MX2014001439A - Contactor monolitico y sistema asociado y metodo para la captacion de dioxido de carbono. - Google Patents

Contactor monolitico y sistema asociado y metodo para la captacion de dioxido de carbono.

Info

Publication number
MX2014001439A
MX2014001439A MX2014001439A MX2014001439A MX2014001439A MX 2014001439 A MX2014001439 A MX 2014001439A MX 2014001439 A MX2014001439 A MX 2014001439A MX 2014001439 A MX2014001439 A MX 2014001439A MX 2014001439 A MX2014001439 A MX 2014001439A
Authority
MX
Mexico
Prior art keywords
monolithic
zeolite
channels
contactor
carbon dioxide
Prior art date
Application number
MX2014001439A
Other languages
English (en)
Other versions
MX340637B (es
Inventor
D Anthony Galasso
Garry D Grayson
Daniel J Wallman
Jon A Magnuson
Tab H Crooks
Original Assignee
Boeing Co
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 Boeing Co filed Critical Boeing Co
Publication of MX2014001439A publication Critical patent/MX2014001439A/es
Publication of MX340637B publication Critical patent/MX340637B/es

Links

Classifications

    • 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
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/62—Carbon oxides
    • 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
    • B01J20/3007—Moulding, shaping or extruding
    • 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
    • B01D53/04—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
    • B01D53/0407—Constructional details of adsorbing systems
    • 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
    • B01D53/0407—Constructional details of adsorbing systems
    • B01D53/0446—Means for feeding or distributing gases
    • 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
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • 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
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/06—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising oxides or hydroxides of metals not provided for in group B01J20/04
    • B01J20/08—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising oxides or hydroxides of metals not provided for in group B01J20/04 comprising aluminium oxide or hydroxide; comprising bauxite
    • 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
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/103—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate comprising silica
    • 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
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/16—Alumino-silicates
    • B01J20/18—Synthetic zeolitic molecular sieves
    • 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
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/16—Alumino-silicates
    • B01J20/18—Synthetic zeolitic molecular sieves
    • B01J20/183—Physical conditioning without chemical treatment, e.g. drying, granulating, coating, irradiation
    • 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
    • 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
    • B01J20/28002—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 physical properties
    • B01J20/28011—Other properties, e.g. density, crush strength
    • 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
    • B01J20/28042—Shaped bodies; Monolithic structures
    • B01J20/28045—Honeycomb or cellular structures; Solid foams or sponges
    • 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
    • B01J20/3078—Thermal treatment, e.g. calcining or pyrolizing
    • 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
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/106—Silica or silicates
    • B01D2253/108—Zeolites
    • 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
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/116—Molecular sieves other than zeolites
    • 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
    • B01D2253/30—Physical properties of adsorbents
    • B01D2253/34—Specific shapes
    • B01D2253/342—Monoliths
    • 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
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/80—Water
    • 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
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24744—Longitudinal or transverse tubular cavity or cell

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Drying Of Gases (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

Un contactor monolítico para captar moléculas objetivo, el contactor monolítico puede incluir un cuerpo monolítico que tiene un extremo de entrada y un extremo de salida opuesto longitudinalmente y un pluralidad de células que se extienden desde cerca del extremo de entrada hasta cerca del extremo de salida, en donde las moléculas objetivo son adsorbidas a una superficie del cuerpo.

