방법에 관한 것이다.
온실 가스 배출과 관련된 이산화탄소(CO2) 수준의 증가는 환경에 유해한 것으로 나타났다. Climate.gov 기사 "기후 변화: 대기 중 이산화탄소"에 보고된 바와 같이, 2019년 대기 중 평균 CO2 수준은 409.8 ppm으로, 지난 800,000년 동안 기록된 최고 수준이다. 대기 중 CO2 증가율도 지난 수십 년 동안의 증가율보다 훨씬 높다.
기후 변화를 허용 가능한 수준으로 제한하기 위해, 가까운 미래에 CO2 배출량을 0으로 감소시키는 것뿐만 아니라 마이너스 CO2 배출량을 달성하는 것도 필요하다. 마이너스 배출량을 달성하기 위한 몇 가지 가능성이 존재하는데, 예를 들어, 연소 연도 가스(combustion flue gas)로부터의 CO2 포집 및 후속 CO2 격리를 위한 생체재료의 연소("BECCS") 또는 CO2의 직접 공기 포집("DAC")이 존재한다.
흡착에 의한 가스 분리는, 예를 들어, 가스 스트림으로부터 특정 성분을 제거하는 것과 같이 산업에서 많은 다양한 응용 분야를 갖고 있으며, 여기서 원하는 생성물은 스트림으로부터 제거된 성분, 잔류 고갈 스트림 또는 둘 모두일 수 있다. 따라서, 가스 스트림의 미량 성분과 주요 성분 둘 모두 흡착 공정의 표적이 될 수 있다. 한 가지 중요한 가스 분리 응용 분야는 가스 스트림, 예를 들어, 연도 가스, 배기 가스, 산업 폐가스, 바이오가스 또는 대기 공기로부터 CO2를 포집하는 것이다. 대기 공기는 CO2의 희석된 공급 스트림으로서 간주된다.
DAC로서 지칭되는 대기로부터 직접 CO2를 포집하는 것은 인위적인 온실 가스 배출을 완화하는 여러 수단 중 하나이며 상품 시장 및 합성 연료 생산을 위한 비화석, 위치 독립적 CO2 공급원으로서 매력적인 경제적 전망을 갖고 있다. 대기로부터 CO2 포집의 구체적인 이점에는 다음이 포함된다: a) DAC는 전 세계 온실 가스 배출량의 상당 부분을 차지하고 현재 경제적으로 실현 가능한 방식으로 배출 현장에서 포집할 수 없는 분산된 배출원(예를 들어, 차량 ... 육상, 해상 및 항공)의 배출량을 해결할 수 있고, b) DAC는 기존 배출량을 해결할 수 있으므로 진정한 마이너스 배출량을 생성할 수 있고, c) DAC 시스템은 배출원에 부착될 필요가 없지만 위치에 독립적일 수 있고 추가 CO2 처리 또는 사용 현장에 위치할 수 있다.
이러한 공정을 보다 효율적으로 개발 및 개선하여 대기로부터 CO2 제거량을 최대화하면서 공정에 필요한 에너지를 최소화하려는 동기가 증가하고 있다.
도 1은 전통적인 DAC 시스템(10)에 관련된 공정의 개략도이다. 비-CO2 희석제(18) 중의 CO2 분자(16)의 혼합물을 함유하는 투입 공급 스트림(11)이 제공된다. 예를 들어, 투입 공급 스트림(11)은 공기 스트림일 수 있다. 흡착 공정 동안, 투입 공급 스트림(11)은 흡착제(12)에 노출된다. CO2 분자(16)는 흡착제(12) 상에 흡착되는 반면, 비-CO2 희석제(18)는 흡착제(12)를 통과하여 시스템(10)으로부터 배출된다. 이어서, 흡착제(12)는 흡착제(12)로부터 CO2 분자(16)를 방출하기 위해 탈착 과정을 거친다. 탈착 과정에는 액체 물 또는 증기 형태의 수분, 또는 시스템에 전달되는 반응 또는 에너지를 통한 시스템 온도의 변화가 포함될 수 있다. 이러한 탈착 과정을 CO2를 반복적으로 흡착 및 탈착하는 주기적 과정을 정의하기 위해 "변동(swing)" 흡착이라 지칭한다. 수분 변동 흡착이 사용되는 경우, 흡착제(12)는 수증기 또는 액체 물 형태의 수분에 노출되어 CO2 분자(16)의 탈착을 야기할 수 있다. 온도 변동 흡착이 사용되는 경우, 흡착제(12)에 열이 가해져 CO2 분자(16)의 탈착을 야기할 수 있다. 이러한 수분 및/또는 온도 변동은 분자를 흡착제(12)에 보유하는 결합을 일시적으로 파괴하여 CO2 분자(16)가 방출될 수 있도록 한다. 탈착된 CO2 분자(16)는 흡착제(12)로부터 분리되어 산출물(14)로서 수집된다. 이어서, 수집된 CO2 분자(16)는 농축되어 사용 또는 저장되기 전에 추가로 필요한 공정을 거칠 수 있다. 사용되는 흡착제(12)는 고온 및 고습도 조건과 같은 CO2 분자(16)를 분리하는 데 필요한 환경을 반복적으로 견딜 수 있는 것이 중요하다.
DAC를 위한 확립된 물품 및 기술이 있다. 예는 수착제 물질을 지지할 수 있거나 이로 코팅된 단일체와 같은 기재를 포함하는 물품을 사용하는 것이다. 기재의 유형 및 사용되는 수착제를 변경하여 변형이 확립된다. 그러나, 이러한 기존에 확립된 물품 및 방법은 흡착 상태와 탈착 상태 사이를 효율적으로 순환하는 능력에 한계를 나타낸다. 또한 물품의 내구성에 대해서도 한계가 있다. 물품은 또한 고온 또는 고습도 수준의 환경 또는 이의 조합에 노출될 때 분해될 수 있으며, 이는 수명을 단축시킬 수 있다.
개요
흡착을 위한 수착제 중합체 복합 물품이 개시되어 있다. 수착제 중합체 복합 물품은 수착제 및 가요성인 다공성 중합체를 포함하고, 수착제 중합체 복합 물품은 수착제 중합체 복합 물품이 투입물로부터 하나 이상의 성분을 흡착하도록 구성된 흡착 구성, 및 수착제 중합체 복합 물품이 수착제 중합체 복합 물품으로부터 하나 이상의 성분을 제거하도록 구성된 탈착 구성을 갖는다..
하나의 실시예("실시예 A")에 따르면, 수착제 중합체 복합 물품은 수착제, 및 가요성을 갖는 가요성인 다공성 중합체의 복합물을 포함하고, 수착제 중합체 복합 물품은 수착제 중합체 복합 물품이 공급 스트림의 하나 이상의 성분을 흡착하도록 구성되는 흡착 구성, 및 수착제 중합체 복합 물품이 수착제 중합체 복합 물품으로부터 하나 이상의 성분을 제거하도록 구성되는 탈착 구성을 갖는다. 가요성인 다공성 중합체의 가요성은 흡착 구성과 탈착 구성 사이의 변형을 용이하게 한다.
제2 실시예("실시예 B")에 따르면, 수착제 중합체 복합 물품의 사용 방법은 수착제, 및 가요성인 다공성 중합체를 포함하는 다공성 복합 부분을 갖는, 수착제 중합체 복합 물품을 제공하는 단계, 제1 구성의 수착제 중합체 복합 물품을 이산화탄소를 함유하는 공급 스트림에 노출시키는 단계. 수착제 중합체 복합 물품이 제1 구성으로 있는 동안에 이산화탄소의 적어도 일부를 수착제 상에 흡착시키는 단계, 흡착 단계 후에 수착제 중합체 복합 물품을 제2 구성으로 위치시키는 단계, 및 수착제 중합체 복합 물품이 제2 구성으로 있는 동안에 수착제 중합체 복합 물품으로부터 이산화탄소를 탈착시키는 단계를 포함한다.
도 1은 DAC 시스템에 관련된 공정의 개략도이다.
도 2는 본 개시내용의 수착제 중합체 복합 물품의 입면도이다.
도 2a는 도 2의 제1 복합 물품의 제1 복합 영역의 개략적인 입면도이다.
도 2b는 도 2의 제1 복합 물품의 압축된 형태의 제1 복합 영역의 개략적인 입면도이다
도 2c는 도 2b의 제1 복합 물품의 추가 압축된 형태의 제1 복합 영역의 개략적인 입면도이다.
