用于恢复被热稳定盐污染的吸附剂上的功能位置的方法和系统的制作方法_6

文档序号:8490912阅读:来源:国知局
去 之后,将吸附剂从该溶液中过滤出来并用DI水漂洗。假设一次漂洗将不足以完全去除所有 残余的Na 2CO3溶液,因此将该吸附剂放置在具有搅拌棒和水的烧杯中,使其搅拌15分钟的 时间,然后将其过滤出并然后用新鲜的DI水再搅拌15分钟。该漂洗过程完成三次,然后溶 液达到接近7的pH值(即中性)。
[0168] 因此试验结果确定所公开的系统能够将该CO2吸附剂返回到中性的pH值水平。这 能够实现延长吸附剂寿命由此降低操作成本的目的。
[0169] 能够使用本发明的多种变型和改进。将会可以提供本发明的一些特征而不提供其 他特征。
[0170] 例如,在一种可替代的实施方案中,自动化的控制逻辑仅在确定的时间进行再生, 而不管吸附剂除去目标气体组分的剩余容量如何。
[0171] 在另一可替代的实施方案中,使用自动化程度较低的控制逻辑,因为一个或多个 步骤是手动进行的。
[0172] 本发明在各种方面、实施方案和构造中包括此处充分描绘和描述的组分、方法、过 程、系统和/或设备,包括其各种方面、实施方案、构造、子自合和子集。本领域技术人员在 理解了本发明之后将认识到如何制备和使用该各种方面、实施方案和构造。本发明在各种 方面、实施方案和构造中提供包括不存在此处未描绘和/或描述的项目的设备和方法,或 者在各种方面、实施方案和其构造中包括不存在可能在之前的装置或方法中已经使用过的 项目的情况,例如用于提高性能、容易实现和/或降低实施成本。
[0173] 前面已经对本发明进行了讨论用于示例和描述。前述并不意于将本发明限制到此 处公开的形式。例如在前面的详细描述中,本发明的各个特征被共同分组在一个或多个方 面、实施方案和构造中用于使本发明简单化。本发明的方面、实施方案和构造的特征可以结 合在可替代的非上述讨论那些的方面、实施方案和构造中。本发明的方法并不应当被解释 为反映了要求保护的发明需要比各权利要求中明确叙述的更多的特征的意图。相反,如以 下权利要求所反映的那样,发明的方面在于比单一前述公开方面、实施方案和构造的所有 特征更少。因此,以下权利要求由此并入此处的详细描述中,各权利要求自身独立地为本发 明的单独的优选实施方案。
[0174] 而且,尽管本发明的说明书包括了对一种或多种方面、实施方案和构造和某些变 型和改进的描述,但在理解了本发明之后,其他变型、组合和改进也再本发明的范围之内, 例如可以在本领域技术人员的技能和知识之内的。意于获得以被允许的程度包括可替代 的方面、实施方案和构造的权利,包括要求保护那些的可替代的、可互换的和/或等效的结 构、功能、范围或步骤,无论这种可替代的、可互换的和/或等效的结构、功能、范围或步骤 是否在此处被公开,且并不意于公开捐献任何可专利的主题。
【主权项】
1. 一种方法,包括: 接收气流,该气流包括目标气体组分和至少一种酸性气体,该至少一种酸性气体与该 目标气体组分不同; 将该气流与吸附剂接触以除去至少一部分该目标气体组分以形成净化气流和载荷吸 附剂,该吸附剂还除去一部分该至少一种酸性气体; 从该载荷吸附剂上除去至少大部分被除去的至少一部分该目标气体组分以形成贫吸 附剂,该贫吸附剂包括至少大部分该被除去部分的该至少一种酸性气体和/或其盐;和 将该贫吸附剂与再生溶液接触以除去至少大部分该被除去部分的该至少一种酸性气 体和/或其盐并形成经完全处理的吸附剂用于循环到该气流接触步骤。
2. 权利要求1的方法,其中该目标气体组分是碳氧化物,其中该至少一种酸性气体是 一种或多种硫氧化物、氮氧化物和硫化氢,其中该吸附剂是基于胺的吸附剂,且其中该再生 溶液具有至少约pH 10的pH值。