Description

CONTACTOR MONOLITICO Y SISTEMA ASOCIADO Y METODO PARA LA CAPTACION DE DIOXIDO DE CARBONO ANTECEDENTES DE LA INVENCION El dióxido de carbono es captado para una variedad de aplicaciones. Las fuentes naturales de dióxido de carbono son extraídas comúnmente para la captación de dióxido de carbono para varios propósitos industriales. El dióxido de carbono es captado también como un producto secundario de procesos industriales y para remover el exceso de dióxido de carbono de un suministrador de aire.
El dióxido de carbono puede ser obtenido de varias fuentes usando varias técnicas. Sin embargo las técnicas tradicionales para la captación de dióxido de carbono pueden ser muy consumidoras de energía, particularmente cuando se lleva a cabo a escala industrial. Los dos requerimientos de energía más demandantes para la captación de dióxido de carbono son típicamente la energía requerida para manejar una corriente de gas pasada ó a través de un medio de captación y la energía requerida para regenerar y capturar el dióxido de carbono desde el medio de captación. Por lo tanto, los costos de materiales de dióxido de carbono pueden llegar ser significativos, particularmente cuando se usan grandes cantidades .
Un método común para la captación de dióxido de carbono Ref.245634 es el uso de aminas para unir químicamente dióxido de carbono. Tales métodos involucran reacciones químicas y requieren energía significativa para liberar el dióxido de carbono de las aminas .
Otro método para colectar dióxido de carbono es el uso de carbonato de sodio como un catalizador en el cual una corriente de aire es introducida a una corriente de hidróxido de sodio líquido para producir sales de carbonato. Tales métodos requieren energía significativa porque las sales de carbonato necesitan ser calentadas a temperaturas muy altas para liberar el dióxido de carbono capturado.
Otro método para la captación de dióxido de carbono es el uso de un lecho fijo de polvo de zeolita o extruidos esféricos de zeolita. Tales métodos también requieren energía significativa para manejar la corriente de gas a través del lecho fijo de material de zeolita.
En consecuencia, aquellos expertos en la materia continúan con los esfuerzos de búsqueda y desarrollo en el campo de la captación de dióxido de carbono.
BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION En un aspecto, el sistema descrito puede incluir un contactor monolítico para la captación de moléculas objetivo, el contactor monolítico puede incluir un cuerpo monolítico que tiene un extremo de entrada y un extremo de salida opuesto longitudinalmente y una pluralidad de celdas que se extienden desde cerca del extremo de entrada hasta cerca del extremo de salida, en donde las moléculas objetivo son absorbidas a una superficie del cuerpo.
En otro aspecto el sistema descrito puede incluir un sistema para la captación de moléculas objetivo, tales como agua y dióxido de carbono, a partir de un gas de proceso, el sistema puede incluir un condensador para remover calor del gas de proceso, en donde el condensador condensa el vapor de agua en el gas de proceso, una cámara desecante para absorber agua adicional del gas de proceso para producir gas sustancialmente seco, una cámara de contacto para absorber dióxido de carbono desde el gas seco. El sistema descrito puede también incluir opcionalmente una cámara de vacio para evacuar el dióxido de carbono absorbido de la cámara de contacto y hacer la transición del dióxido de carbono evacuado de un gas a un sólido, como por medio de sublimación, y un montaje de transferencia de calor para la captación del calor removido del gas de proceso y transferir el calor.
En aún otro aspecto, se describe un método para hacer un contactor monolítico para la captación de moléculas objetivo, el método puede incluir los pasos de: (1) preparar una composición absorbente que comprende un material absorbente (por ejemplo, un material de zeolita) , un portador y un aglutinante, (2) extrudir la composición absorbente para formar un cuerpo monolítico que tiene un extremo de entrada, un extremo de salida opuesto longitudinalmente, y una pluralidad de células sustancialmente paralelas que se extienden desde cerca del extremo de entrada hasta cerca del extremo de salida, (3) secar el cuerpo, y (4) secar a fuego el cuerpo.
En aún otro aspecto, se describe un método para la captación de dióxido de carbono, el método puede incluir los pasos de: (1) Proporcionar una mezcla gaseosa que incluya dióxido de carbono y agua, y (2) absorber al menos una porción del dióxido de carbono de la mezcla gaseosa sobre un contactor monolítico, el contactor monolítico incluye un material absorbente montado como un cuerpo monolítico que define una pluralidad de canales.
Otros aspectos del contactor monolítico, sistema y método descritos llegarán a ser aparentes a partir de la siguiente descripción detallada, las figuras acompañantes y las reivindicaciones anexas .
BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS La figura 1 es un diagrama de bloque esquemático de una modalidad del sistema descrito para la captación de dióxido de ca bono ,- La figura 2 es un diagrama de flujo que ilustra una modalidad del método descrito para la captación de dióxido de carbono; La figura 3 es una vista frontal en perspectiva de una modalidad del contactor monolítico descrito; La figura 4 es una vista frontal alzada del contactor monolítico de la figura 3 ; La figura 5 es un diagrama de flujo que ilustra una modalidad del método descrito para hacer un contactor monolítico; y La figura 6 es una vista transversal de una cámara de contacto del sistema descrito para la captación de dióxido de carbono .
DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION La siguiente descripción se refiere a las figuras acompañantes las cuales ilustran modalidades específicas de la descripción. Otras modalidades que tienen diferentes estructuras y operaciones no se apartan del alcance de la presente descripción. Así mismo, las referencias numéricas pueden referirse al mismo elemento o componente en diferentes figuras.
Refiriendo a la figura 1, una modalidad del sistema descrito para captar dióxido de carbono designado generalmente 10, puede incluir una fuente de gas 12, una unidad de movimiento de aire 14, un condensador 16, una cámara desecante 18 y una cámara de contacto 20. Opcionalmente , el sistema 10 también puede incluir una cámara de vacio 22 y/o un montaje de transferencia de calor 24. Subsistemas y componentes adicionales pueden ser incorporados en el sistema 10 sin alejarse del alcance de la presente descripción .
La fuente de gas 12 puede ser una fuente de gas de proceso 26. El gas de proceso 26 puede ser cualquier gas contenedor de dióxido de carbono. Por ejemplo, el gas de proceso 26 puede ser una mezcla gaseosa, y puede incluir dióxido de carbono al igual que otros constituyentes, tales como vapor de agua, nitrógeno, oxígeno, gases raros, y similares .
El gas de proceso 26 puede estar a una temperatura elevada relativa a las condiciones ambientales de modo que el gas de proceso 26 contenga exceso de calor. En una expresión, el gas de proceso 26 puede estar a una temperatura de por lo menos 25 °C. En otra expresión, el gas de proceso 26 puede estar a una temperatura de por lo menos 50°C. En otra expresión, el gas de proceso 26 puede estar a una temperatura de por lo menos 100 °C. En otra expresión, el gas de proceso 26 puede estar a una temperatura de por lo menos 200 °C. En otra expresión, el gas de proceso 26 puede estar a una temperatura de por lo menos 300°C. En otra expresión, el gas de proceso 26 puede estar a una temperatura de por lo menos 400°C. En aún otra expresión, el gas de proceso 26 puede estar a una temperatura de por lo menos 500 °C.
En una implementación particular la fuente de gas 12 puede ser una planta de energía y el gas de proceso 26 puede ser el efluente desde la planta de energía. Por ejemplo, la planta de energía puede ser una planta de energía de quemado de hidrocarburo, tal como una planta de energía de gas natural, y el gas de proceso 26 pueden ser los productos secundarios de combustión de la planta de energía de quemado de hidrocarburo. Por lo tanto, el gas de proceso 26 puede estar a una temperatura relativamente elevada con relación a las condiciones ambientales, y puede incluir cantidades significativas de dióxido de carbono como un resultado de la reacción de combustión del oxígeno con el hidrocarburo. Opcionalmente , dispositivos de separación, tales como depuradores, pueden ser usados entre la fuente de gas 12 y la unidad de movimiento de aire 14 para remover contaminantes (por ejemplo metales) desde el efluente antes de que el gas de proceso 26 entre al sistema 10.
La unidad de movimiento de aire 14, puede opcionalmente facilitar la transferencia del gas de proceso desde la fuente de gas 12 al condensador 16. La unidad de movimiento de aire 14 puede ser un ventilador, un soplador o similares, y puede controlar el flujo (la taza de flujo) del gas de proceso 26 al condensador 16. El uso de múltiples unidades de movimiento de aire 14 también es contemplado.
El condensador 16 puede recibir el gas de proceso 26 desde la unidad de movimiento de aire 14, y puede condensar el vapor de agua en el gas de proceso 26 para sacar un gas parcialmente (sino es que totalmente) seco 28. Varias configuraciones y tipos de condensadores pueden ser utilizados, y el uso de un condensador multietapa o de una sola etapa es también contemplado.
El condensador 16 puede condensar el vapor de agua en el gas de proceso 26 por medio de enfriar el gas de proceso 26. El calor extraído del gas de proceso 26 por medio del condensador 16 durante el enfriamiento puede ser transferido al montaje de transferencia de calor 24 para uso adicional, como es descrito a mayor detalle a continuación.
Así, el condensador 16 puede disminuir la temperatura del gas de proceso 26. En una manifestación el condensador 16 puede disminuir la temperatura del gas de proceso 26 por al menos 10 °C. En otra manifestación el condensador 16 puede disminuir la temperatura del gas de proceso 26 por al menos 20°C. En otra manifestación el condensador 16 puede disminuir la temperatura del gas de proceso 26 por al menos 30°C. En otra manifestación el condensador 16 puede disminuir la temperatura del gas de proceso 26 por al menos 40°C. En otra manifestación el condensador 16 puede disminuir la temperatura del gas de proceso 26 por al menos 50 °C. En otra manifestación el condensador 16 puede disminuir la temperatura del gas de proceso 26 por al menos 100°C. En otra manifestación el condensador 16 puede disminuir la temperatura del gas de proceso 26 por al menos 150°C. En aún otra manifestación el condensador 16 puede disminuir la temperatura del gas de proceso 26 por al menos 200°C.
El agua removida del gas de proceso 26 por medio del condensador 16 puede ser captada como un producto secundario del sistema 10. El agua captada puede entonces ser usada para cualquier propósito adecuado o descargada a un drenaje.
La cámara desecante 18 puede recibir el gas parcialmente seco 28 desde el condensador 16, y puede sacar un gas sustancialmente seco 30. La cámara desecante 18 puede incluir un material desecante seleccionado para remover sustancialmente todos los restos de agua en el gas parcialmente seco 28. Varios materiales desecantes orgánicos o inorgánicos pueden ser usados, tales como alúminas, sílices, zeolitas, carbonos, polímeros, biomasa, y similares. El uso de otros materiales desecantes está también contemplado sin alejarse del alcance de la presente descripción .