도 2d는 본 개시내용의 단부-밀봉 영역과 함께 도시된 도 2의 제1 수착제 중합체 복합 물품의 입면도이다.
도 3은 도 2의 수착제 중합체 복합 물품을 사용하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4a는 제1 층상 구성의 수착제 중합체 복합 물품의 사시도이다.
도 4b는 제2 롤링 구성의 도 4a의 수착제 중합체 복합 물품의 입면도이다.
도 4c는 본원에 개시된 또 다른 실시양태에 따른 제1 층상 구성의 수착제 중합체 복합 물품의 측면도이다.
도 4d는 제2 롤링 구성의 도 4c의 수착제 중합체 복합 물품의 입면도이다.
도 5는 제1 구성과 제2 구성 사이에서 회전하는 연속적인 수착제 중합체 복합 물품의 입면도이다.
도 6a는 제1 확장된 구성의 수착제 중합체 복합 물품의 입면도이다.
도 6b는 제2 압축된 구성의 도 6a의 수착제 중합체 복합 물품의 입면도이다.
도 6c는 본원에 개시된 또 다른 실시양태에 따른 제1 확장된 구성의 수착제 중합체 복합 물품의 입면도이다
도 6d는 제2 압축된 구성의 도 6c의 수착제 중합체 복합 물품의 입면도이다.
정의 및 용어
본 개시내용은 제한적인 방식으로 판독해서는 안 된다. 예를 들어, 본 출원서에 사용된 용어는 해당 분야의 사람들이 그러한 용어에 부여하는 의미의 맥락에서 광범위하게 판독해야 한다.
부정확성이라는 용어와 관련하여, "약" 및 "대략"이라는 용어는 명시된 측정값을 포함하고 명시된 측정값에 합리적으로 근접한 임의의 측정값도 포함하는 측정값을 지칭하기 위해 상호 교환적으로 사용될 수 있다. 명시된 측정값에 합리적으로 근접한 측정값은 관련 기술분야에서 통상의 지식을 가진 개인이 이해하고 쉽게 확인할 수 있는 바와 같이 명시된 측정값으로부터 합리적으로 적은 양만큼 벗어난다. 이러한 편차는, 예를 들어, 측정 오류, 측정 및/또는 제조 장비 보정의 차이, 측정값 판독 및/또는 설정 시 인적 오류, 다른 구성요소, 특정 구현 시나리오, 사람 또는 기계에 의한 대상체의 부정확한 조정 및/또는 조작 등과 관련된 측정값의 차이를 고려하여 성능 및/또는 구조적 파라미터를 최적화하기 위해 이루어진 사소한 조정 등에 기인할 수 있다. 관련 기술분야에서 통상의 지식을 가진 개인이 그러한 합리적으로 작은 차이에 대한 값을 쉽게 확인할 수 없다고 판단되는 경우, "약" 및 "대략"이라는 용어는 명시된 값의 플러스 또는 마이너스 10%를 의미하는 것으로 이해될 수 있다.
본원에 사용된 "피브릴"이라는 용어는 길이 및 폭이 실질적으로 서로 상이한, 중합체와 같은 재료의 기다란 조각을 설명한다. 예를 들어, 피브릴은 폭(또는 두께)이 길이보다 훨씬 짧거나 작은 끈 또는 피브릴 조각과 유사할 수 있다.
본원에 사용된 "노드"라는 용어는 적어도 2개의 피브릴의 연결 지점을 설명하며, 여기서 연결은 2개의 피브릴이 영구적으로 또는 일시적으로 서로 접촉하는 위치로서 정의될 수 있다. 일부 예에서, 노드는 또한 피브릴보다 더 큰 부피의 중합체를 설명하는 데 사용될 수 있으며, 여기서 피브릴은 노드를 통해 동일한 피브릴의 명확한 연속 없이 시작되거나 종결된다. 일부 예에서, 노드는 피브릴보다 폭이 더 크지만 길이가 더 작다.
본원에 사용된 바와 같이, "노드" 및 "피브릴"은 그러나 반드시 그런 것은 아니지만 일반적으로 연결되거나 상호연결되어 있고, 예를 들어, 미세한 크기를 갖는 대상체를 설명하는 데 사용될 수 있다. "미세한" 대상체는 대상체 또는 대상체의 세부사항이 육안으로 보이지 않거나, 불가능하지는 않더라도, (예를 들어, 주사 전자 현미경 SEM을 포함하지만 이에 제한되지 않는) 현미경 또는 임의의 적합한 유형의 확대 장치의 도움 없이 관찰하기 어려울 정도로 실질적으로 작은 적어도 하나의 치수(폭, 길이 또는 높이)를 가진 대상체로서 정의될 수 있다.
다양한 실시양태에 대한 설명
본 개시내용은 수착제 중합체 복합 물품, 수착제 중합체 복합 물품의 형성 방법, 및 수착제 중합체 복합 물품을 사용하여 공급원 스트림으로부터 하나 이상의 원하는 물질을 흡착 및 분리하는 방법에 관한 것이다. 공기와 같은 희석된 공급 스트림으로부터 CO2의 DAC에 사용하기 위한 수착제 중합체 복합 물품이 아래에 설명되지만, 다른 흡착제 방법 및 적용에 사용될 수도 있다. 이러한 방법에는 기타 가스 공급 스트림(예를 들어, 연소 배기가스) 및 액체 공급 스트림(예를 들어, 해수)을 포함한 다양한 투입물로부터 물질을 흡착하는 것이 포함되지만 이에 제한되지 않는다. 흡착된 물질은 CO2로 제한되지 않는다. 다른 흡착된 물질은 다른 가스 분자(예를 들어, N2, CH4 및 CO), 액체 분자 및 용질이 포함될 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 특정 실시양태에서, 투입물은 흡착된 물질을 백만분율(ppm) 정도로 함유하여 희석될 수 있다.
도 2는 제1 복합 영역(28)을 포함하는 본 개시내용의 제1 예시적인 수착제 중합체 복합 물품(20)을 나타낸다. 제1 복합 영역(28)은 제1 다공성 중합체(22) 및 수착제 물질(24. 24')을 포함한다. 제1 복합 영역(28)은 또한 선택적인 캐리어(26)를 포함할 수 있다. 제1 복합 영역(28)의 각 요소는 아래에 추가로 설명된다.
제1 복합 영역(28)의 제1 다공성 중합체(22)는 팽창 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE), 팽창 폴리에틸렌(ePE), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 또는 다른 적합한 다공성 중합체 중 하나일 수 있다. 나노스펀, 멜트블로운, 스펀본드 및 다공성 캐스트 필름과 같은 부직포 재료가 다양한 다른 적합한 다공성 중합체 형태 중 하나일 수 있음을 이해할 것이다. 제1 다공성 중합체(22)는 제어된 온도 및 제어된 신장 속도로 중합체를 신장시켜 팽창될 수 있으며 이로 인해 중합체가 피브릴화될 수 있다. 팽창 후, 제1 다공성 중합체(22)는 복수의 노드(30) 및 인접한 노드(30)를 연결하는 복수의 피브릴(34)의 미세구조를 포함할 수 있다. 이러한 경우에, 제1 다공성 중합체(22)는 피브릴(34) 및 노드(30)에 의해 경계를 이루는 기공(32)을 포함한다. 예시적인 노드 및 피브릴 미세구조는 그 전체가 본원에 참조로 포함된 미국 특허 번호 3,953,566에 기재되어 있다. 제1 다공성 중합체(22)의 기공(32)은 미세기공으로 간주될 수 있다. 그러한 미세기공은 단일 기공 크기 또는 기공 크기의 분포를 가질 수 있다. 평균 공극 크기는 특정 실시양태에서 0.1 미크론에서 100 미크론까지의 범위일 수 있다.
