专利名称：加速捕捉二氧化碳的方法
技术领域：
本发明总体涉及气体流中的二氧化碳的去除，更具体地涉及烟道气体、转化炉产生的氢气、天然气、或水泥窑产生的气体中的二氧化碳的去除。
背景技术：
捕捉来自工业气体流的二氧化碳(CO2)来降低能耗和大气中(X)2的环境影响的技术，正在被开发。主要的CO2输出来源包括发电厂、水泥窑、天然气处理设施、合成氨的工厂及合成氢的工厂。捕捉到的(X)2具有多种用途，包括螯合、提高原油采收率、或加速海藻生长。对于氢气、氨气以及天然气来说，来要想提升气体流的价值，去除(X)2是很必要的。目前几种可选择的(X)2捕捉技术处于商业运作和发展的不同阶段。这些技术包括用胺(更具体地是乙醇胺-MEA)进行化学吸收、物理吸收、薄膜分离、以及低温蒸馏。此外， 在燃烧前去除碳或非氧成分的技术，例如氧气燃烧和整体气化联合循环，正被视为避免废气去除的途径。对于主要的气体流，利用胺的化学吸收是目前最廉价的(X)2去除方法，尤其是对于天然气中低含量(X)2的清除。MEA系统活性更高，因此优选，但从MEA中去除被吸收的(X)2所用的能量荷载，大约在4百万BTU/吨CO2,非常高，而且需要发电厂锅炉输出量的共约三分之一。发明_既述在各方面中，本发明是一种包含用于去除气体流中的二氧化碳，更具体地是烟道气、转化炉产生的氢气、天然气、或水泥窑产生的气体中的二氧化碳的经固定的碳酸酐酶的系统。另一个方面是一种从含(X)2的气体中去除(X)2的方法，所述方法包括使含有CO2 的气体接触水性液体来促进CO2扩散到水性液体中；并且使水性液体中的CO2与包埋于聚合物固定材料中的经固定的碳酸酐酶接触，以催化(X)2的水合，并形成含有氢离子和碳酸氢根离子的经处理的液体，其中，所述的聚合物固定材料(i)稳定碳酸酐酶，或(ii)含有胶束或反转胶束材料。还有另外一个方面是上述的方法，其中，所述方法在这样的反应器中进行，所述的反应器包括包括气体入口和液体出口的底部、包括液体入口和气体出口的顶部、以及中间部分，所述中间部分包括多个用包埋在聚合物固定材料中的经固定的碳酸酐酶包被的微粒；其中，所述的聚合物固定材料(i)稳定碳酸酐酶，或(ii)含有胶束或反转胶束材料。所述的方法包括将进入所述液体入口并在反应器中向下流动的水性液体与进入所述气体入口并在反应器中向上流动的含(X)2的气体相接触，以促进(X)2扩散到水性液体中，并在经固定的碳酸酐酶存在下催化在水性液体中的(X)2的水合，以形成含有氢离子和碳酸氢根离子的经处理的液体和经处理的气体；然后从所述液体出口排出所述经处理的液体，并从所述气体出口排出所述经处理的气体。本发明的再一个方面是一种用于从含(X)2气体中去除(X)2的反应器，包括包括气体入口和液体出口的底部、包括液体入口和气体出口的顶部、以及中间部分，所述中间部分
1权利要求
1.一种从含CO2的气体中去除CO2的方法，所述方法包括使含CO2的气体接触水性液体来促进CO2扩散到所述水性液体中；并且使所述水性液体中的0)2与包埋在聚合物固定材料中的经固定的碳酸酐酶接触，以催化(X)2的水合，并形成含有氢离子和碳酸氢根离子的经处理的液体；其中，所述的聚合物固定材料(i)稳定所述碳酸酐酶，或(ii)含有胶束或反转胶束材料。
2.如权利要求1所述的方法，其中，让所述水性液体和含ω2的气体在同向流装置中接触。
3.如权利要求2所述的方法，其中，所述含(X)2的气体在所述水性液体中形成微泡。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述方法在这样的反应器中进行，所述反应器包括包括气体入口和液体出口的底部、包括液体入口和气体出口的顶部、以及中间部分，所述中间部分包括多个含有经固定的碳酸酐酶或用包埋在聚合物固定材料中的经固定的碳酸酐酶包被的微粒；所述方法包括使进入所述液体入口并在所述反应器中向下流动的水性液体与进入所述气体入口并在所述反应器中向上流动的所述含(X)2的气体相接触，以促进(X)2扩散到水性液体中，并在所述经固定的碳酸酐酶存在下催化(X)2在所述水性液体中的水合，以形成含有氢离子和碳酸氢根离子的经处理的液体和经处理的气体；从所述液体出口排出所述经处理的液体，并且从所述气体出口排出所述经处理的气体。
5.如权利要求1到4中任意一项所述的方法，进一步包括使所述经处理的液体与用包埋于聚合物固定材料的经固定的碳酸酐酶包被的颗粒接触，其中，所述碳酸酐酶催化氢离子和碳酸氢根离子转化为浓缩的(X)2和水。
6.如权利要求1到5中任意一项所述的方法，其中，在约30°C到约100°C的温度下连续催化化学转变时，所述稳定的碳酸酐酶将其起始催化活性的至少约15%保持至少约5天。
