用于二氧化碳捕集和储存的系统和方法

摘要

降低工业方法的净二氧化碳足迹的系统和方法，其由烃燃料的燃烧来产生能量，其中环境空气与来自该工业方法的至多50体积％的废气进行混合，以在处理之前显著增加空气中的CO₂浓度。该处理包括使用冷却的多孔基底负载的胺吸着剂来从混合的环境空气中吸附CO₂，其中该多孔基底初始时在它的孔中接触含有冷凝水的混合的环境空气，其充当了由该吸附方法所产生的放热热量的固有冷却剂。另外，在再生该负载的吸着剂之前，在密封的再生室中显著降低空气压力，并且将低压室与含有蒸汽和二氧化碳的高压再生室流体连接放置，以预热待再生的吸着剂和在用于进一步CO₂吸附之前快速冷却该再生的吸着剂。

主权项

从带有二氧化碳的空气中除去和捕集浓缩的二氧化碳的方法，该方法包括：将带有二氧化碳的环境空气的第一流与不大于50体积％的废气进行混合，其中该废气来源于烃燃烧的烟道气，和将该混合的环境空气的第一流导至第一二氧化碳除去结构；该二氧化碳除去结构包括负载在多孔基底上的吸着剂，并且其能够放热地和可释放地结合二氧化碳，以从该第一混合的环境空气混合物中除去预定部分的二氧化碳；将该第一二氧化碳除去结构送入第一密封的二氧化碳捕集室中，从该第一密封的捕集室中排出空气以降低其中的空气压力，和将温度不高于120℃的蒸汽送入和送过该第一二氧化碳除去结构，以从该吸着剂中汽提二氧化碳并再生该吸着剂，和从该第一密封的捕集室中除去该汽提的二氧化碳，从而捕集浓缩的二氧化碳；将带有二氧化碳的环境空气的第二流与不大于50体积％的废气进行混合，其中该废气来源于烃燃烧的烟道气，和将该混合的环境空气流导入第二二氧化碳除去结构；该第二二氧化碳除去结构包括负载在多孔基底上的吸着剂，并且其能够可释放地结合二氧化碳，以从该第二混合的环境空气混合物中除去预定部分的二氧化碳；将该第二二氧化碳除去结构送入第二密封的二氧化碳捕集室中，从该第二密封的捕集室中排出空气以降低其中的空气压力，和将温度不高于120℃的蒸汽送入和送过该第二二氧化碳除去结构，以从该吸着剂中汽提二氧化碳并再生该吸着剂，同时该蒸汽冷凝，和从该第二密封的捕集室中除去该汽提的二氧化碳，从而捕集浓缩的二氧化碳；该第一和第二二氧化碳除去结构串联操作，以使得当该第一二氧化碳除去结构完成再生循环，和该第二二氧化碳除去结构准备好进行它的再生时，将该第一二氧化碳捕集室中的剩余蒸汽闪蒸到降压的第二二氧化碳捕集室中，以冷却该第一二氧化碳除去结构和在用饱和蒸汽再生之前预热该第二二氧化碳除去结构；和将该第一二氧化碳除去结构从该第一捕集室中除去并移入混合的环境空气流中；将饱和蒸汽送入该第二二氧化碳捕集室中，以再生该第二二氧化碳除去结构，和从该第二二氧化碳除去结构中除去二氧化碳和冷凝蒸汽；和重复所述串联操作，以使得该第一二氧化碳除去结构在从混合的空气流中吸附二氧化碳之后返回到该第一二氧化碳捕集室，和该第一二氧化碳捕集室中的压力降低，并向该第二二氧化碳捕集室中的较高压力敞开。