3. 权利要求2的方法,其中该酸性气体包括SO2,其中该目标气体组分是CO2,其中该再 生溶液包括碱,其中该接收的气流中至少大部分的〇) 2被该吸附剂除去,其中通过变压、变 温及其组合中的一种或多种将CO2从载荷吸附剂上除去,且其中该吸附剂是固体的形式。
4. 权利要求1的方法,其中在相邻的吸附剂组分之间的键和在吸附剂组分与相邻的吸 附剂基体之间的键强于吸附剂组分和目标气体组分之间的键和吸附剂组分与至少一种酸 性气体和/或其盐之间的键。
5. 权利要求4的方法,其中该再生溶液不显著影响相邻吸附剂组分之间和吸附剂组分 与相邻的吸附剂基体之间的键的强度。
6. 权利要求5的方法,其中该再生溶液包括碱,该碱是至少一种碱金属的或碱土金属 的碳酸盐、至少一种碱金属的或碱土金属的氢氧化物、醇盐、金属氧化物、氨、金属胺、羧酸 盐、膦、醚、酮、烯烃和CH 3'
7. 权利要求1的方法,进一步包括: 在贫吸附剂与再生溶液接触之后,将该吸附剂与洗涤溶液接触以除去在与再生溶液接 触之后在该吸附剂上的任何沉积物。
8. 系统,包括: 气体组分分离器,经配置以(a)接收气流,该气流包括目标气体组分和至少一种酸性 气体,该至少一种酸性气体与该目标气体组分不同;和(b)将该气流与吸附剂接触以除去 至少一部分该目标气体组分以形成净化气流和载荷吸附剂,该吸附剂还除去一部分该至少 一种酸性气体; 吸附剂再生器,经配置以从该载荷吸附剂上除去至少大部分被除去的至少一部分该目 标气体组分以形成贫吸附剂,该贫吸附剂包括至少大部分该被除去部分的该至少一种酸性 气体和/或其盐;和 再生容器,经配置以将该贫吸附剂与再生溶液接触以除去至少大部分该被除去部分的 该至少一种酸性气体和/或其盐并形成经完全处理的吸附剂用于循环到该气体组分分离 器。
9. 权利要求8的系统,其中该目标气体组分是碳氧化物,其中该至少一种酸性气体是 一种或多种硫氧化物、氮氧化物和硫化氢,其中该吸附剂是基于胺的吸附剂,且其中该再生 溶液具有至少约pH 10的pH值。 1 〇.权利要求9的系统,其中该酸性气体包括SO 2,其中该目标气体是CO2,其中该再生 溶液包括碱,其中该接收的气流中至少大部分的〇)2被该吸附剂除去,其中在该吸附剂再生 器中,通过变压、变温及其组合中的一种或多种将CO 2从载荷吸附剂上除去,且其中该吸附 剂是固体的形式。
11. 权利要求10的系统,其中在相邻的吸附剂组分之间的键和在吸附剂组分与相邻的 吸附剂基体之间的键强于吸附剂组分和目标气体组分之间的键和吸附剂组分与至少一种 酸性气体和/或其盐之间的键,且其中该再生溶液不显著影响相邻吸附剂组分之间和吸附 剂组分与相邻的吸附剂基体之间的键的强度。
12. 权利要求11的系统,其中该再生容器进一步经配置以在贫吸附剂与再生溶液接触 之后,将该吸附剂与洗涤溶液接触以除去在与再生溶液接触之后在该吸附剂上的任何沉积 物。
13.权利要求8的系统,进一步包括: 控制器,其包括存储在非临时且有形的计算机可读介质上的微处理器可读取和可执行 的指令,其在执行时,测定接收的气流和/或净化气流中的该目标气体组分和/或至少一种 酸性气体的浓度,且在认为关于该接收的气流和/或净化气流中的该目标气体组分和/或 至少一种酸性气体的测定的浓度之间存在确定关系时,开始该载荷吸附剂的再生。