En una modalidad particular del sistema descrito 10, el material desecante en la cámara desecante 18 puede ser (o puede incluir) un material absorbente, tal como un material de tamiz molecular. Como un ejemplo específico no limitante, el material desecante (absorbente) puede estar configurado como un cuerpo monolítico formado a partir de un material de tamiz molecular con una estructura de metal alcalino silico-aluminoso que tiene una abertura de poro efectiva de por lo mucho aproximadamente 5 ángstroms (Por ejemplo aproximadamente 3 ámstrongs) . Como otro ejemplo específico no limitante el material desecante (absorbente) puede estar configurado como un cuerpo monolítico formado a partir de un material de zeolita. Como aún otro ejemplo específico no limitante, el material desecante (absorbente) puede ser configurado como un cuerpo monolítico formado a partir de una zeolita 3A.
El material desecante puede llegar a ser agotado después de la captación de una cierta cantidad de agua, y por lo tanto puede requerir regeneración. La regeneración del material desecante puede ser efectuada por medio de aplicar calor al material desecante por medio del montaje de transferencia de calor 24, como se describe a mayor detalle más adelante. Otras técnicas, tales como aplicar un vacio pueden también ser usadas para regenerar el material desecante. Combinaciones de otras técnicas, tales como calor y vacío, también son contempladas.
El agua removida del gas parcialmente seco 28 por medio de la cámara desecante 18 puede ser captado como un producto secundario del sistema 10. El agua captada puede entonces ser usada para cualquier propósito adecuado o descargada a un drenaje.
Así, el condensador 16 y la cámara desecante 18 puede remover sustancialmente toda el agua contenida originalmente en el gas de proceso 26. El gas seco resultante 30 puede entonces ser usado para la captación de dióxido de carbono. Un beneficio del sistema descrito 10 es la efectividad de costo de la captación y retiro del dióxido de carbono donde la relación de vapor de agua a dióxido de carbono en el gas seco 30 es igual o menor que uno por peso.
La cámara de contacto 20 puede recibir el gas seco 30 desde la cámara desecante 18, y puede sacar un gas seco sustancialmente libre de dióxido de carbono 32. La cámara de contacto 20 puede incluir un material absorbente que absorba dióxido de carbono desde el gas seco 30 por medio de adhesión de moléculas de dióxido de carbono desde la corriente de gas seco 30 a una superficie del material absorbente. Además, durante el proceso de absorción, el dióxido de carbono también puede ser absorbido en la estructura interna del material absorbente tal como por difusión o fenómenos de transporte similar de las moléculas de dióxido de carbono desde la superficie del material absorbente.
Una variedad de materiales absorbentes orgánicos o inorgánicos pueden ser adecuados para usarse en la cámara de contacto 20 para absorber dióxido de carbono desde el gas seco 30, tales como alúminas, sílices, zeolitas, carbonos, polímeros, biomasa, y similares. El uso de otros materiales absorbentes también es contemplado.
En una modalidad particular del sistema descrito 10, el material absorbente en la cámara de contacto 20 puede ser (o puede incluir) un material de tamiz molecular. Como un ejemplo específico no limitante, el material absorbente puede ser configurado como un cuerpo monolítico formado a partir de un material de tamiz molecular con una estructura de metal alcalino sílico-aluminoso que tiene una abertura de poro efectiva de aproximadamente 8 a aproximadamente 13 ángstroms (por ejemplo, aproximadamente 10 ángstroms) . Como otro ejemplo específico no limitante, el material absorbente puede ser configurado como un cuerpo monolítico formado a partir de un material de zeolita. Como aún otro ejemplo específico no limitante, el material absorbente puede estar configurado como un cuerpo monolítico formado a partir de zeolita 13X (o una modificación de zeolita 13X) .
Cuando una cantidad suficiente de dióxido de carbono ha sido absorbida por el material absorbente (sobre y en el material absorbente) dentro de la cámara de contacto 20, un proceso de desorción puede ser iniciado para liberar el dióxido de carbono desde el material absorbente. El proceso de desorber el dióxido de carbón absorbido desde el material absorbente puede regenerar el material absorbente, por lo tanto permitiendo el uso adicional del material absorbente.
El dióxido de carbono absorbido puede ser liberado desde el material absorbente usando varias técnicas. Una técnica adecuada para desorber dióxido de carbono desde el material absorbente involucra someter el material absorbente a vacio.
Como un ejemplo, la cámara de contacto 20 puede ser sustancialmente sellada al flujo de gas, y un vacio puede ser atraído en la cámara de contacto 20. La caída de presión puede ser relativamente baja, tal como aproximadamente 8 a aproximadamente 12 psi (aproximadamente 0.5625 a 0.8438 Kg/cm2) . Como otro ejemplo, la cámara de contacto 20 puede ser sustancialmente sellada al flujo de gas y después la cámara de contacto 20 puede ser acoplada fluidamente a la cámara de vacio opcional 22. Adicionalmente (o alternativamente) , puede ser suministrado calor a la cámara de contacto 20 y, finalmente al material absorbente, tal como por medio del montaje de transferencia de calor 24, para promover la liberación del dióxido de carbono desde el material absorbente. Por lo tanto, el vacio y/o calor aplicado puede facilitar la liberación de dióxido de carbono desde el material absorbente en la cámara de contacto 20 como es mostrado por la flecha 34.
Sin estar limitado a alguna teoría particular, se cree que el uso de regeneración por vacio puede reducir significativamente los requerimientos totales de energía debido a la caída de presión relativamente baja requerida para efectuar la desorción, haciendo así que el proceso de fisisorción descrito sea significativamente eficiente. Por ejemplo, un proceso de fisisorción seguido por desorción por vacio puede requerir de tres a cinco veces menos energía para la regeneración que un proceso tradicional de quimisorción. Usar una estructura monolítica, como aquí se describe, puede además mejorar la eficiencia de operación.
Opcionalmente , el dióxido de carbono gaseoso (flecha 34) que sale de la cámara de contacto 20 puede ser transicionado a un sólido usando cualquier técnica adecuada, tal como por congelación o deposición similar. Por ejemplo, una superficie enfriada 36, tal como un dedo frió puede ser posicionado corriente abajo de la cámara de contacto 20 para hacer contacto con el dióxido de carbono gaseoso (flecha 34) . La superficie enfriada 36 puede ser enfriada por una bomba criogénica 38 que circula un líquido frió a través de la superficie enfriada 36. La superficie enfriada 36 puede ser enfriada a una temperatura que sea lo suficientemente baja para causar que el dióxido de carbono gaseoso se solidifique en la superficie enfriada 36.
El dióxido de carbono solidificado puede entonces ser captado, ya sea como un sólido o por transicionar el dióxido de carbono de regreso a un gas (es decir, sublimación) (por ejemplo, con calor). El dióxido de carbono captado puede entonces ser enviado para su almacenamiento o para transporte a un sitio de trabajo.
El montaje de transferencia de calor 24 puede acoplar térmicamente el condensador 16 a uno o más otros subsistemas del sistema 10 para aplicar el calor captado en el condensador 16 a los otros subsistemas del sistema 10. Como un ejemplo, el montaje de transferencia de calor 24 puede acoplar térmicamente el condensador 16 a la cámara desecante 18. Como otro ejemplo, el montaje de transferencia de calor 24 puede acoplar térmicamente el condensador 16 a la cámara de contacto 20. Como otro ejemplo, el montaje de transferencia de calor 24 puede selectivamente acoplar térmicamente el condensador 16 a ambas la cámara desecante 18 y la cámara de contacto 20.
El montaje de transferencia de calor 24 puede incluir una línea de fluido 50, una bomba 52, intercambiadores de calor 54, 56, 58 y un disipador de calor opcional 60. El primer cambiador de calor 54 puede estar asociado con el condensador 16 y puede captar calor desde el gas de proceso 26 en el condensador 16. El segundo cambiador de calor 56 puede estar asociado con la cámara desecante 18, y puede transferir calor a la cámara desecante 18, tal como durante la regeneración del material desecante. El tercer cambiador de calor 58 puede estar asociado con la cámara de contacto 20, y puede transferir calor a la cámara de contacto 20, tal como durante la desorción de dióxido de carbono desde el material absorbente.
La línea de fluido 50 puede acoplar fluidamente el primer cambiador de calor 54 con el segundo y tercer intercambiadores de calor 56, 58. La bomba 52 puede circular un fluido refrigerante (por ejemplo agua glicol o similares) a través de la línea de fluido 50 de tal manera que el fluido refrigerante capte calor desde el primer cambiador de calor 54 y transfiera el calor a uno o más subsistemas diferentes del sistema 10. Por ejemplo, el fluido refrigerante puede transferir calor captado a la cámara desecante 18 por medio del segundo cambiador de calor 56 o a la cámara de contacto 20 por medio del tercer cambiador de calor 58.
Una primera válvula 62 puede estar acoplada a la línea de fluido 50 cerca de la cámara desecante 18 para controlar el flujo de fluido refrigerante al segundo cambiador de calor 56. Una línea de circunvalación 64 puede ser proporcionada para circunvalar el segundo cambiador de calor 56 cuando la primera válvula 62 está cerrada.
Una segunda válvula 66 puede estar acoplada a la línea de fluido 50 cerca de la cámara de contacto 20 para controlar el flujo de fluido refrigerante al tercer cambiador de calor 58. Una línea de circunvalación 68 puede ser proporcionada para circunvalar el tercer cambiador de calor 58 cuando la segunda válvula 66 está cerrada.
Así, las válvulas 62, 66 pueden ser accionadas selectivamente para controlar cuando el calor es aplicado a la cámara desecante 18 y a la cámara de contacto 20, respectivamente.
La línea de fluido 50 puede también estar en comunicación fluida con el disipador de calor 60. El disipador de calor 60 puede remover el calor residual desde el fluido refrigerante antes que el fluido refrigerante sea recirculado de regreso a través del montaje de transferencia de calor 24. Los montajes de transferencia de calor que no recirculan el fluido refrigerante son también contemplados.
Refiriéndose a la figura 2, también se describe un método, generalmente designado 100, para la captación de dióxido de carbono. El método 100 puede empezar en el bloque 102 con el paso de obtener un gas contenedor de dióxido de carbono. Como se describió anteriormente, el gas contenedor de dióxido de carbono puede ser el efluente caliente de una planta de energía, tal como una planta de energía de quemado de hidrocarburos. El uso de otros gases contenedores de dióxido de carbono está también contemplado.
Como se muestra en el bloque 104, el calor excedente puede ser removido del gas contenedor de dióxido de carbono. El calor excedente puede ser removido en un condensador, el cual puede también benéficamente remover algo del (si no es que todo) vapor de agua del gas contenedor de dióxido de carbono. El agua residual puede ser removida del gas contenedor de dióxido de carbono usando un desecante, como se muestra en el bloque 106 para producir un gas contenedor de dióxido de carbono sustancialmente seco.