7.如权利要求4到6中任意一项所述的方法，其中，所述含(X)2的气体以微泡形式进入所述气体入口。
8.一种用于从含(X)2的气体中去除(X)2的反应器，包括包括气体入口和液体出口的底部、包括液体入口和气体出口的顶部、以及中间部分构成，所述中间部分包括多个用包埋在聚合物固定材料中的碳酸酐酶包被的微粒，所述碳酸酐酶能够催化(X)2水合成为氢离子和碳酸氢根离子，其中，所述聚合物固定材料(i)稳定所述碳酸酐酶，或(ii)含有胶束或反转胶束材料。
9.一种用于从含(X)2的气体中去除(X)2的系统，包括第一和第二反应器，所述第一反应器包括权利要求8所述的反应器，并且所述第二反应器含有用包埋于聚合物固定化材料中的碳酸酐酶包被的微粒，其中，所述碳酸酐酶能够催化氢离子和碳酸氢根离子转化为浓缩的CO2和水。
10.如权利要求9所述的系统，其中，所述第二反应器含有包含胶束或反转胶束材料的固定材料。
11.如权利要求1到7中任意一项所述的方法，其中，所述水性液体含有碱。
12.如权利要求11所述的方法，其中，所述碱是金属氢氧化物、季铵氢氧化物、金属碳酸盐、弱酸的共轭碱、季铵碳酸盐、季铵醇盐、金属酰胺、金属烷基、金属醇盐、金属硅醇化物、胺、链烷醇胺、或其组合。
13.如权利要求11所述的方法，其中，所述碱是氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铷、氢氧化铯、氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化锶、氢氧化钡、氢氧化铵、或其组合。
14.如权利要求11所述的方法，其中，所述碱是碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铷、碳酸铯、碳酸镁、碳酸钙、碳酸锶、碳酸钡、碳酸铵，有机阳离子的碳酸盐、或其组合。
15.如权利要求11所述的方法，其中，所述碱是苄基三甲基氢氧化铵、胆碱、二乙基二甲基氢氧化铵、二甲基十二烷基乙基氢氧化铵十二烷基二甲基氢氧化铵、二氢氧化己烷-1， 6-双(三正丁基铵)、十六烷基三甲基氢氧化铵、六甲氢氧化铵、三乙基甲基氢氧化铵、三丁基甲基氢氧化铵、三己基十四烷基氢氧化铵十四烷基三己基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、四(十八烷基)氢氧化铵四十八烷基氢氧化铵、甲基三丙基氢氧化铵、四丁基乙醇铵、四乙基氢氧化铵、四己基氢氧化铵、四癸基氢氧化铵、四甲基氢氧化铵、三甲基苯基氢氧化铵、或其组合。
16.如权利要求11所述的方法，其中，所述碱是叔戊氧基锂、双三甲基硅基胺基锂、二乙氨基锂、二甲氨基锂、二异丙氨基锂、双三甲基硅基胺基钠、双三甲基硅基胺基钾、二环己胺基锂、三甲基硅醇锂、甲醇钠、甲醇钾、甲醇锂、乙醇钠、乙醇钾、乙醇锂、异丙醇锂、叔丁醇钠、叔丁醇钾、叔丁醇锂、叔戊醇钠、叔戊醇钾、乙醇镁、二叔丁醇镁、三甲基硅醇钠、三甲基硅醇钾、或其组合。
17.如权利要求11所述的方法，其中，所述碱是2-(2-氯-6氟苄基)乙胺、1，4_二氮杂双环[2.2.2]辛烷(DABCO 33-LV) ,1,5- 二氮杂双环[4. 3. 0]壬-5-烯、1，4- 二氮杂双环[2. 2. 2]辛烷、1，8_ 二氮杂双环[5.4.0] i^一碳_7_烯、4-( 二甲氨基)吡啶、2，6_ 二甲基吡啶、哌啶、1，8-( 二甲氨基)萘、2，2，6，6_四甲基哌啶、2，8，9_三异丁基-1-2，5，8， 9-四氮杂-1-磷杂双环[3. 3. 3]十一烷、苄吡二胺、苯胺、苄胺、N-甲基苯胺、咪唑、卩比咯、吡啶、吗啉、或其组合。
18.如权利要求11所述的方法，其中，所述碱是甲胺、乙胺、丙胺、异丙胺、丁胺、异丁胺、仲丁胺、叔丁胺、戊胺、异戊胺、仲戊胺、叔戊胺、己胺、异己胺、仲己胺、叔己胺、乙二胺、 2-甲基正丁胺、2-氨基戊烷、3-(叔丁氧基)丙胺、2-氨基-6甲基庚烷、1-乙基丙胺、二甲胺、二乙胺、二丙胺、二丁胺、二戊胺、二己胺、甲基乙胺、甲基丙胺、甲基丁胺、乙基丙胺、乙基丁胺、N-乙基甲基胺、N-异丙基甲胺、N- 丁基甲胺、N-乙基异丙胺、N-叔丁基甲胺、N-乙基丁胺、3-异丙氧基丙胺、氯代(二乙氨基)二甲基硅烷、2，2'-(乙烯二氧)双(乙胺)、 1，3_双(氯甲基)-1，1，3，3_四甲基二硅氮烷、N-叔丁基异丙胺、N，N-二乙基三甲基甲硅烷胺、二仲丁胺、三甲胺、三乙胺、三丙胺、三丁胺、二甲基乙胺、二甲基丙胺、二甲基丁胺、二乙基甲胺、二乙基丙胺、二乙基丁胺、N，N- 二异丙基甲胺、N-乙基二异丙胺、N，N- 二甲基乙胺、N, N- 二乙基丁胺、1，2_ 二甲基丙胺、N, N- 二乙基甲胺、N, N- 二甲基异丙胺、1，3_ 二甲基丁胺、3，3- 二甲基丁胺、N, N- 二甲基丁胺、或其组合。