제1 복합 영역(28)의 수착제 물질(24, 24')은 흡착을 통해 고체 표면 상에 투입물로부터 원하는 물질을 담지하도록 구성된 표면을 갖는 기재이다. 수착제 물질(24, 24')은 흡착 대상 물질에 따라 달라진다. 다양한 실시양태에서, 수착제 물질(24, 24')은 이온 교환 수지(예를 들어, Dow Chemical Company로부터 입수 가능한 Dowex™ Marathon™ A 수지와 같은 강염기성 음이온 교환 수지), 제올라이트, 활성탄, 알루미나, 금속-유기 골격체, 폴리에틸렌이민(PEI), 또는 또 다른 적합한 이산화탄소 흡착 물질, 예컨대 건조제(desiccant), 탄소 분자체, 탄소 흡착제, 흑연, 활성 알루미나, 분자체, 알루미노포스페이트, 실리코알루미노포스페이트, 제올라이트 흡착제, 이온 교환 제올라이트, 친수성 제올라이트, 소수성 제올라이트, 개질된 제올라이트, 천연 제올라이트, 포자사이트(faujasite), 클리노프틸로라이트(clinoptilolite), 모데나이트(mordenite), 금속-교환된 실리코-알루미노포스페이트, 단극성 수지, 양극성 수지, 방향족 가교된 폴리스티렌 매트릭스, 브롬화 방향족 매트릭스, 메타크릴산 에스테르 공중합체, 흑연 흡착제, 탄소 섬유, 탄소 나노튜브, 나노-물질, 금속염 흡착제, 과염소산염, 옥살산염, 알칼리 토금속 입자, ETS, CTS, 금속 산화물, 화학흡착제, 아민, 유기-금속 반응물, 하이드로탈사이트, 실리칼라이트, 제올라이트성 이마다졸레이트 골격체 및 금속 유기 골격체(MOF: metal organic framework) 흡착제 화합물, 및 이들의 조합을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는 이산화탄소 흡착 물질이다.
수착제 물질(24, 24')은 아래에 추가로 설명되는 바와 같이, 코팅, 충전, 연행된 입자로서 및/또는 또 다른 적합한 형태로 제1 다공성 중합체(22) 내에 존재할 수 있다. 도 2의 도시된 실시양태에서, 제1 다공성 중합체(22)가 수착제 물질(24)로 코팅되어 수착제 물질(24)이 제1 다공성 중합체(22)의 노드(30) 및/또는 피브릴(34) 상에 실질적으로 연속적인 코팅을 형성한다. 또한, 제1 다공성 중합체(22)가 수착제 물질(24)로 충전되어 수착제 물질(24)이 제1 다공성 중합체(22)의 노드(30) 및/또는 피브릴(34)에 혼입되는 것도 본 개시내용의 범위 내에 속한다. 도 2의 도시된 실시양태에서, 캐리어(26) 상의 수착제 물질(24')의 입자는 제1 다공성 중합체(22)에 연행되어 수착제 물질(24')이 제1 다공성 중합체(22)의 노드(30)와 피브릴(34) 사이의 기공(32)을 차지한다.
제1 복합 영역(28)의 선택적 캐리어(26)는 그것이 차지하는 영역의 표면적을 증가시키도록 구성되어 원하는 물질의 흡착을 위해 이용 가능한 증가된 표면적을 허용할 수 있는 물질이다. 캐리어(26)는 메조다공성 실리카, 폴리스티렌 비드, 다공성 중합체 베드 또는 구, 산화물 지지체, 또 다른 적합한 캐리어 물질을 포함할 수 있다. 캐리어(26)는 황산칼슘, 알루미나, 활성탄 및 흄드 실리카와 같은 다공성 무기 물질을 그 내부에 포함하는 다공성 필름을 추가로 포함할 수 있다. 상기 언급된 바와 같이, 캐리어(26)는 수착제 물질(24)로 코팅되거나 기능화되는 높은 표면적 입자로서 제1 복합 영역(28)의 기공(32)에 존재할 수 있다. 수착제 물질(24)로 코팅된 캐리어(26)의 조합은 흡착에 이용 가능한 표면적을 증가시킨다. 이들 실시양태에서, 노드(30) 및 피브릴(34)은 수착제 물질(24)로 코팅되거나 코팅되지 않을 수 있다. 노드(30) 및 피브릴(34)이 코팅되지 않은 경우, 제1 다공성 중합체(22)의 본래의 소수성을 보유할 수 있다.
수착제 중합체 복합 물품(20)의 제1 복합 영역(28)은 제1 면(72)(예를 들어, 도 2의 상부면) 및 제2 면(74)(예를 들어, 도 2의 하부면)을 포함한다. 수착제 중합체 복합 물품(20)은 제2 다공성 중합체(40)를 포함하는 제2 영역(36)을 추가로 포함하고, 여기서 제2 영역(36)은 제1 복합 영역(28)의 제1 면(72)에 인접하여 위치한다. 다양한 실시양태에서, 수착제 중합체 복합 물품은 또한 제3 다공성 중합체(48)를 포함하는 제3 영역(38)을 포함하고, 여기서 제3 영역(38)은 제1 복합 영역(28)의 제2 면(74)에 인접하여 위치한다. 이러한 방식으로, 제1 복합 영역(28)은 제1 면(72) 상의 제2 영역(36)과 제2 면(74) 상의 제3 영역(38) 사이에 개재될 수 있다. 제2 영역(36)의 제2 다공성 중합체(40)는 복수의 노드(42), 인접한 노드(42)를 연결하는 복수의 피브릴(46), 및 각각의 노드(42)와 피브릴(46) 사이에 각각 형성되는 복수의 기공(44)을 포함할 수 있다. 마찬가지로, 제3 영역(38)의 제3 다공성 중합체(48)는 복수의 노드(50), 인접한 노드(50)를 연결하는 복수의 피브릴(52), 및 각각의 노드(50)와 피브릴(52) 사이에 형성되는 복수의 기공(54)을 포함할 수 있다. 제2 다공성 중합체(40)의 기공(44) 및/또는 제3 다공성 중합체(48)의 기공(54)은 상기 추가로 설명된 바와 같이 미세기공으로 간주될 수 있다.
수착제 중합체 복합 물품(20)의 제1 복합 영역(28), 제2 영역(36) 및 제3 영역(38)은 상이한 공정을 사용하여 형성될 수 있다. 특정 실시양태에서, 제1 복합 영역(28), 제2 영역(36), 및/또는 제3 영역(38)은 개별 층으로서 형성될 수 있고, 이어서 함께 결합될 수 있다. 이러한 경우에, 제1 복합 영역(28)의 제1 다공성 중합체(22), 제2 영역(36)의 제2 다공성 중합체(40) 및/또는 제3 영역(38)의 제3 다공성 중합체(48)는 별개의 구조일 수 있다. 다른 실시양태에서, 제1 복합 영역(28), 제2 영역(36), 및/또는 제3 영역(38)은 함께 형성될 수 있고, 이어서 특정 영역을 구별하기 위해, 아래에 추가로 설명되는 바와 같이, 상이한 코팅 공정 또는 표면 처리를 거칠 수 있다. 이러한 경우에, 제1 복합 영역(28)의 제1 다공성 중합체(22), 제2 영역(36)의 제2 다공성 중합체(40), 및/또는 제3 영역(38)의 제3 다공성 중합체(48)는 연속적 또는 일체형 구조일 수 있다.
수착제 중합체 복합 물품(20)의 제1 복합 영역(28), 제2 영역(36) 및 제3 영역(38)은 상이한 정도의 소수성을 가질 수 있다. 소수성은 플라즈마 에칭 및 미세-지형적 특징의 적용을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는 코팅 또는 표면 처리를 적용하는 것과 같은 다양한 방법을 통해 변경될 수 있다. 제1 복합 영역(28)은 제1 소수성을 가지며, 제2 영역(36)은 제2 소수성을 가질 수 있으며, 제3 영역(38)은 제3소수성을 가질 수 있다. 제1 소수성은 제2 소수성 및 제3 소수성 각각의 소수성보다 작다. 제2 소수성은 제3 소수성보다 작거나, 크거나, 동일할 수 있다. 제2 영역(36) 및 제3 영역(38)의 더 큰 소수성은 각각의 영역(36, 38)을 통한 액체 물의 침투를 감소시켜 주변의 임의의 액체 물과 제1 복합 영역(28)의 성분 사이에 장벽을 형성할 수 있다. 이는 액체 물이 야기할 수 있는 제1 복합 영역(28) 내의 수착제 물질(24, 24')의 분해를 감소시켜 수착제 중합체 복합 물품(20)의 수명 및 내구성을 증가시킨다. 제1 복합 영역(28)의 제1 소수성에 비해 제2 영역(36)의 더 큰 소수성 및 제3 영역(38)의 더 큰 소수성은 제2 및 제3 영역(36, 38) 내의 수착제 물질(24, 24')의 부족으로부터 초래될 수 있다.