El dióxido de carbono del gas contenedor de dióxido de carbono seco puede ser absorbido sobre (y en) un material absorbente, como se muestra en el bloque 108. Luego, como se muestra en el bloque 110, el dióxido de carbono absorbido puede ser desorbido del material absorbente, de tal manera como con calor y/o vacío. El dióxido de carbono desorbido puede ser transicionado a un sólido, tal como por congelamiento, como se muestra en el bloque 112, y el dióxido de carbono puede ser captado como se muestra en el bloque 114.
Como se muestra en el bloque 116, el calor excedente removido del gas contenedor de dióxido de carbono en el bloque 104 puede ser usado para regenerar el desecante y/o el material absorbente. Aplicar el calor captado en el bloque 104 a otros subsistemas también es contemplado.
De acuerdo con lo anterior, el sistema descrito 10 y el método 100 pueden captar calor excedente desde el gas de proceso contenedor de dióxido de carbono -calor que debe ser removido de todos modos- y puede usar el calor captado en conexión con uno o más subsistemas diferentes, así reduciendo las necesidades totales de energía de los sistemas y métodos.
Refiriéndose a las figuras 3 y 4, también se describe un contactor monolítico, generalmente designado 200, para absorber moléculas objetivo, tales como dióxido de carbono, agua, o una combinación de dióxido de carbono y agua. En una solicitud, el contactor monolítico 200 puede ser usado en la cámara de contacto 20 (figura 1) del sistema descrito 10 (figura l) . En otra solicitud, el contactor monolítico 200 puede ser usado en la cámara desecante 18 (figura 1) del sistema descrito 10 (figura 1) .
El contactor monolítico 200 puede incluir un cuerpo monolítico 202 que define una pluralidad de canales 206. Los canales 206 pueden estar dispuestos como una estructura en forma de panal 204, en donde los canales 206 están definidos por paredes delgadas 208 del cuerpo monolítico 202.
El contactor monolítico 200 puede estar formado a partir de un material absorbente . El material absorbente puede ser un absorbente seco sintético o natural tal como un material de tamiz molecular (por ejemplo un material de zeolita) . El material absorbente puede ser poroso o no poroso. Por ejemplo, el material absorbente puede ser un polvo de zeolita sintético o natural, el cual, como será aquí escrito a mayor detalle, puede estar unido, moldeado, colado o extruido para formar el cuerpo monolítico 202. Materiales absorbentes adecuados para formar el contactor monolítico 200 son discutidos anteriormente en conexión con los materiales desecantes usados en la cámara desecante 18 (figura 1) y los materiales absorbentes usados en la cámara de contacto 20 (figura 1) .
Debido a que el contactor monolítico 200 está formado como un solo cuerpo monolítico 202 de material absorbente, tal como una cerámica porosa, una zeolita, u otro material absorbente adecuado (por ejemplo, material absorbente homogéneo) el desgaste o la degradación de la superficie exterior 210 del cuerpo monolítico 202 y la superficie de las paredes 208 pueden exponer material de zeolita fresco. Por lo tanto, el contactor monolítico 200 puede ser, en un sentido, un sistema de larga duración autosostenible que requiere relativamente poco mantenimiento o reemplazo para mantener el rendimiento.
En una modalidad, el contactor monolítico 200 puede estar formado de zeolita 3A o similar, donde el número denota el tamaño de poro accesible y la letra denota el marco de estructura de la zeolita. Un contactor monolítico 200 de zeolita 3A (o contactores monolíticos múltiples 200 de zeolita 3A) pueden ser usados en la cámara desecante 18 (fig. 1) del sistema descrito 10 (fig. 1) para centrarse fundamentalmente en y remover moléculas de agua de una corriente de gas .
En otra modalidad, el contactor monolítico 200 puede estar formado de zeolita 13X o similar, donde el número denota el tamaño de poro accesible y la letra denota el marco de estructura de la zeolita. Un contactor monolítico 200 zeolita 3X (o contactores monolíticos múltiples 200 de zeolita 13X) pueden ser usados en la cámara de contacto 20 (fig. 1) del sistema descrito 10 (fig. 1) para centrarse en y remover f ndamentalmente moléculas de dióxido de carbono de la corriente de gas.
En este punto, aquellos expertos en la materia apreciarán que el material usado para formar el contactor monolítico 200 puede ser seleccionado con base en el uso previsto (por ejemplo, molécula objetivo) del contactor monolítico 200. El material absorbente puede ser proporcionado en una variedad de aberturas de poro, cavidad, y tamaños de canal, y relación de marco Si/Al dependiendo de la molécula elegida para absorción.
Sin estar limitado a alguna teoría particular, las molécula (s) objetivo (por ejemplo, dióxido de carbono; agua) pueden ser mantenidas en la superficie (incluyendo dentro de los poros) del cuerpo monolítico 202 por fuerzas electroestáticas (por ejemplo, fuerzas de Van der Walls) , que son enlaces físicos en vez de enlaces químicos. Por lo tanto, debido al enlace físico de las moléculas objetivo al cuerpo monolítico 202, la cantidad de energía requerida para liberar el dióxido de carbono puede ser mínima comparada con liberar dióxido de carbono de un enlace químico. Como se describió anteriormente, la desorción del cuerpo monolítico 202 puede ser llevada a cabo por calor y/o vacío. El proceso de desorber las moléculas absorbidas del cuerpo monolítico 202 puede regenerar el cuerpo monolítico 202, permitiendo así el uso adicional del contactor monolítico 200.
El cuerpo monolítico 202 puede incluir una superficie exterior 210, un extremo de entrada 212 y un extremo de salida 214, y puede estar formado en varias figuras geométricas. Como se muestra en la figura 3, el cuerpo monolítico 202 puede incluir una longitud L, anchura W, y una altura H.
Como un ejemplo no limitante, el cuerpo monolítico 202 puede incluir una forma longitudinal generalmente rectangular que tiene una longitud L substancialmente mayor que la anchura W y la altura H, y una forma de sección transversal generalmente rectilínea. Como otro ejemplo no limitante, el cuerpo monolítico 202 puede incluir una forma longitudinal generalmente cuadrada que tiene una longitud L substancialmente igual a la anchura W y a la altura H, y una forma de sección transversal generalmente cuadrada que tiene una anchura W y altura L iguales . El uso de cualquier otra dimensión geométrica longitudinal y transversal y formas para el cuerpo monolítico 202 también es contemplado.
Los canales 206 definidos por el cuerpo monolítico 202 pueden ser canales elongados, y pueden extenderse generalmente en paralelo con el eje longitudinal D (figura 3) del cuerpo monolítico 202. Por ejemplo, los canales 206 se pueden extender desde cerca (es decir, en o cerca) del extremo de entrada 212 del cuerpo monolítico 202 hasta cerca del extremo de salida 214 del cuerpo monolítico 202.
El extremo de entrada 212 del cuerpo monolítico 202 puede tener un área de sección transversal A (figura 4) , que puede estar definida por la anchura W y la altura H del cuerpo monolítico 202. Similarmente , el extremo de salida 214 del cuerpo monolítico 202 puede tener un área de sección transversal, que puede estar definida por la anchura W y la altura H del cuerpo monolítico 202. Mientras que el extremo de entrada 212 es mostrado como teniendo sustancialmente la misma área de sección transversal A que el área de sección transversal del extremo de salida 214, aquellos expertos en la material apreciarán que las áreas de los extremos de entrada y salida 212, 214 pueden ser diferentes.
Los canales 206 pueden ser generalmente canales columnares que se extienden a través de la longitud L del cuerpo monolítico 202. Como se muestra en la figura 4, cada canal 206 puede tener una anchura W y una altura H' definiendo un área de apertura A' . Por lo tanto, cada canal 206 puede tener un perfil cuadrado (o rectangular) en la vista de extremo. Sin embargo, otros perfiles de extremo, tal como formas regulares (por ejemplo, hexagonal, circular, ovular) y formas irregulares también son contempladas.
El área de sección transversal A del cuerpo monolítico 202 puede ser suficiente para interrumpir un flujo de gas, causando así que el gas fluya a través de los canales 206 desde el extremo de entrada 212 hasta el extremo de salida 214. Mientras que el gas fluye a través del cuerpo monolítico 202, este podría ponerse en contacto con la superficie exterior 210 y paredes de canales 208, facilitando así la absorción.
En una variación, los canales 206 pueden ser esencialmente pasajes lineales que se extienden a lo largo de la longitud L del cuerpo monolítico 202 para permitir el paso del flujo de gas seco 30 (figura 1) desde el extremo de entrada 212, a través del contactor monolítico 200, y fuera del extremo de salida 214 como parte de la cámara de contacto 20 (figura 1) ; o para permitir el flujo de gas parcialmente seco 28 (figura 1) pasar a través del contactor monolítico 200 como parte de la cámara desecante 18 (figura 1) .
En otra variación, los canales 206 pueden incluir pasajes no lineales que se extienden a lo largo de la longitud L del cuerpo monolítico 202. Canales 206 que tienen pasajes no lineales o cambios en dirección pueden incrementar la energía requerida para manejar el flujo de gas a través del contactor monolítico 200 y pueden incrementar la caída de presión. Se puede apreciar por un experto en la materia que la diferencia en las características lineales de los pasajes longitudinales formados por los canales 206 puede depender de varios factores, incluyendo la velocidad de flujo deseada o la caída de presión de la corriente de gas a través del contactor monolítico 200 a lo largo del eje longitudinal D.
Comparado con canales no lineales, las ventajas particulares de los canales 206 que se extienden linealmente (por ejemplo, axialmente a lo largo de la dirección longitudinal D) son que es requerida menos energía para manejar el flujo de gas a través del contactor monolítico 200 y una caída de presión reducida mientras el gas fluye a través de los canales 206 a lo largo de la dirección longitudinal D.
Los canales 206 pueden ser organizados adyacentemente y pueden extenderse en paralelo a lo largo del eje longitudinal D (figura 3) del cuerpo monolítico 202. El número de canales 206 por unidad del área de sección transversal (por ejemplo, densidad de canal) puede variar dependiendo de varios factores, tales como velocidad de flujo. En una expresión, el cuerpo monolítico 202 puede incluir por lo menos entre 10 canales 206 por (en vista extremo) del cuerpo monolítico 202. En otra expresión, el cuerpo monolítico 202 puede incluir por lo menos entre 20 canales 206 por 6.45 cm2 (pulgada cuadrada) . En otra expresión, el cuerpo monolítico 202 puede incluir por lo menos entre 50 canales 206 por 6.45cm2 (pulgada cuadrada) . En otra expresión, el cuerpo monolítico 202 puede incluir por lo menos entre 100 canales 206 por 6.45cm2 (pulgada cuadrada) . En otra expresión, el cuerpo monolítico 202 puede incluir por lo menos entre 20 y 500 canales 206 por 6.45cm2 (pulgada cuadrada) . En aún otra expresión, el cuerpo monolítico 202 puede incluir por lo menos entre 100 y 400 canales 206 por 6.45cm2 (pulgada cuadrada).
En general, la estructura de panal 204 (figura 4) del cuerpo monolítico 202 puede proporcionar una matriz predeterminada de canales 206, de tal manera que los pasillos que se extienden a través de los canales 206 puedan ser consistentes y controlados. El uso de una estructura monolítica, al igual que la geometría consistente de la matriz de canales 206 y minimización de obstrucciones, permite la velocidad de flujo y caída de presión a través del contactor monolítico 200, por lo tanto, la energía requerida para manejar la corriente de gas a ser controlada por diseño. Esto está en marcado contraste con el uso de lechos empacados de gránulos absorbentes usados para absorber dióxido de carbono, el cual típicamente requiere significantemente mayor energía para manejar la corriente de gas a través de huecos aleatorios a través de los gránulos empacados .
