ПРЯМОЙ ЗАХВАТ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА ИЗ ВОЗДУХА

2
2
1. Применение мембраны, состоящей из макропористого слоя, где поры макропористого слоя покрыты твердотельным сорбентом CO для захвата CO из воздуха.
2. Применение по п. 1, в котором мембрана содержит стопу тонких пленок, содержащих отверстия, имеющие диаметр в диапазоне 50-500 мкм, и каждая тонкая пленка покрыта макропористым материалом, содержащим сорбент.
3. Применение по п. 1 или 2, в котором поток воздуха проходит через мембрану, предпочтительно перпендикулярно мембране.
2
4. Устройство для захвата CO из воздуха, содержащее:
2
мембрану, по меньшей мере, частично проницаемую для воздуха, состоящую из макропористого слоя, где поры макропористого слоя покрыты твердотельным сорбентом CO;
по меньшей мере, одну сорбционную камеру;
по меньшей мере, одну восстановительную камеру;
средство для транспортировки мембраны из сорбционной камеры в восстановительную камеру и обратно;
2
впуск для приема воздуха, расположенный на одной стороне мембраны, и выпуск для выпуска воздуха, обедненного CO, расположенный на другой стороне мембраны в сорбционной камере, при этом устройство выполнено с возможностью обеспечения возможности протекания воздуха от впуска в выпуск через мембрану;
средство для обеспечения протекания отдувочного газа через мембрану в восстановительную камеру;
2
по меньшей мере, один выпуск для выпуска CO, расположенный в восстановительной камере; и
нагревательное средство для нагрева восстановительной камеры.
5. Устройство по п. 4, в котором мембрана содержит стопу тонких пленок, содержащих отверстия, имеющие диаметр в диапазоне 50-500 мкм, и каждая тонкая пленка покрыта макропористым материалом, содержащим сорбент.
6. Устройство по п. 4 или 5, в котором мембрана имеет форму петли, предпочтительно цилиндра или конвейерного ремня.
7. Устройство по любому из пп. 4-6, при этом устройство дополнительно содержит:
цилиндр, содержащий мембрану в форме кольцевой стенки, центрированной вокруг вертикальной центральной оси;
- при этом средство (d) выполнено с возможностью вращения цилиндра вокруг вертикальной оси, и при этом сорбционная камера(ы) ограничена частью кольцевой стенки и разделительной стенки; при этом восстановительная камера(ы) ограничена посредством другой части кольцевой стенки и разделительной стенки.
8. Устройство по любому из пп. 4-6, при этом устройство дополнительно содержит:
ремень, содержащий мембрану в виде отдельного слоя;
- при этом средство (d) выполнено с возможностью перемещения ремня через сорбционную и восстановительную камеру(ы); и при этом сорбционная камера(ы) ограничена частью мембраны и разделительной стенки, при этом восстановительная камера(ы) ограничена другой частью мембраны и разделительной стенки.
2
9. Устройство по любому из пп. 4-8, в котором мембрана состоит из микропористого подкладочного слоя и макропористого верхнего слоя, при этом поры макропористого верхнего слоя покрыты твердотельным сорбентом CO.
2
2
2
2
10. Устройство по любому из пп. 4-9, дополнительно содержащее рециркулятор (j) CO, который выполнен с возможностью обеспечения протекания отдувочного газа через мембрану в восстановительную камеру (c), при этом рециркулятор содержит средство для отделения потока продукта с CO от рециркуляционного потока, при этом поток продукта с CO способен к выпуску посредством выпуска (g) для выпуска CO, и рециркуляционный поток возвращают в восстановительную камеру (c).
2
11. Устройство по любому из пп. 4-10, в котором нагревательное средство (h) выполнено с возможностью нагрева твердотельного сорбента CO при позиционировании смежно или внутри восстановительной камеры до температуры в диапазоне 50-100°C, предпочтительно 60-85°C, наиболее предпочтительно 67-75°C.
12. Устройство по любому из пп. 4-11, в котором нагревательное средство выполнено с возможностью нагрева отдувочного газа, протекающего через мембрану в восстановительную камеру.
13. Устройство по любому из пп. 4-12, которое содержит 1-20 сорбционных камер и 1-20 восстановительных камер.
2
14. Устройство по любому из пп. 4-13, в котором сорбент CO выбран из группы, состоящей из бикарбонатных сорбентов, аминовых сорбентов и металлоорганических каркасных структур.
15. Устройство по любому из пп. 4-14, в котором соединение между сорбционными и восстановительными камерами является воздухонепроницаемым.
16. Устройство по любому из пп. 4-15, в котором нагревательное средство (h) выполнено с возможностью нагрева восстановительной камеры до температуры выше температуры сорбционной камеры.
2
17. Способ захвата CO из воздуха, содержащий этапы, на которых:
2
перемещают мембрану, состоящую из макропористого слоя, где поры макропористого слоя покрыты твердотельным сорбентом CO, из сорбционной секции в восстановительную секцию;
2
2
обеспечивают поток воздуха через мембрану в сорбционной секции с обеспечением воздуха, обедненного CO, и загруженного твердотельного сорбента CO;
2
2
обеспечивают поток отдувочного газа через мембрану в восстановительной секции при повышенной температуре с получением потока продукта, содержащего CO и восстановленного твердотельного сорбента CO;
2
2
2
- при этом сорбцию CO твердотельным сорбентом CO обеспечивают в сорбционной секции с получением загруженного сорбента, и восстановление загруженного сорбента обеспечивают в восстановительной секции с получением восстановленного твердотельного сорбента CO.
18. Способ по п. 17, в котором перемещение на этапе (i) включает этап, на котором вращают цилиндр, имеющий кольцевую стенку, вокруг центральной вертикальной оси, при этом кольцевая стенка содержит мембрану.
19. Способ по п. 17, в котором перемещение на этапе (i) включает этап, на котором перемещают ремень через сорбционные и восстановительные камеры, при этом ремень содержит мембрану.
2
2
20. Способ по любому из пп. 17-19, в котором отдувочный газ обеспечивают посредством рециркулятора из потока продукта, при этом поток продукта, содержащий CO, полученный в (ii), разделяют на поток продукта с CO и рециркуляционный поток, содержащий отдувочный газ, и рециркуляционный поток рециркулируют в (ii).
21. Способ по любому из пп. 17-20, дополнительно содержащий этап, на котором:
(iv) нагревают отдувочный газ до повышенной температуры до прохождения через мембрану в течение (ii).
22. Способ по любому из пп. 17-21, выполняемый с использованием устройства по любому из пп. 4-15.
23. Применение мембраны, состоящей из макропористого слоя, где поры макропористого слоя покрыты твердотельным сорбентом для захвата газообразных компонентов из воздуха, при этом сорбент является селективным для указанных газообразных компонентов.
x
x
24. Применение по п. 23, в котором газообразные компоненты выбраны из оксидов углерода, оксидов серы и оксидов азота, предпочтительно SO и/или NO.
25. Применение по п. 23 или 24, в котором мембрана встроена в устройство по любому из пп. 4-16.