일부 실시양태에서, 제1 복합 영역(28)은 코팅(미도시)으로 밀봉된다. 특정 경우에, 코팅은 상기 기재된 수착제 물질(24, 24')과 유사한 탄소 흡착 물질이 되도록 구성된다.
제2 영역(36)의 제2 다공성 중합체(40) 및 제3 영역(38)의 제3 다공성 중합체(48)는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 팽창 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE), 팽창 폴리에틸렌(ePE), 또는 기타 적절한 다공성 중합체 중 적어도 하나일 수 있다. 제2 영역(36)의 제2 다공성 중합체(40)는 제3 영역(38)의 제3 다공성 중합체(48)와 동일하거나 상이할 수 있다. 또한, 제1 복합 영역(28)의 제1 다공성 중합체(22), 제2 영역(36)의 제2 다공성 중합체(40), 및 제3 영역(38)의 제3 다공성 중합체(48)는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
다양한 실시양태에서, 제2 영역(36)의 두께는 제1 복합 영역(28)의 두께보다 작고, 제3 영역(38)의 두께는 제1 복합 영역(28)의 두께보다 작다. 수착제 중합체 복합 물품(20)의 전체 두께는 약 0.1 mm 내지 약 5.0 mm일 수 있다. 특정 실시양태에서, 제1 복합 영역(28)의 두께는 전체 두께의 대부분, 예컨대 전체 두께의 약 70%, 약 80%, 약 90% 이상을 차지할 수 있다.
각각의 제1 복합 영역(28), 제2 영역(36) 및 제3 영역(38) 각각의 다공성 중합체(22, 40, 48)의 기공 특성은 가변적이다. 특정 실시양태에서, 제2 및 제3 영역(36, 38)은 제1 복합 영역(28)보다 더 적고/적거나 더 작은 기공(44, 54)을 가져서 제1 복합 영역(28) 내로의 원하는 분자(예를 들어, CO2)의 투과를 허용하면서 제1 복합 영역(28) 내로의 원하지 않는 오염물질(예를 들어, 물)의 투과를 선택적으로 제한할 수 있다. 대조적으로, 제1 복합 영역(28)은 흡착 및 탈착을 위해 제1 복합 영역(28)을 통한 CO2의 이동을 촉진하기 위해 제2 및 제3 영역(36, 38)보다 더 많은 및/또는 더 큰 기공(32)을 가질 수 있다.
또한, 기공 특성은 상이한 실시양태 간에 달라질 수 있다. 이러한 기공 특성의 변형은 수착제 중합체 복합 물품(20)의 전체 두께뿐만 아니라 제1 복합 영역(28), 제2 영역(36) 및 제3 영역(38)의 개별 두께에 따라 달라질 수 있다.
도 2a는 도 2의 수착제 복합 물품(20)의 제1 복합 영역(28)의 개략적인 입면도이다. 이러한 실시양태에서, 수착제 중합체 복합 물품(20)(도 2)은 비교적 두껍고, 예를 들어, 대략 3 mm이고, 제1 복합 영역(28)은 수착제 중합체 복합 물품(20)의 전체 두께의 대부분을 차지하는 두께 T1을 갖는다. 수착제 중합체 복합 물품(20)은 비교적 큰 공극률(void fraction)을 보유하기 위해 원하는 양의 수착제 물질(24)(예를 들어, 약 60%의 수착제 물질(24))이 로딩될 수 있으며, 여기서 공극률은 제1 복합 영역(28)의 전체 부피에 대한 제1 복합 영역(28)의 공극 공간의 부피의 상대적인 비율이다. 이러한 방식으로, 수착제 중합체 복합 물품(20)은 구조가 비교적 개방되어 있고, 수착제 물질(24)에 대한 접근성은 상대적으로 높다. 이러한 실시양태에서 두께 T1로 인해 가스 확산에 필요한 거리가 더 멀 수 있지만, 수착제 물질(24)은 가스에 접근 가능한 상태로 유지된다. 가스의 확산에 필요한 거리는 두께 T1로 인해 본 실시예에서 더 멀어질 수 있지만, 수착제 물질(24)은 가스에 접근할 수 있는 상태로 유지된다. 그 결과, 수착제 물질(24)에 흡착되는 가스의 초기 동역학은 느릴 수 있지만, 수착제 물질(24)에 흡착되는 CO2의 평형은 본원에 설명될 바와 같이 더 얇은 실시양태에 비해 빠르게 도달할 수 있다.
도 2b는 도 2a의 제1 복합 영역(28)의 대안적인 실시양태이며, 여기서 수착제 복합 물품(20)(도 2)은 중앙 두께, 예를 들어, 대략 0.5 mm를 갖는다. 이러한 실시양태에서, 제1 복합 영역(28)은 수착제 중합체 복합 물품(20)의 전체 두께의 대부분을 차지하는 두께 T2를 갖는다. 이러한 경우, 제1 복합 영역(28)의 중합체(22)(도 2)의 양과 수착제 물질(24)의 양이 이전 실시양태에 비해 일정하다면, 공극률은 도 2a의 제1 복합 영역(28)의 공극률보다 상대적으로 더 작을 것이다. 따라서, 수착제 중합체 복합 물품(20)은 가스가 수착제 물질(24)에 접근 가능하지만, 도 2a의 실시양태의 수착제 물질(24)보다 상대적으로 덜 접근 가능한 다공성을 유지한다. 그 결과, 수착제 물질(24)에 흡착되는 가스의 초기 동역학은 더 짧은 확산 거리로 인해 더 빠를 수 있지만, CO2 흡착의 평형을 이루는 시간은 도 2a의 실시양태에 비해 증가할 것이다.
도 2c는 도 2a 및 도 2b의 제1 복합 영역(28)의 대안적인 실시형태이고, 여기서 수착제 중합체 복합 물품(20)(도 2)은 상대적으로 얇고, 예를 들어, 대략 0.1 mm이다. 이러한 실시양태에서, 제1 복합 영역(28)은 수착제 중합체 복합 물품(20)의 전체 두께의 대부분을 차지하는 두께 T3을 갖는다. 이러한 경우, 제1 복합 영역(28)의 중합체(22)(도 2)의 양과 수착제 물질(24)의 양이 이전 두 실시양태에 비해 일정하다면, 중합체(22) 및 사용 가능한 수착제 물질(24)은 수착제 복합 물품(20) 내에서 훨씬 더 응축될 것이다. 가스가 물품(20)을 통과하는 데 필요한 확산 거리는 수착제 중합체 복합 물품(20)의 압축된 두께로 인해 더 짧지만, 수착제 물질(24)은 또한 가스에 덜 접근 가능하다. 그 결과, 수착제 물질(24)에 대한 가스 흡착의 초기 동역학은 이전 실시양태보다 더 빠를 것이지만, 시스템이 CO2 흡착 평형에 도달하는 데 더 오래 걸릴 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 수착제 중합체 복합물(20)의 기공 특성은 각 층 내에서 달라질 수 있을 뿐만 아니라, 수착제 중합체 복합 물품(20)의 두께, 제1 복합 영역(28)의 두께, 수착제 물질(24, 24')의 양 및 수착제 중합체 복합 물품(20) 내에서 사용되는 중합체(22)의 양을 포함하여 다양한 특성을 변화시킨 결과로서 다양한 실시양태에 걸쳐 달라질 수 있다. 이러한 방식으로, 확산 길이와 수착제 물질(24, 24') 접근성 사이의 관계는 수착제 중합체 복합 물품(20)의 기능을 최대화하기 위해 달라질 수 있다.
또한, 제1 복합 영역(28), 제2 영역(36) 및 제3 영역(38)의 소수성, 두께, 기공 특성 및 기타 특성을 변화시키는 능력은 수착제 중합체 복합 물품(20)의 내구성 및 순응성을 증가시킬 수 있다. 또한, 상대적으로 얇고 가요성인 수착제 중합체 복합 물품(20)의 사용은 수착제 중합체 복합 물품(20)이 CO2의 흡착 및 탈착을 위한 다양한 구성에 순응하도록 할 수 있다.