14.在用于从气流中去除目标气体组分的系统中,该气流包含目标气体组分和至少一 种酸性气体,该至少一种酸性气体与该目标气体组分不同,通过将该气流与吸附剂接触以 除去至少一部分目标气体组分以形成净化气流和目标组分载荷的吸附剂,该吸附剂还除去 一部分该至少一种酸性气体,非临时且有形的计算机可读介质,其包括微处理器可读取和 可执行的指令,该指令在执行时进行包括以下的操作: 测定该气流和净化气流的至少一个中的该目标气体组分和/或至少一种酸性气体的 浓度,且在认为关于该气流和净化气流的至少一个中的该目标气体组分和/或至少一种酸 性气体的测定的浓度之间存在确定关系时,进行以下子操作: 从该载荷吸附剂上除去至少大部分被除去的至少一部分该目标气体组分以形成贫吸 附剂,该贫吸附剂包括至少大部分该被除去部分的该至少一种酸性气体和/或其盐;和 将该贫吸附剂与再生溶液接触以除去至少大部分该被除去部分的该至少一种酸性气 体和/或其盐并形成经完全处理的吸附剂用于循环。
15.权利要求14的计算机可读介质,其中该指令在执行时,基于被认为是否测得存在 关系,在该系统的第一和第二操作模式之间进行选择,其中在第一操作模式下,气流通过第 一气体组分分离器但不通过第二气体组分分离器,第一气体组分分离器所用的第一吸附剂 不再生,第二气体组分分离器使用的第二吸附剂进行再生;且其中在第二操作模式下,气流 通过第二气体组分分离器但不通过第一气体组分分离器,第二气体组分分离器使用的第二 吸附剂不再生,第一气体组分分离器使用的第一吸附剂进行再生。
16.权利要求14的计算机可读介质,其中该测得的关系评估吸附剂的使用中和未使用 吸附容量中的至少一种。
17.权利要求14的计算机可读介质,其中该目标气体组分是碳氧化物,其中该至少一 种酸性气体是一种或多种硫氧化物、氮氧化物和硫化氢,其中该吸附剂是基于胺的吸附剂, 且其中该再生溶液具有至少约pH 10的pH值。
18. 权利要求17的计算机可读介质,其中该酸性气体包括SO 2,其中该目标气体组分是 CO2,其中该再生溶液包括碱,其中该接收的气流中至少大部分的0) 2被该吸附剂除去,其中 在吸附剂再生器中通过变压、变温及其组合中的一种或多种将CO2从载荷吸附剂上除去,且 其中该吸附剂是固体的形式。
19. 权利要求18的计算机可读介质,其中在相邻的吸附剂组分之间的键和在吸附剂组 分与相邻的吸附剂基体之间的键强于吸附剂组分和目标气体组分之间的键和吸附剂组分 与至少一种酸性气体和/或其盐之间的键,且其中该再生溶液不显著影响相邻吸附剂组分 之间和吸附剂组分与相邻的吸附剂基体之间的键的强度。
20. 权利要求19的计算机可读介质,其中该再生溶液与该贫吸附剂在再生容器中接 触,其中该再生容器进一步经配置以在该贫吸附剂与该再生溶液接触之后将该吸附剂与洗 涤溶液接触以除去在与再生溶液接触之后在该吸附剂上的任何沉积物。
【专利摘要】本发明的目的是开发用于恢复已经与酸性气体(非CO2)反应生成热稳定盐(HSS)的CO2吸附剂上的功能位置的方法。HSS是基于干吸附剂的CO2捕集的重要关注点,因为HSS随时间的聚集将降低该CO2吸附剂的总体功能。化学处理能够除去该非CO2酸性气体并恢复功能位置,然后能够将其用于进一步的CO2吸附。
【IPC分类】B01D53-62
【公开号】CN104812467
【申请号】CN201380059240
【发明人】H.克鲁特卡, S.肖斯特罗姆, W.J.莫里斯
【申请人】Ada-Es股份有限公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2013年9月19日
【公告号】CA2884778A1, US20140079612, WO2014047354A1
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