Puede ser apreciado por un experto en la materia que la forma del cuerpo monolítico 202 y la forma, dimensiones, y configuración de los canales 206 puede ser optimizado para mantener la mayor área de superficie para absorber dióxido de carbono y minimizar la obstrucción de flujo a través del contactor monolítico 200. Sin estar limitado a alguna teoría particular, se cree que la relación de área de superficie y volumen logrado usando un cuerpo monolítico 202 es ventajosa sobre y puede no ser lograda usando otros materiales (aminas suspendidas) o configuraciones (lechos empacados) . Por lo tanto, los sistemas que emplean el cuerpo monolítico 202 descrito pueden tener una huella relativamente pequeña comparada con los sistemas que usan otros materiales y configuraciones .
Optimizar las dimensiones, forma y configuración del cuerpo monolítico 202 y los canales 206 puede permitir que mayores cantidades de dióxido de carbono (u otras moléculas objetivo) sean absorbidas mientras se minimizan las huellas generales y la potencia/energía necesitadas para manejar la corriente de gas alrededor y a través del contactor monolítico 200, tal como por la unidad de movimiento de aire 14 (figura 1), minimizando así los costos operacionales . Por lo tanto, la combinación de usar un proceso de fisisorción seguido por una desorción por vacío, lo cual puede requerir significantemente menos energía para regeneración que los procesos de quimisorción tradicionales, con la baja caída de presión asociada con la estructura monolítica, puede reducir significantemente el total de costos de energía y las huellas generales del sistema.
La forma y configuración estructural del contactor monolítico 200 puede también incluir una alta integridad estructural debido a que la estructura de panal 204 del cuerpo monolítico 202, de tal manera que el contactor monolítico 200 puede ser estable bajo una amplia variedad de temperaturas, presión, y condiciones ambientales.
Refiriendo a la figura 5, también se describe un método, generalmente designado 300, para hacer un contactor monolítico. El método 300 puede incluir generalmente el paso de unir, moldear o extrudir una composición absorbente natural o sintética en un cuerpo monolítico cohesivo. El método 300 puede empezar en el bloque 302 con el paso de preparar y proporcionar una composición absorbente. Como se muestra en el bloque 304, la composición absorbente puede ser pasada a través de (por ejemplo, empujada o jalada a través) un molde de una extrusora que tiene una sección transversal coincidente con una forma y configuración diseñada para crear un cuerpo monolítico extruido que forme el contactor monolítico. Como se muestra en el bloque 306, el cuerpo monolítico extruido puede ser permitido secarse a un estado verde. Como se muestra en el bloque 308, el cuerpo monolítico secado puede ser encendido (es decir, secado al fuego) , tal como en un horno. Por ejemplo, el cuerpo monolítico secado puede ser encendido por el aumento gradual de la temperatura lentamente hasta 700°C y luego manteniendo a 700 °C por treinta (30) minutos. Varias otras temperaturas de encendido y tiempos pueden ser usados.
La composición absorbente puede incluir un portador, un aglutinante, y un material absorbente. Por ejemplo, el material absorbente puede ser un material de zeolita. El material de zeolita puede ser zeolita 3A, zeolita 13X o similares. En una expresión, el material absorbente puede estar en forma de polvo. El portador puede ser cualquier material líquido adecuado usado para suspender el material de zeolita y agregar humedad, tal como agua, alcohol, agua y alcohol, y similares. El tipo de portador puede variar dependiendo de las necesidades de viscosidad de la forma necesitada, por ejemplo para fundición, moldeo por colada, o extrusión. El aglutinante puede ser sílice, alúmina, fosfatos, o cualquier otro aglutinante adecuado. Una vez seco y encendido, el aglutinante puede proporcionar puentes y enlaces cruzados entre las partículas de zeolita por sinterización de las partículas juntas.
Alternativamente, el portador y el aglutinante pueden ser proporcionados como un solo componente de la composición absorbente donde el aglutinante puede ser suspendido dentro de un portador líquido. Por ejemplo, el sistema aglutinante/portador puede ser sílice coloidal, alúmina coloidal o similares. El uso de otros sistemas aglutinantes/portadores es también contemplado.
El uso de sílice coloidal soluble al agua como el aglutinante puede rodear e impregnar las partículas de zeolita. El aglutinante puede ser de concentración adecuada para proporcionar fuerza incrementada al contactor monolítico mientras no se comprometan las propiedades físicas del material de zeolita, tal como perdida de porosidad o una disminución en propiedades absorbentes.
El uso de sílice coloidal soluble al agua con pequeñas cantidades adicionales de fosfato como el aglutinante puede proporcionar un contactor monolítico adecuado, robusto y durable que pueda soportar las pruebas y ser sometido a un ciclo varias veces sin degradación en eficiencia de absorción. El fosfato puede ser usado para ayudar a la sílice coloidal en la sinterización mientras que conserva las características del material polvoso de zeolita, tal como forma de poro, sin pérdidas en eficiencia (es decir, habilidad para absorber dióxido de carbono) . Adicionalmente , aditivos de fosfato pueden proporcionar mayor fuerza al contactor monolítico que el aglutinante de sílice solo.
Está contemplado que un contactor monolítico formado de zeolita 13X puede ser capaz de absorber (es decir, captar) ochenta (80) por ciento o más del dióxido de carbono disponible de la corriente de gas que tiene una concentración de dióxido de carbono de al menos diez (10) por ciento.
Refiriéndose a la figura 6, en otra modalidad del sistema descrito 10 mostrado en la figura 1, una pluralidad de contactores monolíticos 200 puede ser apilada, agrupada, o de otro modo ensamblada en un recipiente para formar ya sea la cámara desecante 18 (figura 1) o la cámara de contacto 20 (figura 1) . La naturaleza robusta del cuerpo monolítico 202 puede permitir a una pluralidad de contactores monolíticos 200 soportar el peso de pluralidades apiladas adicionales de contactores monolíticos 200. El tal montaje, un contactor monolítico particular 200 o series de contactores monolíticos 200 pueden ser removidos o remplazados individualmente o como un grupo como sea necesario. La figura 6 ilustra una modalidad de la cámara de contacto 20 (figura 1) del sistema; sin embargo, se puede apreciar que la cámara desecante 18 (figura 1) puede ser construida de una forma sustancialmente similar .
Una cámara de contacto 20' puede incluir un recipiente de retención 70, tal como un tanque, que tiene paredes laterales 72 y un volumen interno hueco 74. Una pluralidad de contactores monolíticos 200' pueden ser apilados o agrupados en una disposición dentro del volumen interno 74. Uno o más intercambiadores de calor 58 pueden estar dispuestos dentro y a lo largo del volumen interno 74. Opcionalmente, los intercambiadores de calor 58 pueden estar en contacto directo con uno o más de los contactores monolíticos 200'. Por ejemplo, los intercambiadores de calor 58' pueden ser cintas térmicas, calentadores de película, calentadores de tira, calentadores de abrazadera, o similares. En una implementación, los intercambiadores de calor 58 (por ejemplo, un calentador de tira) puede ser envueltos alrededor de la superficie exterior de cada contactor monolítico 200'. En otra implementación el intercambiador de calor (por ejemplo, un calentador de tira) puede estar intercalado entre las filas apiladas o columnas apiladas de contactores monolíticos 200', formando así una configuración de calentamiento en capas. Opcionalmente, un rellenó ? puede estar dispuesto dentro del volumen interno 74 y rodeando la pluralidad de contactores monolíticos 200'. El relleno 76 bloquea el flujo de gas y previene un alto flujo de gas alrededor de uno o más del contactor monolítico 200' . Así, la mayoría del flujo de gas es forzado sobre el exterior del contactor monolítico 200 y a través de los canales 206 (figura 4) para incrementar la absorción. Como un ejemplo, el relleno 76 puede ser un marco de madera o un relleno de madera. Como otro ejemplo el relleno 76 puede ser un material inerte, tal como un material cerámico. En una implementación, el material cerámico puede ser cortado o de otro modo moldeado para llenar las brechas entre contactores monolíticos 200' y el recipiente 70 (por ejemplo, un relleno cerámico conformado) adecuadamente. El relleno 76 puede también estabilizar la disposición apilada de los contactores monolíticos 200. Opcionalmente el relleno 76 puede proporcionar aislamiento térmico a la cámara de contacto 20'.
Opcionalmente, pueden ser aplicados rellenos tapón 78 a o alrededor de los intercambiadores de calor 58 o entre los intercambiadores de calor 59 y uno o más de los contactores monolíticos 200'. Los rellenos tapón 78 bloquean el flujo de gas y previenen un alto flujo de gas alrededor de uno o más de los contactores monolíticos 200'. Así, la mayoría del flujo de gas es forzado sobre el exterior del contactor monolítico 200 y a través de los canales 206 (figura 4) para incrementar la absorción. Como un ejemplo, los rellenos tapón 78 pueden ser una madera. Como otro ejemplo los rellenos tapón 78 pueden ser un material inerte, como un material cerámico. En una implementación, el material cerámico puede ser cortado o de otro modo formado para llenar adecuadamente las brechas entre contactores monolíticos 200' e intercambiadores de calor 58 (por ejemplo, rellenos tapón cerámicos conformados) .
Se puede apreciar por un experto en la materia que cuando la configuración anteriormente descrita es usada como la cámara de contacto 20 (figura 1) del sistema 10 (figura 1) , los contactores monolíticos 200 pueden ser formados usando zeolita 13X para absorber moléculas de dióxido de carbono. También puede ser apreciado por un experto en la materia que cuando la configuración anteriormente descrita es usada como la cámara desecante 18 (figura 1) , los contactores monolíticos 200 pueden ser formados por una zeolita 3A para absorber moléculas de agua.
Aunque varios aspectos del sistema y método descritos han sido mostrados y descritos, se les pueden ocurrir modificaciones a aquellos expertos en la materia tras la lectura de la especificación. La presente solicitud incluye tales modificaciones y es limita solamente por el alcance de las reivindicaciones.
Cláusula 1. Un contactor monolítico 200 caracterizado porque comprende: un cuerpo monolítico 202 que tiene un extremo de entrada 212 y un extremo de salida 214 opuesto al extremo de entrada 212, en donde el cuerpo monolítico 202 comprende un material absorbente, y en donde el cuerpo monolítico 202 define una pluralidad de canales 206 que se extienden desde cerca de el extremo de entrada 202 a cerca de el extremo de salida 214.
Cláusula 2. El contactor monolítico de conformidad con la cláusula 1 en donde el material absorbente comprende un material de tamiz molecular.
Cláusula 3. El contactor monolítico de conformidad con la cláusula 1 en donde el material absorbente comprende un material de zeolita.
Cláusula 4. El contactor monolítico de conformidad con la cláusula 3 en donde el material de zeolita comprende zeolita 13X.
Cláusula 5. El contactor monolítico de conformidad con la cláusula 3 en donde el material de zeolita comprende zeolita 3A.