도 2d는 추가적인 단부-밀봉 영역(21)을 갖는 도 2의 수착제 중합체 복합 물품의 추가의 입면도이다. 특정 실시양태에서, 수착제 중합체 복합 물품(20)은 수착제 중합체 복합 물품(20)의 구성요소를 보호하기 위해 이러한 단부-밀봉 영역(21)을 포함한다. 예를 들어, 수착제 중합체 복합 물품(20)이 생산 또는 제조 목적과 같은 임의의 방식으로 절단되거나 분할되는 경우, 이는 제1 복합 영역(28)을 떠날 수 있고, 따라서 제1 복합 영역(28) 내의 수착제 물질(24, 24')은 수착제 중합체 복합 물품(20)의 특성에 해로울 수 있는 물, 증기 또는 잔해와 같은 외부 환경 요소에 노출될 수 있다. 따라서, 단부-밀봉 영역(21)을 갖는 실시양태가 바람직할 수 있다. 도 2d에 도시된 바와 같이, 단부-밀봉 영역(21)은 제2 영역(36)의 중합체(40)와 제3 영역(38)의 중합체(48)를 연결할 수 있도록 위치되고 제1 복합 영역(28)의 노출된 중합체를 적어도 한 면에 덮는다.
도 2d의 도시된 실시양태에서, 단부-밀봉 영역(21)은 수착제 중합체 복합 물품(20) 상에 밀봉 물질(47)의 추가의 층을 적용함으로써 형성된다. 밀봉 물질(47)은 제2 영역(36) 및 제3 영역(38)의 물질과 동일하거나 상이할 수 있다. 예를 들어, 밀봉 물질(47)은 ePTFE(도 2d에 나타낸 바와 같이), ePE, 실리콘 엘라스토머, 또는 제1 복합 영역(28)을 보호하는 임의의 다른 적절한 비다공성 및/또는 소수성 물질일 수 있다. 다른 실시양태에서, 단부-밀봉 영역(21)은 제2 영역(36) 및 제3 영역(38)을 연장하고 영역(36, 38)을 함께 결합(예를 들어, 핀칭, 접착)하여 형성될 수 있다. 이러한 가장자리 밀봉 단계를 추가하면 복합물에 보유된 수착제(들)를 보호함으로써 그리고 또한 복합물의 앞쪽 가장자리(공기 중 잔해 및 고속 충격으로 인해 손상을 입을 가능성이 가장 높은 영역)를 강인화에 있어 복합물에 도움이 될 것이다.
도 3은 DAC를 위한 수착제 중합체 복합 물품(20)(도 2)을 사용하는 방법(100)을 도시하는 흐름도이다. 수착제 중합체 복합 물품(20)(도 2)을 사용하는 방법은 DAC를 위한 사용과 관련하여 설명되지만, DAC 이외의 상이한 흡착 공정에 사용하기 위해 방법이 다양할 수 있다. 이러한 방법(100)의 제1 실시양태의 예를 도 4a 내지 도 4d에 나타낸다. 따라서, 방법(100)은 도 3, 도 4a, 도 4b, 도 4c 및 도 4d를 참조하여 초기에 설명될 것이다. 이어서, 후속 단락에서 방법(100)은 도 5 및 도 6a 내지 도 6d를 참조하여 설명될 것이다.
블록(102)에서, 방법(100)은 먼저 다공성 복합 부분(62)을 갖는 수착제 중합체 복합 물품(20)을 제공하는 단계를 포함한다. 특정 실시양태에서, 다공성 복합 부분(62)은 도 2와 관련하여 상기 나타내고 설명된 바와 같이, 수착제 물질(24, 24') 및 제1 다공성 중합체(22)를 갖는 제1 복합 층(28), 제2 층(36) 및 제3 층(38)을 포함한다. 특정 경우에, 블록(102)은 수착제 중합체 복합 물품(20)의 다공성 복합 부분(62)에 결합된 비다공성 부분(64)을 제공하는 것을 추가로 포함할 수 있다. 도 4a 및 도 4c의 실시양태에서, 비다공성 부분(64)은 수착제 중합체 복합 물품(20)의 다공성 복합 부분(62)의 최외곽 단부(68)에 위치한다. 다공성 복합 부분(62), 비다공성 부분(64)의 길이, 및/또는 수착제 중합체 복합 물품(20)의 전체 길이는 가변적이다.
블록(104)에서, 방법(100)은 제1 흡착 구성의 수착제 중합체 복합 물품(20)을 공급 스트림(60)에 노출시키는 단계를 포함한다. 수착제 중합체 복합 물품(20)은, 그 예를 도 4a 및 도 4c에 나타낸, 제1 구성에서 실질적으로 층상인 형태를 가질 수 있어서 다공성 부분(62)이 비다공성 부분(64)에 의해 은폐되지 않고 공급 스트림(60)에 노출되도록 한다. 이러한 제1 구성에서, 수착제 중합체 복합 물품(20)은 지지 구조물(70)에 의해 유지될 수 있다. 수착제 중합체 복합 물품(20)의 가요성 성질은 수착제 중합체 복합 물품(20)이 직물 깃발 또는 배너와 같이 지지 구조물(70)로부터 바깥쪽으로 확장되는 것을 허용할 수 있다. 수평 구성이 도 4a 내지 도 4d의 예시적인 실시양태에서 도시되어 있지만, 추가적인 다수의 수직 배향 구성이 구상된다. 일부 경우에, 수착제 중합체 복합물은 수착제 중합체 복합물(20)의 각 단부에서 구조물(70)에 의해 지지될 수 있고, 재료는 지지체(70) 사이를 가로지른다. 다양한 실시예에서, 공급 스트림(60)은 적어도 CO2 및 하나의 다른 실체를 함유한다. 공급 스트림(60)은 도 1을 참조하여 나타내고 설명된 투입물(11)의 것과 유사할 수 있다. 공급 스트림(60)은 도 4a 및 도 4c에 나타낸 바와 같이 수착제 중합체 복합 물품(20)을 가로질러 실질적으로 평행한 방향으로, 실질적으로 수직 방향, 또는 다른 적절한 방향으로 배향될 수 있다.
블록(106)에서, 방법(100)은 제1 구성으로 있는 동안에 수착제 중합체 복합 물품(20)의 수착제 물질(24, 24')(도 2) 상에 CO2를 흡착시키는 단계를 포함한다. 다양한 실시양태에서, 공급 스트림(60) 내의 CO2의 적어도 일부는 수착제 중합체 복합 물품(20)의 다공성 부분(62)의 수착제 물질(24, 24')(도 2) 상에 흡착된다. 특정 경우에, 수착제 중합체 복합 물품(20)은 CO2에 대한 흡착 용량이 도달할 때까지 제1 구성으로 유지된다. 이는 수착제 중합체 복합 물품(20)의 수착제 물질(24, 24')에 흡착된 CO2의 양이 수착제 중합체 복합 물품(20)의 수착제 물질(24, 24')이 흡착할 수 있는 CO2의 최대량과 같을 때 발생한다. 또한, 수착제 중합체 복합 물품(20)이 그 흡착 용량에 도달하기 전에 블록(106)의 흡착 단계를 중단하는 것도 본 개시내용의 범위 내에 있다. 예를 들어, 시스템의 동역학은 수착제 물질(24, 24') 상에 흡착된 CO2의 양이 흡착 용량에 도달하기 전에 평형 및 정체 상태에 도달하도록 제한될 수 있다. 이러한 예에서, 블록(106)의 흡착 단계는 수착제 물질(24, 24') 상에 흡착된 CO2의 양이 정체 상태에 있을 때 중단될 수 있다.
블록(108)에서, 방법(100)은 이전 블록(106)에서 수착제 중합체 복합 물품(20) 상에 CO2를 흡착시킨 후, 수착제 중합체 복합 물품(20)을 제2 탈착 구성으로 위치시키는 단계를 포함한다. 특정 경우에, 블록(108)의 이러한 위치시키는 단계는 흡착 용량에 도달한 후 또는 그 전에 발생한다. 수착제 중합체 복합 물품(20)은 제2 구성에서 실질적으로 롤링되거나 감겨진 원통형 형태를 가질 수 있으며, 다공성 부분(62)은 다공성 드럼(72) 상에 롤링되고, 비다공성 부분(64)은 다공성 부분(62) 상에 롤링된다. 이와 같이, 내부 다공성 부분(62)은 일부 예에 따르면 외부 비다공성 부분(64)에 의해 은폐될 수 있다. 비다공성 부분은 다공성 드럼(72) 내에 진공이 가해질 수 있도록 한다. 진공 또는 음압을 가하는 것은 탈착된 CO2를 끌어내는 표준 방법이다. 일부 예에서, 다공성 부분(62)은 비다공성 물질의 하나 이상의 층을 포함할 수 있는 외부 비다공성 부분(64)에 의해 일시적으로 덮일 수 있다. 일부 예에서, 다공성 부분(62)은 외부 비다공성 부분(64)에 의해 외부 환경으로부터 물리적으로 단리, 절연 또는 보호될 수 있다.