19.如权利要求11所述的方法，其中，所述碱是2-氨基-2-(羟甲基)-1，3-丙二醇 (Trizma 碱)、丙醇胺、乙醇胺、二乙醇胺、二甲基乙醇胺、N-甲基乙醇胺、三乙醇胺、或其组合。
20.如权利要求11所述的方法，其中，所述碱是单乙醇胺(MEA)、甲基二乙醇胺(MDEA)、 N，N-二乙基甲胺(DMA)、或其组合。
21.如权利要求11所述的方法，其中，所述碱含有碳酸根离子。
22.如权利要求1到21中任意一项所述的方法、反应器或系统，其中，所述碳酸酐酶包括牛碳酸酐酶或人碳酸酐酶。
23.如权利要求22所述的方法、反应器或系统，其中，所述牛碳酸酐酶包括牛碳酸酐酶 II，并且所述人碳酸酐酶包括人碳酸酐酶IV。
24.如权利要求22或23所述的方法、反应器或系统，其中，所述人碳酸酐酶或人碳酸酐酶IV是经过基因修饰的。
25.一种通过包埋于聚合物固定材料中而被固定的酶，所述材料对于比所述酶小的化合物有渗透性，且所述酶是被亲水、憎水或双亲部分经离子或共价修饰的。
26.如权利要求1到25中任意一项所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，所述碳酸酐酶是通过与表面活性剂的相互作用而被离子修饰的。
27.如权利要求25或沈所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，所述表面活性剂是N，N-双[3-(D-葡萄糖酰氨基)丙基]胆酰胺、N，N-双[3-(D-葡萄糖酰氨基)丙基]脱氧胆酰胺、聚氧乙烯醇聚氧乙烯、2-环己基甲基-β-D-麦芽糖苷、2-环己基乙基-β-D-麦芽糖苷、环己基戊基-β -D-麦芽糖苷、环己基己基-β -D-麦芽糖苷、癸基-β -D-吡喃麦芽糖苷、正十二烷基-β -D-麦芽糖苷、正十六烷基-D-麦芽糖苷、十一烷基-D-麦芽糖苷、癸基-β -D-I-硫代吡喃麦牙糖苷、辛基-D-硫代吡喃葡萄糖苷、洋地黄皂甙、二甲基癸基氧化膦、十二烷基二甲基氧化膦、(辛基苯氧基)聚乙氧基乙醇、N-辛酰基-N-甲基葡糖胺、N-壬酰基-N-甲基葡糖胺、N-癸酰基-N-甲基葡糖胺、辛基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物、皂素、月桂醇聚氧乙烯(9)醚、辛基酚聚氧乙烯醚、失水山梨醇单月桂酸酯的聚氧乙烯衍生物、N，N-二甲基十二烷胺-N-氧化物、醇乙氧基化物、氨磺基甜菜碱-14、氨磺基甜菜碱-16、C7Bz0、3-[3-(胆酰胺丙基)二甲氨基]丙磺酸内盐、 3-[3-(胆酰胺丙基)二甲氨基]-2-羟基-1-丙磺酸内盐、十二烷基二甲胺乙内酯、3-(N， N-二甲基辛胺基)丙磺酸内盐、3-(十二烷胺基)丙磺酸内盐、3-磺丙基十四烷基二甲基铵、3-磺丙基十六烷基二甲基铵、N, N- 二甲基-N-(3-磺丙基)-1-十八烷铵内盐、或其组合。
28.如权利要求27所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，所述表面活性剂是辛基酚聚氧乙烯醚。
29.如权利要求1到25中任意一项所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，所述酶是经憎水部分共价修饰的。
30.如权利要求四所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，所述酶是经单胺、 醛、季铵盐、烷基三甲铵阳离子、有机阳离子、鳞阳离子、吡啶鐺阳离子、咪唑鐺阳离子、紫罗碱、或其组合共价修饰的。
31.如权利要求1到25中任意一项所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，所述酶是经亲水部分共价修饰的。
32.如权利要求31所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，所述酶是经二胺、单羧酸盐、二酸、polyal、多糖、聚丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、糖基、酐、聚乙二醇、琼脂糖、或其组合共价修饰的。
33.如权利要求1到25中任意一项所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，所述酶是经双亲部分共价修饰的。
