[发明专利]从多种气体中连续除去蒸气的方法和装置

说明书

接露一种从一载流气体中连续除去一蒸气的方法，所述蒸气被认为是一杂质。优选地，所述蒸气为水蒸气或二氧化碳蒸气。所述方法包括首先使所述载流气体与所述分离室中的一液体混合物直接接触，所述载流气体在比所述蒸气低的一温度下被冷凝。多个化学作用的组合导致所述蒸气与所述液体混合物冷凝、错合或同时冷凝和错合。

技术领域

本发明一般涉及气体净化领域。我们的直接兴趣是去除蒸气，例如水或二氧化碳，这些蒸气被认为是来自一气流的杂质，例如燃烧烟道气(combustion flue gas)、天然气(natural gas)、合成气(syngas)和空气。

背景技术

多年来，气体净化技术已成为工业的一部分。这包括去除夹带的固体和液体，以及分离气体。烃类气体供应商、燃烧气体生产设施、净化气体供应商和许多其他供应商特别感兴趣的是从载流气体中(carrier gas)去除蒸气的工艺。蒸气去除主要是通过化学错合(complexing)、冷凝(condensing)或凝华(desublimation)进行。

固体中的化学错合通过使气流通过干燥剂床或相关固体而发生，所述干燥剂床或相关固体与所述蒸气化学结合。液体中的化学错合在盐水溶液(brine solutions)、近共晶溶液(near-eutectic solutions)或其他系统发生，其中所述液体具有与所述蒸气错合的能力。

当所述蒸气的分压降低到蒸气的冷凝点以下时，发生冷凝，允许所述蒸气冷凝成一液体形式。凝华被认为是一种冷凝的形式，因为其使气体进入一冷凝状态，即一固态。

气体净化的最大困难是能量成本。标准技术是昂贵的，需要大量的能量用于蒸馏、固体干燥剂的重构和类似的过程。此外用于去除蒸气的溶液可能是剧毒的，难以使用或者是昂贵的。

随着气体分离在本领域中变得更普遍，需要新的方法来解决存在的任何限制。

Kelley的美国专利公开号2008/7314502教示一种从多组分的气流中分离单一组分的方法。此公开是相关的并且可以受益于本文公开的去除蒸气的方法，并且因此将其全部引入作为本文所教示的所有内容的参考。

Lackner的美国专利公开号2011/0203174教示一种从空气中提取二氧化碳的方法和装置。此公开是相关的并且可以受益于本文公开的去除蒸气的方法，并且因此将其全部引入作为本文所教示的所有内容的参考。

Alban的美国专利公开号9067173教示一种用于处理富含二氧化碳的烟雾的方法和装置。此公开是相关的并且可以受益于本文公开的去除蒸气的方法，并且因此将其全部引入作为本文所教示的所有内容的参考。

Wright的美国专利公开号8088197教示一种从空气中除去二氧化碳的方法。此公开是相关的并且可以受益于本文公开的去除蒸气的方法，并且因此将其全部引入作为其所教示的所有内容的参考。

其他当前技术包括利用气流进行热量和物质传递的方法。这些方法受到上述讨论的限制的影响，即成本和能量需求。

发明内容