블록(110)에서, 방법(100)은 수착제 중합체 복합 물품(20)이 제2 구성으로 있는 동안에 수착제 중합체 복합 물품(20)을 탈착 공급원(desorption source)(80)(예를 들어, 물, 수증기, 및/또는 열)에 노출시킴으로써 CO2를 탈착시키는 단계를 포함한다. 도 4b 및 도 4d의 예시된 실시양태에서, 블록(110)의 이러한 탈착 단계는 제2 구성에 있을 때 수착제 중합체 복합 물품(20)의 중심을 통해 종방향으로 탈착 공급원(80)으로서 수증기를 주입하는 것을 포함한다. 단부-밀봉 영역(21)(도 2)은 수착제 물질(24, 24')을 보호할 수 있다. 재료가 탈착 단계 동안 훨씬 더 작은 구성으로 제한되기 때문에 탈착에 필요한 에너지는 기존 시스템에 비해 최소화될 수 있다. 수착제 중합체 복합 물품(20)은 힌지 및 추가적인 구성요소를 필요로 하지 않고 제1 구성과 제2 구성 사이의 변형을 용이하게 하는 정도의 가요성을 포함한다. 블록(110)의 이러한 탈착 단계는 대체 지리적 영역, 계절, 온도 및 날씨에 따라 다를 수 있다.
물 액적의 형성은 블록(106)의 흡착 단계 동안 공급 스트림(60)으로부터의 흡착과 블록(110)의 탈착 단계 동안 발생하는 CO2의 탈착 둘 모두를 억제할 수 있다. 공급 스트림(60)은 CO2의 흡착을 방해하는 수착제 중합체 복합 물품(20) 상에 액적이 형성되기에 충분한 수증기를 함유할 수 있다. 유사하게, 액상 액적은 탈착 동안 수착제 중합체 복합 물품(20) 상에 응축될 수 있다. 이러한 상황에서, 수착제 중합체 복합 물품(20)을 흔들거나, 진동(vibrating)시키거나, 진동(oscillating)시키거나, 달리 이동시키면 수착제 중합체 복합 물품(20)으로부터 액상 액적을 제거할 수 있다. 이러한 기술은 각각 흡착 및 탈착 효율을 향상시킬 수 있다. 이러한 이동성은 그 가요성에서 수착제 중합체 복합 물품(20)의 추가적인 이점을 입증한다. 액적을 제거하기 위한 동작을 부여하는 다양한 수단은 당업자에게 공지되어 있을 것이며, 예를 들어, 수착제 중합체 복합 물품(20)을 물리적으로 진동시키는 것, 구조물(70)을 흔드는 것, 펄스 공기를 가하는 것, 및/또는 소리 또는 자기 변형을 통해 구조물(70)을 진동시키는 것을 포함할 수 있다. 수착제 중합체 복합 물품(20)을 흔들거나 진동시키는 이러한 단계는 블록(104)을 노출시키는 단계, 블록(106)을 흡착시키는 단계, 블록(108)을 위치시키는 단계 및 블록(110)을 탈착시키는 단계와 동시에, 이전에 및/또는 그 후에 발생할 수 있다.
특정 경우에, 방법(100)은 추출된 CO2를 수집하는 단계를 추가로 포함한다. 이러한 수집 과정은 방출된 CO2를 수집하기 위해 진공을 사용하여 수행될 수 있다.
도 3의 방법(100)의 또 다른 실시양태는 도 5에 도시된 수착제 중합체 복합 물품(20')의 사용에 관한 것이다. 수착제 중합체 복합 물품(20')은 상기 기재된 수착제 중합체 복합 물품(20)과 유사할 수 있으며, 이하에 기재되는 것을 제외하고는 유사 참조 번호는 유사 요소를 식별한다.
도 5의 도시된 실시양태에서, 블록(102)(도 3)의 제공하는 단계는 제1 부분(82)(예를 들어, 도 5의 상부 부분) 및 제2 부분(84)(예를 들어, 도 5의 하부 부분)을 갖는 연속 경로(81)를 따라 벨트형 다공성 복합 부분(62)을 배열하는 것을 포함한다. 블록(104)(도 3)의 노출시키는 단계는, 제1 구성의 수착제 중합체 복합 물품(20')과 함께, 다공성 복합체(62)의 적어도 일부를 경로(81)의 제1(예를 들어, 상부) 부분(82)에 위치시키고 공급 스트림(60)과 연통하는 것을 포함한다. 블록(106)(도 3)의 흡착 단계는 공급 스트림(60)으로부터 제1 구성으로 배열된 수착제 중합체 복합 물품(20')의 부분 내로 CO2를 흡착시키는 것을 포함한다. 블록(108)(도 3)의 위치시키는 단계는, 제2 구성의 수착제 중합체 복합 물품(20')과 함께, 다공성 복합물(62)의 적어도 일부를 경로(81)의 제2(예를 들어, 하부) 부분(84)에 위치시키고 탈착 공급원(80)과 연통하는 것을 포함한다. 블록(110)(도 3)의 탈착시키는 단계는 제2 구성으로 배열된 수착제 중합체 복합 물품(20')의 일부를 탈착 공급원(80)에 노출시켜 CO2를 탈착시키는 것을 포함한다. 도 5의 도시된 실시양태에서, 이러한 탈착 공급원(80)은 수증기(예를 들어, 수증기를 함유하는 온실)이다. 온실의 예에서, 방출된 CO2는 식물에 의해 사용될 수 있다. 특정의 다른 실시양태에서, 추출된 CO2는 블록(110)의 탈착 단계 후에 수집될 수 있다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 수착제 중합체 복합 물품(20')은 롤러(86a, 86b, 86c, 86d)에 의해 지지되고, 경로(81)를 따라 연속적으로 회전할 수 있다. 이러한 실시양태에서, 수착제 중합체 복합 물품(20')은 경로(81)의 제1 부분(82)에 위치할 때의 제1 구성과 경로(81)의 제2 부분(84)에 위치할 때의 제2 구성 사이에서 연속적으로 회전하는 무한 트랙으로서 거동한다. 이러한 방식으로, 수착제 중합체 복합 물품(20')의 길이를 따른 각 지점은 제1 구성에서 흡착을 겪을 수 있고, 제2 구성으로 회전할 때 탈착 및 재생을 겪을 수 있고, 다시 제1 구성으로 회전할 때 추가 흡착 등을 겪을 수 있다. 수착제 복합 물품(20)의 가요성은 힌지 구성요소를 포함하지만 이에 제한되지 않는 추가 구성요소가 필요 없이 제1 구성과 제2 구성 사이의 전환을 촉진한다. 이러한 실시양태는 또한 흡착 및 탈착이 단일 수착제 중합체 복합 물품(20')과 동시에 발생하도록 허용한다. 예를 들어, 제1 구성으로 위치하는 수착제 중합체 복합 물품(20')의 상반부(upper half)에서 흡착이 발생할 수 있고, 제2 구성으로 위치하는 수착제 중합체 복합 물품(20)의 하반부(lower half )에서 동시에 탈착이 발생할 수 있다. 수착제 중합체 복합 물품(20')이 이동하는 속도는 흡착 및 탈착을 위한 그의 용량에 따라 또는 평형에 도달할 때의 동역학에 기초하여 변경될 수 있다.
도 3의 방법(100)의 또 다른 실시양태는 수착제 중합체 복합 물품(20'')의 사용에 관한 것이며, 그 예는 도 6a 내지 도 6d에 도시되어 있다. 수착제 중합체 복합 물품(20'')은 상기 기재된 수착제 중합체 복합 물품(20)과 유사할 수 있으며, 이하에 기재되는 것을 제외하고는 유사 참조 번호는 유사 요소를 식별한다.