34.如权利要求33所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，所述酶是经氨基酸、脂肪酸、脂肪醇、脂质、烷基聚氧乙烯、其他聚氧乙烯共聚物、烷基糖苷、或其组合共价修饰的。
35.如权利要求1到34所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，所述固定材料包括经阳离子修饰的全氟磺酸-PTFE共聚物。
36.如权利要求1到34中任意一项所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，所述固定材料包括海藻酸盐。
37.如权利要求36所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，所述海藻酸盐是经阳离子修饰的海藻酸盐。
38.如权利要求35或36所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，所述经阳离子修饰的全氟磺酸-PTFE共聚物或经阳离子修饰的海藻酸盐是用比NH4+大的憎水阳离子修饰的。
39.如权利要求38所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，所述憎水阳离子包括铵类阳离子、季铵盐阳离子、烷基三甲基铵阳离子、鳞阳离子磷酸盐阳离子、三苯基鳞禱、 吡啶鐺阳离子吡啶阳离子、咪唑鐺阳离子咪唑阳离子、十六烷基吡啶鐺十六烷基吡啶、溴乙非啶、紫罗碱、甲基紫精、苯甲基紫精、双(三苯基膦)亚胺鐺双(三苯基餐)咪唑、金属络合物、联吡啶基金属络合物、邻二氮杂菲类金属络合物、[钌(联吡啶)3]2+或[铁(邻二氮杂菲)3]3+。
40.如权利要求38所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，所述憎水阳离子包括四乙铵、四丙铵(T3A)、四戊铵(T5A)、四己铵(T6A)、四庚铵(T7A)、三甲基二十烷基铵(TMICA)、三甲基辛基癸基铵(TMODA)、三甲基己基癸基铵(TMHDA)、三甲基十四烷基铵 (TMTDA)、三甲基辛基铵(TMOA)、三甲基十二烷基铵(TMDDA)、三甲基癸基铵(TMDA)、三甲基己铵(TMHA)、四丁铵(TBA)、三乙基己铵(TEHA)、或其组合。
41.如权利要求38所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，所述憎水阳离子包括式1所示的季铵盐阳离子
42.如权利要求41所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，队、1 2、1 3和1 4独立地是氢、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基或癸基，其中，Ri、R2、R3和礼中至少有一个不是氢。
43.如权利要求41所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，队、1 2、1 3和1 4是甲基、乙基、丙基、丁基、戊基或己基。
44.如权利要求41所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，队、1 2、1 3和1 4是乙基。
45.如权利要求1到34中任意一项所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，所述酶固定材料是经提取过盐的四烷基铵修饰的全氟磺酸-PTFE共聚物，其含有大小足以限制其内部的酶的胶束。
46.如权利要求45所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，所述胶束与所述酶大小基本相同且形状基本相同。
47.如权利要求45或44所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，所述四烷基铵离子包括烷基三甲基铵阳离子或烷基三乙基铵阳离子。
48.如权利要求1到34中任意一项所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，所述固定材料是经胶束憎水修饰的多糖。
49.如权利要求48所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，所述多糖包括壳聚糖。