Cláusula 6. El contactor monolítico de conformidad con cualquiera de las cláusulas anteriores, en donde la pluralidad de canales 206 son substancialmente lineales.
Cláusula 7. El contactor monolítico de conformidad con la cláusula 1 en donde la pluralidad de canales 206 tiene una densidad de canal de al menos 10 canales por 6.45 cm2 (pulgada cuadrada) .
Cláusula 8. El contactor monolítico de conformidad con la cláusula 1 en donde la pluralidad de canales 206 tiene una densidad de canal de al menos 50 canales por 6.45 cm2 (pulgada cuadrada) .
Cláusula 9. El contactor monolítico de conformidad con la cláusula 1 en donde la pluralidad de canales 206 tiene una densidad de canal de al menos 100 canales por 6.45 cm2 (pulgada cuadrada) .
Cláusula 10. El contactor monolítico de conformidad con la cláusula 1 en donde la pluralidad de canales 206 tiene una densidad de canal en el rango de entre 100 y entre 400 canales por 6.45 cm2 (pulgada cuadrada) .
Cláusula 11. El contactor monolítico de conformidad con cualquiera de las cláusulas precedentes, en donde el cuerpo monolítico 202 define un eje longitudinal D, y en donde cada canal de la pluralidad de canales 206 es elongada a lo largo de el eje longitudinal D.
Cláusula 12. El contactor monolítico de conformidad con la cláusula 1 en donde el cuerpo monolítico 202 además comprende un aglutinante.
Cláusula 13. Una cámara de contacto que comprende: un recipiente 70; y el contactor monolítico 200 de la cláusula 1 está alojado en el recipiente 70.
Cláusula 14. Una pluralidad de los contactores monolíticos 200' de conformidad con la cláusula 1 dispuestos en un arreglo.
Cláusula 15. Un sistema para captar dióxido de carbono a partir de un gas de proceso 26, el sistema comprende una cámara de contacto 20 para absorber dióxido de carbono de el gas seco, en donde la cámara de contacto 20 aloja un contactor monolítico 200, el contactor monolítico 200 comprende: un cuerpo monolítico 202 que tiene un extremo de entrada 212 y un extremo de salida 214 opuesto desde el extremo de entrada 212; en donde el cuerpo monolítico 202 comprende un material de zeolita; y en donde el cuerpo monolítico 202 define una pluralidad de canales 206 que se extienden desde cerca de el extremo de entrada 212 hasta cerca de el extremo de salida 214.
Cláusula 16. El sistema de conformidad con la cláusula 15 en donde el material de zeolita comprende zeolita 13X.
Cláusula 17. El sistema de conformidad con la cláusula 15 o 16 en donde la cámara de contacto 20 aloja una pluralidad de los contactores monolíticos 200.
Cláusula 18. El sistema de conformidad con cualquiera de las cláusulas 15 a 17 que además comprende una cámara desecante 18 para remover el agua de el gas de proceso 26 para producir un gas sustancialmente seco Cláusula 19. El sistema de conformidad con la cláusula 18 en donde la cámara desecante 18 almacena un segundo material de zeolita.
Cláusula 20. El sistema de conformidad con la cláusula 19 en donde el segundo material de zeolita es montado como un segundo cuerpo monolítico definiendo una segunda pluralidad de canales.
Cláusula 21. El sistema de conformidad con cualquiera de las cláusulas 15-20 que además comprende un condensador 16 para remover calor de el gas de proceso 26.
Cláusula 22. Un método para hacer un contactor monolítico que comprende los pasos de: preparar una composición absorbente que comprende un portador, un aglutinante, y un material absorbente [proceso 302] ; extrudir la composición absorbente para formar un cuerpo monolítico que define una pluralidad de canales [proceso 304] ; secar el cuerpo monolítico [proceso 306] ; y secar al fuego el cuerpo monolítico [proceso 308] .
Cláusula 23. El método de conformidad con la cláusula 22 en donde el material absorbente es seleccionado de un grupo que consiste de zeolita 13X y zeolita 3A.
Cláusula 24. Un método para captar dióxido de carbono que comprende los pasos de: proporcionar una mezcla gaseosa que comprende dióxido de carbono y agua [proceso 102] ; y absorber al menos una porción de el dióxido de carbono desde la mezcla gaseosa sobre un contactor monolítico, el contactor monolítico comprende un material de zeolita montado como un cuerpo monolítico que define una pluralidad de canales [proceso 108] .
Cláusula 25. El método de conformidad con la cláusula 24 en donde el material de zeolita comprende zeolita 13X.
Cláusula 26. El método de conformidad con la cláusula 24 que además comprende los pasos de : absorber al menos una porción de la agua desde la mezcla gaseosa a un segundo contactor monolítico para formar una mezcla gaseosa sustancialmente seca, el segundo contactor monolítico comprende un segundo material de zeolita montado como un segundo cuerpo monolítico que define una segunda pluralidad de canales; y absorber al menos una porción de el dióxido de carbono desde la mezcla gaseosa seca sobre el contactor monolítico.
Cláusula 27. El método de conformidad con la cláusula 26 en donde el material de zeolita comprende zeolita 13X y el segundo material de zeolita comprende zeolita 3A.
Cláusula 28. El método de conformidad con la cláusula 26 que además comprende los pasos de: remover calor de la mezcla gaseosa [proceso 104] : y transferir el calor removido.
Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por el solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (28)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :
1. Un contactor monolítico caracterizado porque comprende : Un cuerpo monolítico que tiene un extremo de entrada y un extremo de salida opuesto al extremo de entrada; en donde el cuerpo monolítico comprende un material absorbente, y en donde el cuerpo monolítico define una pluralidad de canales que se extienden desde cerca de el extremo de entrada a cerca de el extremo de salida.
2. El contactor monolítico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el material absorbente comprende un material de tamiz molecular.
3. El contactor monolítico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el material absorbente comprende un material de zeolita.
4. El contactor monolítico de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el material de zeolita comprende zeolita 13X.
5. El contactor monolítico de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el material de zeolita comprende zeolita 3A.
6. El contactor monolítico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la pluralidad de canales son substancialmente lineales.
7. El contactor monolítico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la pluralidad de canales tiene una densidad de canal de al menos 10 canales por 6.45 cm2 (pulgada cuadrada) .
8. El contactor monolítico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la pluralidad de canales tiene una densidad de canal de al menos 50 canales por 6.45 cm2 (pulgada cuadrada).
9. El contactor monolítico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la pluralidad de canales tiene una densidad de canal de al menos 100 canales por 6.45 cm2 (pulgada cuadrada).
10. El contactor monolítico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la pluralidad de canales tiene una densidad de canal en el rango de entre 100 y entre 400 canales por 6.45 cm2 (pulgada cuadrada).
11. El contactor monolítico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo monolítico define un eje longitudinal D, y en donde cada canal de la pluralidad de canales es elongada a lo largo de el eje longitudinal D.
12. El contactor monolítico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo monolítico además comprende un aglutinante.
13. Una cámara de contacto caracterizada porque comprende : un recipiente; y el contactor monolítico de conformidad con la reivindicación 1, alojado en el recipiente.
14. Una pluralidad de los contactores monolíticos de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque están dispuestos en un arreglo.
15. Un sistema para captar dióxido de carbono a partir de un gas de proceso, caracterizado porque comprende una cámara de contacto para absorber dióxido de carbono de el gas seco, en donde la cámara de contacto aloja un contactor monolítico, el contactor monolítico comprende: un cuerpo monolítico que tiene un extremo de entrada y un extremo de salida opuesto desde el extremo de entrada; en donde el cuerpo monolítico comprende un material de zeolita; y en donde el cuerpo monolítico define una pluralidad de canales que se extienden desde cerca de el extremo de entrada hasta cerca de el extremo de salida.
16. El sistema de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el material de zeolita comprende zeolita 13X.
17. El sistema de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque la cámara de contacto aloja una pluralidad de los contactores monolíticos.
18. El sistema de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque además comprende una cámara desecante para remover el agua de el gas de proceso para producir un gas sustancialmente seco.
19. El sistema de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la cámara desecante almacena un segundo material de zeolita.
20. El sistema de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el segundo material de zeolita es montado como un segundo cuerpo monolítico que define una segunda pluralidad de canales.
21. El sistema de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque además comprende un condensador para remover calor de el gas de proceso.
22. Un método para hacer un contactor monolítico, caracterizado porque comprende los pasos de: preparar una composición absorbente que comprende un portador, un aglutinante, y un material absorbente; extrudir la composición absorbente para formar un cuerpo monolítico que define una pluralidad de canales ; secar el cuerpo monolítico; y secar al fuego el cuerpo monolítico.
23. El método de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque el material absorbente es seleccionado de un grupo que consiste de zeolita 13X y zeolita 3A .
24 . Un método para captar dióxido de carbono, caracterizado porque comprende los pasos de: proporcionar una mezcla gaseosa que comprende dióxido de carbono y agua; y absorber al menos una porción de el dióxido de carbono desde la mezcla gaseosa sobre un contactor monolítico, el contactor monolítico comprende un material de zeolita montado como un cuerpo monolítico que define una pluralidad de canales .
25 . El método de conformidad con la reivindicación 24 , caracterizado porque el material de zeolita comprende zeolita 13X .
26 . El método de conformidad con la reivindicación 24 , caracterizado porque además comprende los pasos de: absorber al menos una porción de la agua desde la mezcla gaseosa a un segundo contactor monolítico para formar una mezcla gaseosa sustancialmente seca, el segundo contactor monolítico comprende un segundo material de zeolita montado como un segundo cuerpo monolítico que define una segunda pluralidad de canales; y absorber al menos una porción de el dióxido de carbono desde el mezcla gaseosa seca sobre el contactor monolítico.
27. El método de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque el material de zeolita comprende zeolita 13X y el segundo material de zeolita comprende zeolita 3A.
28. El método de conformidad con la reivindicación 26 caracterizado porque además comprende los pasos de: remover calor de la mezcla gaseosa; y transferir el calor removido.
MX2014001439A 2013-02-14 2014-02-05 Contactor monolitico y sistema asociado y metodo para la captacion de dioxido de carbono. MX340637B (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/767,198 US9073001B2 (en) 2013-02-14 2013-02-14 Monolithic contactor and associated system and method for collecting carbon dioxide