본 실시양태에서, 블록(104)(도 3)의 노출시키는 단계에 상응하는 제1 구성은 확장되거나 펼쳐진 구성이고, 그 예는 도 6a 및 도 6c에 나타내고, 블록(108)(도 3)의 위치시키는 단계에 상응하는 제2 구성은 압축되거나 접힌 구성이고, 그 예는 도 6b 및 도 6d에 나타낸다. 수착제 중합체 복합 물품(20'')은 이러한 펼쳐짐 및 접힘을 수용하기 위한 힌지 지점(91)을 갖는 격자 구조물일 수 있다. 이러한 실시양태에서, 수착제 중합체 복합 물품(20'')의 높이(90)는 제2 압축된 구성에서의 수착제 중합체 복합 물품(20'')의 높이(92)보다 제1 확장된 구성에서 더 크다.
특정 실시양태에서, 수착제 중합체 복합 물품(20'')은 수착제 물질(24)을 함유하는 영역(예를 들어, 충전된 영역) 및 수착제 물질(24)이 결여된 영역(예를 들어, 충전되지 않은 영역)을 포함할 수 있다. 수착제 물질(24)이 결여된 영역은 수착제 물질(24)을 함유하는 영역보다 더 순응적일 수 있다. 수착제 중합체 복합 물품(20'')의 순응성을 제어하는 이러한 능력은 또한 힌지 지점(91)의 제어된 위치 지정을 허용할 수 있다. 실리콘과 같은 물질은 내구성을 증가시키기 위해 수착제 물질(24)이 결여된 수착제 중합체 복합 물품(20)의 영역에 연행될 수 있다. 수착제 복합 물품(20)의 가요성은 기계적 힌지 및 추가 구성요소를 필요로 하지 않고 제1 구성과 제2 구성 사이의 이동(translation)을 용이하게 하며, 이는 비용을 증가시키고 수명 및 내구성을 감소시킬 것이다.
또한, 블록(110)(도 3)의 탈착시키는 단계는 수착제 중합체 복합 물품(20'')을 탈착 공급원(80)에 노출시키는 것을 포함할 수 있다. 도 6b 및 도 6d의 도시된 실시양태에서, 탈착 공급원(80)은 물일 수 있어서 탈착시키는 단계는 제2 압축 구성으로 있는 동안에 CO2를 탈착하기 위해 흡착 중합체 복합 물품(20'')을 물에 침지시키는 것을 포함한다. 다른 실시양태에서, 탈착 공급원(80)은 증기 또는 열일 수 있다. 당업자는 탈착 단계 동안 수착제 중합체 복합물이 차지하는 부피를 최소화하는 에너지 절약 잠재력을 분명히 인식할 것이다. 이러한 부피 감소는 에너지 사용량 감소와 궁극적으로 비용 감소를 초래할 것이다.
가요성 수착제 중합체 복합물의 추가 이점은 부피 감소(접기, 롤링, 스풀링 등) 능력으로부터 초래된다. 공기 접촉기 또는 모듈의 부피를 최소화하면 CO2 포집 현장의 저장 공간, 제조 현장의 재고 공간 및 배송 및 포장 비용을 줄일 수 있을 것이다. 이러한 이점은 나열되어 있지만 제한하려는 것은 아니다. 추가로 설명하자면, 부피 감소 이점은 본 발명의 수착제 중합체 복합물을 대체하는 데 필요한 작업자의 감소와 같이 광범위할 수 있다. 예를 들어, 전개 또는 흡착 구성에서, 수착제 중합체 복합물을 부피가 클 수 있고, 이를 취급 및 대체하기 위해 기술자 팀을 필요로 하는 반면, 본 발명의 접히거나 스풀링된 수착제 중합체 복합물은 한 번에 다수의 기술자가 필요했던 동일한 작업을 수행하는 데 한 명의 기술자만이 필요할 수 있다.
다양한 수정 및 추가가 본 개시내용의 범위를 벗어나지 않고 논의된 예시적인 실시양태에 대해 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 기재된 실시양태는 특정 특징을 언급하지만, 본 개시내용의 범위는 또한 설명된 특징 모두를 포함하지 않는 특징 및 실시양태의 다양한 조합을 갖는 실시양태를 포함한다. 따라서, 본 개시내용의 범위는 청구항의 범위 내에 속하는 모든 그러한 대안, 수정 및 변형을 이의 모든 등가물과 함께 포함하는 것으로 의도된다.

Claims (28)

  1. 수착제 및 가요성을 갖는 가요성인 다공성 중합체의 복합물을 포함하는 수착제 중합체 복합 물품으로서, 수착제 중합체 복합 물품은
    수착제 중합체 복합 물품이 공급 스트림의 하나 이상의 성분을 흡착하도록 배치된 흡착 구성;
    수착제 중합체 복합 물품이 수착제 중합체 복합 물품으로부터 하나 이상의 성분을 제거하도록 배치된 탈착 구성
    을 가지며, 가요성인 다공성 중합체의 가요성은 흡착 구성과 탈착 구성 사이의 변형을 용이하게 하는 것인 수착제 중합체 복합 물품.
  2. 제1항에 있어서, 수착제 중합체 복합 물품은 캐리어를 추가로 포함하는 것인 수착제 중합체 복합 물품.
  3. 제1항에 있어서, 공급 스트림은 이산화탄소를 포함하는 것인 수착제 중합체 복합 물품.
  4. 제1항에 있어서, 수착제 중합체 복합 물품은 흡착 구성에서 실질적으로 층상이고, 탈착 구성에서 실질적으로 원통형인 수착제 중합체 복합 물품.
  5. 제1항에 있어서, 수착제 중합체 복합 물품은
    흡착 구성의 확장된 배열; 및
    탈착 구성의 압축된 배열
    을 포함하는 것인 수착제 중합체 복합 물품.
  6. 제1항에 있어서, 수착제 중합체 복합 물품은 흡착 구성에서 실질적으로 펼쳐지고 탈착 구성에서 실질적으로 접혀지는 것인 수착제 중합체 복합 물품.
  7. 제1항에 있어서, 수착제가 결여된 비다공성 부분을 추가로 포함하고, 비다공성 부분은 복합물에 결합되는 것인 수착제 중합체 복합 물품.
  8. 제7항에 있어서, 비다공성 부분은 복합물의 최외곽 단부에 결합되는 것인 수착제 중합체 복합 물품.
  9. 제7항에 있어서, 수착제 중합체 복합 물품이 탈착 구성일 때, 복합물의 다공성 중합체는 비다공성 부분에 의해 일시적으로 덮이는 것인 수착제 중합체 복합 물품.
  10. 제1항에 있어서, 일단 수착제 중합체 복합 물품의 흡착 용량 또는 흡착 평형에 도달하면, 수착제 중합체 복합 물품은 흡착 구성에서 탈착 구성으로 전환되는 것인 수착제 중합체 복합 물품.
  11. 제1항에 있어서, 수착제 중합체 복합 물품은 탈착 구성에서 흡착 구성으로 복귀하는 것인 수착제 중합체 복합 물품.
  12. 수착제 중합체 복합 물품의 사용 방법으로서,
    수착제 및 가요성인 다공성 중합체를 포함하는 다공성 복합 부분을 포함하는 수착제 중합체 복합 물품을 제공하는 단계;
    제1 구성의 수착제 중합체 복합 물품을 이산화탄소를 함유하는 공급 스트림에 노출시키는 단계;
    수착제 중합체 복합 물품이 제1 구성으로 있는 동안에 이산화탄소의 적어도 일부를 수착제 상에 흡착시키는 단계;
    흡착 단계 후에 수착제 중합체 복합 물품을 제2 구성으로 위치시키는 단계; 및
    수착제 중합체 복합 물품이 제2 구성으로 있는 동안에 수착제 중합체 복합 물품으로부터 이산화탄소를 탈착시키는 단계
    를 포함하는, 수착제 중합체 복합 물품의 사용 방법.