50.如权利要求48或49所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，所述经胶束憎水修饰的多糖符合式2
51.如权利要求50所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，Rltl独立地是氢或烷基，且R11独立地是氢或烷基。
52.如权利要求50所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，Iiltl独立地是氢或己基，且R11独立地是氢或己基。
53.如权利要求50所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，Iiltl独立地是氢或辛基，且R11独立地是氢或辛基。
54.如权利要求50所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，Iiltl独立地是氢或丁基，且R11独立地是氢或丁基。
55.如权利要求50所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，Iiltl独立地是氢或憎水氧化还原媒介，且R11独立地是氢或憎水氧化还原媒介。
56.如权利要求48到55中任意一项所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，所述酶固定材料是经胶束憎水修饰的壳聚糖，具有至少约10%的经憎水基修饰的壳聚糖的氨基官能度。
57.如权利要求48到56中任意一项所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，所述酶固定材料是经胶束憎水氧化还原媒介修饰的壳聚糖，具有符合式2Α的结构
58. 一种通过包埋于聚合物固定材料中而被固定的酶，所述固定材料对于比该酶小的化合物有渗透性，并具有式5、6、7或8中的任意一种结构
59.如权利要求1到34中任意一项所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，所述固定材料包埋所述酶，所述固定材料对于比所述酶小的化合物具有渗透性，且具有式5、6、7 或8中的任意一种结构
60.如权利要求58或59所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，所述的固定材料具有式5的结构。
61.如权利要求60所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，R21和I^2独立地是氢或-(CH山Nl26R27R28，其中Ii26、R27、和R28独立地是烷基，且q是整数1、2或3。
62.如权利要求61所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中丄26、1 27、和独立地是甲基、乙基、丙基、丁基、戊基或己基。
63.如权利要求61所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，Ii26和Ii27独立地是甲基、乙基、或丙基，且R28是烷氨基。
64.如权利要求63所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，R28是-CH2N+R29R3tlR31、 -CH2CH2N+R29R30R31 或-CH2CH2CH2N+Ii29R3ciR31，其中 &9、R30 和 R31 独立地是氢或烷基。
65.如权利要求60所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，R21或Ii22包括-(CH2) 聚醚，其中q是整数1、2或3。
66.如权利要求65所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，q是1。
67.如权利要求60所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，R21或I^2包括-CH2-0-(CH2(CH3)-CH2-0)z-Rt、-CH2-O-(CH2-CH2-O) Z-Rt、或其组合，其中是氢、烷基、取代烷基、芳基、或取代芳基，ζ是对应分子量从约200道尔顿(Da)到约900道尔顿(Da)的整数。
68.如权利要求67所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，所述的-CH2-O-(CH2-CH2-O)z-Rt中的ζ是对应分子量从约500道尔顿(Da)到约600道尔顿(Da) 的整数。
