[发明专利]气体过滤和二氧化碳收集的方法及其装置

说明书

本发明涉及一种气体过滤和二氧化碳收集的方法及其装置，传统的空气过滤器是由纤维材料构成的微粒过滤器，用于除去空气中的粉尘、花粉、霉菌和细菌等固体微粒。因此，除了传统的微粒过滤器，本发明提供此类系统内部使用的吸收性过滤器，以除去循环空气中的杂质成分。此外，本发明还提供适用于具有此类气体循环系统的商业和住宅环境的吸收性过滤器。此外，还提供样式上与新的系统装置和改装后的现有系统装置相匹配的吸收性过滤器。

技术领域

本发明涉及气体净化，尤其涉及使用液基气体净化系统。

背景技术

目前，由于全球环境受到了严重威胁，所以必须寻求一种减少二氧化碳等温室气体排放的方法。本发明将提供一种针对此问题的解决方案以减缓全球变暖。

从化学和日常使用的角度来说，过滤器是一种当某些物体或物质通过时根据其大小将其拦截的装置，常用于除去液体中的悬浮固体，如消除空气污染，从而净化饮用水，调制咖啡等。一些过滤装置还可用于进行废物处理等其它工艺过程，如生物过滤器。另一些类型的过滤器则用在化学领域，便于化学分离，进而净化液体或气体。对此，很多过滤器利用重力或真空下增加的引力（即吸力）进行该分离，通常使用漏斗形装置。类似于过滤器的其它类型的材料也可用于按照被分离物的大小进行分离，如分子筛。将混合物通过过滤器的过程为过滤。液体中悬浮固体滤除后生成的液体称为滤液，过滤器中残留的固体则称为渗余物、滤渣或滤除物。

在化学领域中，提纯指的是将所需化学物质从混杂物或污染物中分离出来的物理过程。化学提纯中使用的工艺技术包括亲和纯化、吸收、过滤、离心分离、蒸发、萃取、结晶、吸附、熔炼、精炼、蒸馏、分馏、电解和升华。其中，吸收指的是除去原料流中的可溶性杂质，在此过程中，含杂质液体（即被吸收物）渗入或溶解于液体或固体（即吸收剂）。吸附是在物体表面进行的过程，而吸收则涉及整个物质容积。

在很多环境中，气体循环或气体流中携带有各种杂质气体，如空调系统、供暖系统等，这些系统主要用于运送气体，主要是氮气和氧气，同时也运送含有二氧化碳、氧化氮、二氧化硫等杂质的其它气体。

传统的空气过滤器是由纤维材料构成的微粒过滤器，用于除去空气中的粉尘、花粉、霉菌和细菌等固体微粒。因此，除了传统的微粒过滤器，建议提供此类系统内部使用的吸收性过滤器，以除去循环空气中的杂质成分。此外，建议提供适用于具有此类气体循环系统的商业和住宅环境的吸收性过滤器。此外，还建议提供样式上与新的系统装置和改装后的现有系统装置相匹配的吸收性过滤器。

当前，为了减缓全球变暖，人们将注意力放在了环境问题上，具体表现为减少工业污染源中温室气体的排放。导致全球变暖现象的温室气体主要包括甲烷（CH4）、二氧化碳（CO₂）、一氧化二氮（N₂O）及氟氯烃（CFCs）和氢氟烃（HFCs）等卤化物。其中，由于CO₂的含量高，所以CO₂的大量排放成为这一问题的主要根源，因此，目前的主要任务是减少排放CO₂。为减少CO₂过度排放，收集住宅和商业系统内排放的CO₂，并将其另作他用，如用作驱油剂提高油砂操作过程中的石油采收率（EOR）具有重要意思。在现有技术条件下，使用胺类化合物进行化学反应吸收气体最具成本效益，且经证明可以很好的吸收CO₂。但使用乙醇胺（MEA）水溶液等常规溶剂进行吸收时成本依然较高。主要原因在于使用常规溶剂时会面临各种问题，包括：（i）溶剂再生消耗大量能量；（ii）工艺装备腐蚀速度快；（iii）快速蒸发造成溶剂大量损失；及（iv）遇氧后快速降解。所有这些问题都会增加投资和操作成本。因此，有必要降低此类投资和操作成本。