  13. 제12항에 있어서, 수착제가 이산화탄소 용량 또는 평형에 도달할 때까지 수착제 중합체 복합 물품을 제1 구성으로 유지하는 단계를 추가로 포함하고, 위치시키는 단계는 일단 이산화탄소 용량 또는 평형에 도달하면 발생하는 것인 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    제공하는 단계는, 가요성 중합체를 갖는 비다공성 부분을 다공성 복합 부분의 가요성인 다공성 중합체에 결합시키는 것을 추가로 포함하고;
    노출시키는 단계는, 수착제 중합체 복합 물품을 실질적으로 층상인 형태로 위치시키는 것을 추가로 포함하며;
    위치시키는 단계는, 수착제 중합체 복합 물품을 다공성 복합 부분이 비다공성 부분에 의해 은폐된 실질적으로 원통형인 형태로 위치시키는 것을 추가로 포함하는 것인 방법.
  15. 제14항에 있어서, 탈착시키는 단계는, 제2 구성의 수착제 중합체 복합 물품의 중심에 수증기를 주입하고 이산화탄소의 적어도 일부를 수집하는 것을 포함하는 것인 방법.
  16. 제12항에 있어서, 탈착시키는 단계 이후에, 수착제 중합체 복합 물품을 제2 구성에서 제1 구성으로 되돌리는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  17. 제12항에 있어서, 제1 부분 및 제2 부분을 갖는 경로를 따라 수착제 중합체 복합 물품을 회전시키는 단계를 추가로 포함하고, 여기서
    제1 구성의 수착제 중합체 복합 물품을 갖는 노출시키는 단계 동안, 수착제 중합체 복합 물품의 일부는 경로의 제1 부분에 위치되고;
    제2 구성의 수착제 중합체 복합 물품을 갖는 위치시키는 단계 동안, 수착제 중합체 복합 물품의 일부는 경로의 제2 부분 상에 위치되는 것인 방법.
  18. 제17항에 있어서, 회전시키는 단계는, 수착제 중합체 복합 물품이 차지하는 부피를 감소시키는 것인 방법.
  19. 제17항에 있어서, 탈착시키는 단계는, 제2 구성의 다공성 복합 부분을 이산화탄소를 탈착시키는 물질에 침지시키는 것을 추가로 포함하는 것인 방법.
  20. 제19항에 있어서, 물질은 물 또는 수증기인 방법.
  21. 제12항에 있어서, 탈착시키는 단계 이후에, 추출된 이산화탄소를 수집하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  22. 제17항에 있어서, 회전시키는 단계는, 수착제 중합체 복합 물품이 제1 구성과 제2 구성 사이에서 연속적으로 전환되도록 연속적으로 수행되는 것인 방법.
  23. 제12항에 있어서,
    노출시키는 단계는, 수착제 중합체 복합 물품을 확장된 구성으로 위치시키는 것을 포함하고;
    위치시키는 단계는, 수착제 중합체 복합 물품을 압축된 구성으로 위치시키는 것을 포함하는 것인 방법.
  24. 제23항에 있어서, 수착제 중합체 복합 물품의 높이가, 압축된 구성에서의 수착제 중합체 복합 물품의 높이보다 확장된 구성에서 더 큰 것인 방법.
  25. 제23항에 있어서, 탈착시키는 단계는, 제2 구성의 수착제 중합체 복합 물품을 이산화탄소를 탈착하는 물질에 침지시키는 것을 추가로 포함하는 것인 방법.
  26. 제12항에 있어서, 수착제 중합체 복합 물품은 수착제를 보호하는 단부-밀봉 영역을 추가로 포함하는 것인 방법.
  27. 제12항에 있어서, 임의의 액상 액적을 실질적으로 제거하기 위해 수착제 중합체 복합 물품을 이동시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  28. 제12항에 있어서, 공급 스트림은 증기 또는 열을 추가로 함유하는 것인 방법.
KR1020237033859A 2021-03-05 2022-03-07 흡착 및 탈착 구성을 갖는 가요성 수착제 중합체 복합 물품 KR20230154935A (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202163157451P 2021-03-05 2021-03-05
US63/157,451 2021-03-05
US202263302852P 2022-01-25 2022-01-25
US63/302,852 2022-01-25
PCT/US2022/019104 WO2022187729A1 (en) 2021-03-05 2022-03-07 Flexible sorbent polymer composite article having adsorptive and desorptive configurations

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230154935A true KR20230154935A (ko) 2023-11-09

Family

ID=80930327

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020237033859A KR20230154935A (ko) 2021-03-05 2022-03-07 흡착 및 탈착 구성을 갖는 가요성 수착제 중합체 복합 물품

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20240116024A1 (ko)
EP (1) EP4301508A1 (ko)
JP (1) JP2024508937A (ko)
KR (1) KR20230154935A (ko)
AU (1) AU2022231170A1 (ko)
BR (1) BR112023017771A2 (ko)
CA (1) CA3209173A1 (ko)
WO (1) WO2022187729A1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2022279130A1 (en) * 2021-05-18 2023-11-09 W. L. Gore & Associates, Inc. Sorbent article with selective barrier layer
US20240181433A1 (en) * 2022-12-02 2024-06-06 Donaldson Company, Inc. Ptfe and active particle compositions
WO2024119128A1 (en) * 2022-12-02 2024-06-06 Donaldson Company, Inc. Porous substrates comprising ptfe compositions

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE392582B (sv) 1970-05-21 1977-04-04 Gore & Ass Forfarande vid framstellning av ett porost material, genom expandering och streckning av en tetrafluoretenpolymer framstelld i ett pastabildande strengsprutningsforfarande
US5248428A (en) * 1991-06-28 1993-09-28 Minnesota Mining And Manufacturing Company Article for separations and purifications and method of controlling porosity therein
KR20080082597A (ko) * 2005-07-28 2008-09-11 글로벌 리서치 테크놀로지스, 엘엘씨 공기로부터 이산화탄소의 제거
US20080295691A1 (en) * 2007-06-01 2008-12-04 Chunqing Liu Uv cross-linked polymer functionalized molecular sieve/polymer mixed matrix membranes
JP5865201B2 (ja) * 2012-07-11 2016-02-17 富士フイルム株式会社 二酸化炭素分離用複合体の製造方法、二酸化炭素分離用複合体及び二酸化炭素分離用モジュール
WO2020113281A1 (en) * 2018-12-07 2020-06-11 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Adsorption and desorption apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
BR112023017771A2 (pt) 2023-10-03
EP4301508A1 (en) 2024-01-10
AU2022231170A1 (en) 2023-09-07
WO2022187729A1 (en) 2022-09-09
CA3209173A1 (en) 2022-09-09
JP2024508937A (ja) 2024-02-28
US20240116024A1 (en) 2024-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20230154935A (ko) 흡착 및 탈착 구성을 갖는 가요성 수착제 중합체 복합 물품
Darunte et al. CO2 capture via adsorption in amine-functionalized sorbents
US9789436B2 (en) Sorbents for carbon dioxide reduction from indoor air
Hedin et al. Adsorbents for the post-combustion capture of CO2 using rapid temperature swing or vacuum swing adsorption
Nakao et al. Advanced CO2 capture technologies: absorption, adsorption, and membrane separation methods
Serna-Guerrero et al. Triamine-grafted pore-expanded mesoporous silica for CO 2 capture: effect of moisture and adsorbent regeneration strategies
Jiang et al. Performance of amine-multilayered solid sorbents for CO2 removal: Effect of fabrication variables
Shrotri et al. A short review on recent advances in porous adsorbents for separation of oxygen from atmospheric air
CN116917034A (zh) 具有吸附和解吸构造的柔性吸附剂聚合物复合制品
US10112174B2 (en) Stabilization of amine-containing CO2 adsorbents and related systems and methods
KR20230155511A (ko) 보유된 고체를 갖는 중합체 복합 물품 및 형성 방법
Wang et al. Electrospun nanofibrous sorbents and membranes for carbon dioxide capture
KR20240007932A (ko) 선택적 장벽 층을 갖는 흡착제 물품
Tontisirin Nanosized zeolites for CO2 capture
US20240139710A1 (en) Sorbent polymer composite article for adsorption
CN116917033A (zh) 用于吸附的疏水吸附剂聚合物复合制品
CN116963831A (zh) 具有保留固体的聚合物复合制品及其形成方法
WO2024048578A1 (ja) 酸性ガス吸着装置
Wright et al. Capture of carbon dioxide (CO 2) from air
WO2024107606A2 (en) Regenerable rotor and method of manufacture
WO2024144815A1 (en) Gas separation contactor module assembly and method for making gas separation contactor module assembly
WO2024144814A1 (en) Gas separation contactor module and method for making gas separation contactor module