69.如权利要求58或59所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，所述的固定材料具有式6的结构。
70.如权利要求69所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，&3和&4独立地是氢或-(CH山Nl26R27R28，其中Ii26、R27、和R28独立地是烷基，且q为整数1、2或3。
71.如权利要求70所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中丄26、1 27、和独立地是甲基、乙基、丙基、丁基、戊基或己基。
72.如权利要求70所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，&6和1 27独立地是甲基、乙基、或丙基，且R28为烷氨基。
73.如权利要求72所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，R28为-CH2N+R29R3tlR31、 -CH2CH2N+R29R30R31 或-CH2CH2CH2N+Ii29R3ciR31，其中 &9、R30 和 R31 独立地是氢或烷基。
74.如权利要求70所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，R23或I^24包括-(CH2) ,聚醚，其中P是整数1、2或3。
75.如权利要求58或59所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，所述的固定材料具有式7的结构。
76.如权利要求75所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，是氢或-(CH2) ,N+R26R27R28，其中R26, Ii27、和R28独立地是烷基，且q为整数1、2或3。
77.如权利要求76所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，Ii26和Ii27独立地是甲基、乙基、或丙基，且R28为烷氨基。
78.如权利要求77所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，R28为-CH2N+R29R3tlR31、 -CH2CH2N+R29R30R31 或-CH2CH2CH2N+Ii29R3ciR31，其中 &9、R30 和 R31 独立地是氢或烷基。
79.如权利要求77或78所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，所述的烷氨基可与式7的另一个重复单元交联。
80.如权利要求58或59所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，所述的固定材料具有式8的结构。
81.如权利要求80所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，&2和民3独立地是氢、烷基、芳基、-(取代烷撑)_酸或其盐、_(取代烷撑)_碱或其盐、-(CH2)qO-(CH2-CH2-O) Z-Rt、-CH2-O- (CH2 (CH3) -CH2-O) Z-Rt、或其组合，其中是氢、烷基、取代烷基、芳基、或取代芳基，q为整数2、3或4。
82.如权利要求81所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，所述的酸基包括羧酸基、膦酸基、磷酸基、磺酸基、硫酸基、氨基磺酸或其盐、或它们的组合。
83.如权利要求81所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，所述的碱包括叔胺、 季铵、氮杂环或其盐、或它们的组合。
84.如权利要求80所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，^2和^3独立地是氢、烷基、芳基、-(CH2) 3-0- ((CH2) 2-0) Z-CH3、- (CH2) 2_C (0) -0- (CH2) 2_ 咪唑鐺、或-(CH2) 3-0_CH 2-CH (OH) -N (CH3) - (CH2) 2-S03Na。