Publications (2)

Publication Number Publication Date
MX2014001439A true MX2014001439A (es) 2014-09-04
MX340637B MX340637B (es) 2016-07-19

Family

ID=50031267

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
MX2014001439A MX340637B (es) 2013-02-14 2014-02-05 Contactor monolitico y sistema asociado y metodo para la captacion de dioxido de carbono.
MX2016005378A MX347989B (es) 2013-02-14 2014-02-05 Contactor monolitico y sistema asociado y metodo para la captacion de dioxido de carbono.

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
MX2016005378A MX347989B (es) 2013-02-14 2014-02-05 Contactor monolitico y sistema asociado y metodo para la captacion de dioxido de carbono.

Country Status (6)

Country Link
US (2) US9073001B2 (es)
EP (1) EP2767322A1 (es)
CN (2) CN110354634A (es)
CA (1) CA2835918C (es)
MX (2) MX340637B (es)
RU (1) RU2649424C2 (es)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210008464A1 (en) * 2019-07-08 2021-01-14 United States Of America As Represented By The Administrator Of Nasa Spacecraft atmosphere co2 capture via deposition
CN111821855B (zh) * 2020-07-17 2021-05-14 空哲环境工程（上海）有限公司 化学催化模组
BR112023000962A2 (pt) * 2020-07-22 2023-03-28 Atwood Matthew Aparelho, método e sistema para captação direta de ar utilizando dessorção de radiação de excitação eletromagnética de sorventes de amina sólida para liberação de dióxido de carbono
EP4309767A1 (en) * 2022-07-19 2024-01-24 Consejo Superior De Investigaciones Científicas (CSIC) Method of capturing co2 from the atmosphere and air contactor device configured to carry out the method of capturing co2