85.如权利要求58到84中任意一项所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，m、 η、ο和ρ是从10到5000的整数。
86.如权利要求1到85中任意一项所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，所述的固定材料稳定所述的酶。
87.如权利要求1到34中任意一项所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，所述的固定材料包括聚砜。
88.如权利要求25到87中任意一项所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中， 所述的酶包括脂肪酶、葡萄糖异构酶、腈水解酶、葡萄糖氧化酶、蛋白酶、碳酸酐酶、胃蛋白酶、淀粉酶、真菌淀粉酶、麦芽糖淀粉酶、纤维素酶、乳糖酶、酯化酶、糖酶、半纤维素酶、戊聚糖酶、木聚糖酶、支链淀粉酶、β-葡聚糖酶、乙酰乳酸脱羧酶、β-葡萄糖酐酶、谷氨酰胺酶、青霉素酰化酶、氯过氧化物酶、天冬氨酸β -脱羧酶、环糊精葡萄糖基转移酶、枯草杆菌蛋白酶、氨基酰化酶、乙醇脱氢酶、氨基酸氧化酶、磷脂酶、脲酶、胆留醇酯酶、脱亚磺酸酶、 木素过氧化物酶、果胶酶、氧化还原酶、葡聚糖酶、葡萄糖苷酶、半乳糖苷酶、葡萄糖淀粉酶、 麦芽糖酶、蔗糖酶、转化酶、柚苷酶、菠萝蛋白酶、无花果蛋白酶、木瓜蛋白酶、胃蛋白酶、肽酶、凝乳酶、嗜热菌蛋白酶、胰蛋白酶、脂酶、肠酯酶、磷酸酶、肌醇六磷酸酶、酰胺酶、谷氨酰胺酶、溶菌酶、过氧化氢酶、脱氢酶、过氧化物酶、裂解酶、富马酸酶、组氨酸酶、转氨酶、连接酶、环化酶、消旋酶、变位酶、氧化酶、还原酶、木质酶、漆酶、氯过氧化物酶、商过氧化物酶加卤酶、氢化酶、固氮酶、氧腈酶、或其组合。
89.如权利要求88所述的经固定的酶，其中，所述的酶包括碳酸酐酶。
90.如权利要求25到89中任意一项所述的经固定的酶在生物燃料电池中的发电、催化生物反应器中的化学转化、或探测感应器中的分析物中的用途。
91.如权利要求1到34中任意一项所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，所述的固定材料包括海藻酸盐，其中，用壳型聚合物包被所述的经固定的碳酸酐酶，该壳型聚合物能够限制所述酶通过该壳型聚合物的扩散。
92.如权利要求1到34中任意一项所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，所述的固定材料包括海藻酸盐，其中，用壳型聚合物包被所述的经固定的碳酸酐酶，该壳型聚合物能够防止所述固定材料与溶剂的相互反应。
93.如权利要求91或92所述的方法、反应器、系统或经固定的酶，其中，所述的壳型聚合物是聚砜、聚碳酸酯、聚乙烯苄基氯、或其组合。
94.一种从含CO2的气体中去除CO2的方法，所述方法包括使含CO2的气体接触水性液体来促进CO2扩散到所述水性液体中；并且使所述水性液体中的0)2与经固定的碳酸酐酶接触，以催化(X)2的水合，并形成含有氢离子和碳酸氢根离子的经处理的液体，其中，所述的水性液体包括甲胺、乙胺、丙胺、异丙胺、丁胺、异丁胺、仲丁胺、叔丁胺、戊胺、异戊胺、仲戊胺、 叔戊胺、己胺、异己胺、仲己胺、叔己胺、乙二胺、(2-甲基丁基)胺、2-氨基戊烷、3-(叔丁氧基)丙胺、2-氨基-6甲基庚烷、1-乙基丙胺、二甲胺、二乙胺、二丙胺、二丁胺、二戊胺、二己胺、N-乙基甲基胺、N-异丙基甲基胺、N- 丁基甲基胺、N-乙基异丙基胺、N-叔丁基甲基胺、 N-乙基丁胺、3-异丙氧基丙胺、氯代(二乙氨基)二甲基硅烷、2，2' _(乙烯二氧)双(乙胺)、1，3_双(氯甲基)-1，1，3，3_四甲基二硅氮烷、N-叔丁基异丙胺、N，N- 二乙基三甲基甲硅烷胺、二仲丁胺、三甲胺、三乙胺、三丙胺、三丁胺、二甲基丙胺、二乙基丙胺、N，N-二异丙基甲胺、N-乙基二异丙胺、N，N-二甲基乙胺、N，N-二乙基丁胺、1，2-二甲基丙胺、N，N-二乙基甲胺、N，N-二甲基异丙胺、1，3_ 二甲基丁胺、3，3_ 二甲基丁胺、N，N-二甲基丁胺、或其组合。
全文摘要
本发明通常涉及气流，尤其是烟道气体、来自转化炉的氢气、天然气、或来自水泥窑的气体中二氧化碳的去除。还公开了用于碳捕捉的经固定的酶和其他系统。
文档编号B01D53/14GK102232004SQ200980147404
公开日2011年11月2日 申请日期2009年9月29日 优先权日2008年9月29日
发明者J·舒马舍尔, R·A·克雷顿, R·P·舍尔特姆, R·T·兹沃塞克, T·L·布舍尔兹, W·L·格莱特 申请人:埃克民公司