Family Cites Families (77)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3853507A (en) 1947-12-31 1974-12-10 Atomic Energy Commission Cold trap unit
US3359707A (en) 1960-06-15 1967-12-26 Jean Olivier Auguste Louis Method and apparatus for removing co2 and moisture from stale air
GB1125505A (en) 1966-06-23 1968-08-28 Distillers Co Carbon Dioxide Production of carbon dioxide and argon
US3660967A (en) 1970-09-08 1972-05-09 Union Carbide Corp Purification of fluid streams by selective adsorption
US4094652A (en) 1975-10-23 1978-06-13 W. R. Grace & Co. Electrodesorption system for regenerating a dielectric adsorbent bed
US4322394A (en) 1977-10-31 1982-03-30 Battelle Memorial Institute Adsorbent regeneration and gas separation utilizing microwave heating
US4312641A (en) 1979-05-25 1982-01-26 Pall Corporation Heat-reactivatable adsorbent gas fractionator and process
US4249915A (en) 1979-05-30 1981-02-10 Air Products And Chemicals, Inc. Removal of water and carbon dioxide from air
US4832711A (en) 1982-02-25 1989-05-23 Pall Corporation Adsorbent fractionator with automatic temperature-sensing cycle control and process
US4484933A (en) 1983-06-14 1984-11-27 Union Carbide Corporation Process for drying gas streams
US4551197A (en) 1984-07-26 1985-11-05 Guilmette Joseph G Method and apparatus for the recovery and recycling of condensable gas reactants
GB2171927B (en) 1985-03-04 1988-05-25 Boc Group Plc Method and apparatus for separating a gaseous mixture
JPS62136222A (ja) 1985-12-10 1987-06-19 Nippon Steel Corp 混合ガスから特定のガスを吸着分離する方法
ES2003265A6 (es) 1987-04-21 1988-10-16 Espan Carburos Metal Procedimiento para la obtencion de co2 y n2 a partir de los gases generados en un motor o turbina de combustion interna
US4784672A (en) 1987-10-08 1988-11-15 Air Products And Chemicals, Inc. Regeneration of adsorbents
US5059405A (en) 1988-12-09 1991-10-22 Bio-Gas Development, Inc. Process and apparatus for purification of landfill gases
DE4003533A1 (de) 1989-02-07 1990-08-09 Pero Kg Verfahren und vorrichtung zur rueckgewinnung von in einem adsorber adsorbierten umweltbelastenden stoffen
US5232474A (en) 1990-04-20 1993-08-03 The Boc Group, Inc. Pre-purification of air for separation
US5100635A (en) 1990-07-31 1992-03-31 The Boc Group, Inc. Carbon dioxide production from combustion exhaust gases with nitrogen and argon by-product recovery
US5749230A (en) 1991-01-18 1998-05-12 Engelhard/Icc Method for creating a humidity gradient within an air conditioned zone
JPH0779946B2 (ja) 1991-09-13 1995-08-30 工業技術院長 ガス吸着・脱離制御方法
US5221520A (en) * 1991-09-27 1993-06-22 North Carolina Center For Scientific Research, Inc. Apparatus for treating indoor air
US5233837A (en) 1992-09-03 1993-08-10 Enerfex, Inc. Process and apparatus for producing liquid carbon dioxide
US5261250A (en) 1993-03-09 1993-11-16 Polycold Systems International Method and apparatus for recovering multicomponent vapor mixtures
US5696785A (en) * 1994-10-11 1997-12-09 Corning Incorporated Impurity getters in laser enclosures
US6332925B1 (en) 1996-05-23 2001-12-25 Ebara Corporation Evacuation system
US5768888A (en) * 1996-11-08 1998-06-23 Matros Technologies, Inc. Emission control system
US6027548A (en) 1996-12-12 2000-02-22 Praxair Technology, Inc. PSA apparatus and process using adsorbent mixtures
WO1998036830A1 (en) * 1997-02-21 1998-08-27 Engelhard Corporation Composite material based on zeolite and active carbon, preparation and use thereof in water treatment
DE19727376C2 (de) 1997-06-27 2002-07-18 Daimler Chrysler Ag Verfahren zur Adsorption von organischen Stoffen in der Luft
FR2775617B1 (fr) * 1998-03-09 2000-04-07 Ceca Sa Decarbonatation de flux gazeux au moyen d'adsorbants zeolitiques
US6183539B1 (en) 1998-07-01 2001-02-06 Zeochem Co. Molecular sieve adsorbent for gas purification and preparation thereof
DE69908886T2 (de) * 1998-11-02 2003-12-04 Inst Francais Du Petrole Verfahren zur Herstellung eines Zeoliths des EUO-Typs mittels Vorläufern des Strukturbildners und dessen Verwendung als Isomerisierungskatalysator von Aromaten mit acht Kohlenstoffatomen
WO2000038831A1 (en) * 1998-12-31 2000-07-06 Hexablock, Inc. Magneto absorbent
FR2800995B1 (fr) * 1999-10-05 2002-01-04 Ceca Sa Adsorbants zeolitiques, leur procede d'obtention et leur utilisation pour la decarbonation de flux gazeux
US6293999B1 (en) * 1999-11-30 2001-09-25 Uop Llc Process for separating propylene from propane
JP2001205045A (ja) 2000-01-25 2001-07-31 Tokyo Electric Power Co Inc:The 二酸化炭素除去方法および二酸化炭素除去装置
US6621848B1 (en) 2000-04-25 2003-09-16 The Boeing Company SECOIL reprocessing system
US6502328B1 (en) 2000-05-17 2003-01-07 Arrow Pneumatics, Inc. Seal for holding a microwave antenna at a pressurized tank of a gas drying system and method
US6409801B1 (en) * 2000-09-29 2002-06-25 The Boc Group, Inc. Activation processes for monolith adsorbents
EP2826554B1 (en) * 2001-01-05 2018-12-26 Air Products And Chemicals, Inc. Apparatus to manufacture coating compositions, laminates and adsorber elements
JP3591724B2 (ja) 2001-09-28 2004-11-24 株式会社東芝 炭酸ガス吸収材および炭酸ガス分離装置
US7122496B2 (en) * 2003-05-01 2006-10-17 Bp Corporation North America Inc. Para-xylene selective adsorbent compositions and methods
US7291271B2 (en) 2003-12-09 2007-11-06 Separation Design Group, Llc Meso-frequency traveling wave electro-kinetic continuous adsorption system
WO2006037320A1 (en) * 2004-10-08 2006-04-13 Union Engineering A/S Method for recovery of carbon dioxide from a gas
JP4528153B2 (ja) * 2005-02-23 2010-08-18 日本碍子株式会社 目封止ハニカム構造体の製造方法
US8227369B2 (en) * 2005-05-25 2012-07-24 Celanese International Corp. Layered composition and processes for preparing and using the composition
AU2006275799B8 (en) 2005-07-28 2011-07-14 Carbon Sink, Inc. Removal of carbon dioxide from air
US7591866B2 (en) 2006-03-31 2009-09-22 Ranendra Bose Methane gas recovery and usage system for coalmines, municipal land fills and oil refinery distillation tower vent stacks
US7736416B2 (en) 2007-02-26 2010-06-15 Hamilton Sundstrand Corporation Thermally linked molecular sieve beds for CO2 removal
US20100000221A1 (en) 2007-04-30 2010-01-07 Pfefferle William C Method for producing fuel and power from a methane hydrate bed using a gas turbine engine
US7938886B2 (en) 2007-05-18 2011-05-10 Exxonmobil Research And Engineering Company Process for removing a target gas from a mixture of gases by thermal swing adsorption
AU2008254516B2 (en) 2007-05-18 2012-04-05 Exxonmobil Upstream Research Company Removal of a target gas from a mixture of gases by swing adsorption with use of a turboexpander
CA2696777C (en) 2007-08-28 2016-07-05 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Article for extracting a component from a fluid stream, methods and systems including same
US8926942B2 (en) 2007-09-28 2015-01-06 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Methods and systems for generating hydrogen and separating carbon dioxide
CA3047633C (en) 2008-02-19 2023-08-01 Carbon Sink Inc. Extraction and sequestration of carbon dioxide
US8591627B2 (en) 2009-04-07 2013-11-26 Innosepra Llc Carbon dioxide recovery
JPWO2009141895A1 (ja) 2008-05-20 2011-09-22 イビデン株式会社 排ガス浄化装置
WO2009149292A1 (en) 2008-06-04 2009-12-10 Global Research Technologies, Llc Laminar flow air collector with solid sorbent materials for capturing ambient co2
US8535417B2 (en) 2008-07-29 2013-09-17 Praxair Technology, Inc. Recovery of carbon dioxide from flue gas
WO2010059268A1 (en) 2008-11-19 2010-05-27 Murray Kenneth D Carbon dioxide control device to capture carbon dioxide from vehicle combustion waste
DE102008062497A1 (de) 2008-12-16 2010-06-17 Linde-Kca-Dresden Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung eines kohlendioxidhaltigen Gasstroms aus einer Großfeuerungsanlage
MY155298A (en) 2008-12-22 2015-09-30 Twister Bv Method of removing carbon dioxide from a fluid stream and separation assembly
RU2390373C1 (ru) * 2009-01-15 2010-05-27 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная компания "Наука" (ООО НПК "Наука") Способ глубокой осушки газа и устройство для его осуществления
CN102413920A (zh) 2009-05-08 2012-04-11 新日本制铁株式会社 混合吸附剂及气体中的二氧化碳的回收方法
GB0915954D0 (en) 2009-09-11 2009-10-28 Airbus Operations Ltd Desiccant regeneration
WO2011049759A1 (en) 2009-10-19 2011-04-28 Lanxess Sybron Chemicals, Inc. Process and apparatus for carbon dioxide capture via ion exchange resins
JP5816186B2 (ja) 2009-10-28 2015-11-18 ミードウエストベコ・コーポレーション 蒸発排出物制御システムからの排出物を減少させるための方法及びシステム
FR2952553B1 (fr) * 2009-11-19 2012-06-01 Air Liquide Procede de purification d'un flux gazeux mettant en oeuvre un contacteur a passages paralleles presentant une conservation de ses performances
WO2011137398A1 (en) 2010-04-30 2011-11-03 Peter Eisenberger System and method for carbon dioxide capture and sequestration
JP5485812B2 (ja) 2010-06-24 2014-05-07 株式会社西部技研 二酸化炭素回収装置
JP5680490B2 (ja) * 2010-06-25 2015-03-04 花王株式会社 鋳物製造用構造体
CA2804884A1 (en) 2010-07-28 2012-02-02 Sargas As Jet engine with carbon capture
AU2011296633B2 (en) 2010-09-03 2016-07-14 Twister B.V. Refining system and method for refining a feed gas stream
CN103702690B (zh) 2011-07-21 2015-11-25 信山科艺有限公司 利用电场再生的空气净化器
US10118122B2 (en) 2011-08-29 2018-11-06 The Boeing Company CO2 collection methods and systems
US9103549B2 (en) 2012-08-23 2015-08-11 The Boeing Company Dual stream system and method for producing carbon dioxide

Also Published As

Publication number Publication date
US9504989B2 (en) 2016-11-29
CA2835918C (en) 2018-02-13
RU2014105274A (ru) 2015-08-20
EP2767322A1 (en) 2014-08-20
US20150258529A1 (en) 2015-09-17
CA2835918A1 (en) 2014-08-14
CN110354634A (zh) 2019-10-22
US9073001B2 (en) 2015-07-07
CN103990352A (zh) 2014-08-20
US20140224122A1 (en) 2014-08-14
MX340637B (es) 2016-07-19
RU2649424C2 (ru) 2018-04-03
MX347989B (es) 2017-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2688545C (en) Temperature swing adsorption of co2 from flue gas utilizing heat from compression
US9504989B2 (en) Monolithic contactor and associated system and method for collecting carbon dioxide
US9011583B2 (en) Article for CO2 capture having heat exchange capability
US7938886B2 (en) Process for removing a target gas from a mixture of gases by thermal swing adsorption
US11560817B2 (en) System and method for mobile carbon capture
CN103497804A (zh) 一种低温毛细凝聚脱出天然气中重烃的方法
US7611566B2 (en) Direct gas recirculation heater for optimal desorption of gases in cryogenic gas storage containers
CN116351201A (zh) 一种利用储热材料及变压吸附的co2捕集方法
DE102008020605B4 (de) Heiz- und Kühlanordnung
CN117225141A (zh) 二氧化碳捕集装置及其工作方法
CN117771875A (zh) 一种船用大风量常压吸附干燥装置及控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
FG Grant or registration