[发明专利]用于改进二氧化碳的直接空气捕集(DAC+)的旋转连续多捕集系统和设备

说明书

一种用于从富二氧化碳的气体混合物中去除二氧化碳的系统和方法，该系统包括沿闭合曲线轨道移动的一组二氧化碳去除结构。在沿轨道的一个位置设有解吸箱或再生箱，每个捕集结构进入解吸箱或再生箱中以便再生。大部分的CO₂去除结构被供给环境空气，或环境空气与一小部分烟气的混合物，并排出贫CO₂的空气。每组中的至少一个选定的这种去除结构，在紧接其进入捕集结构之前的位置，被供给按体积计包含至少4％CO₂的烟气。提供了一种从大气中去除二氧化碳的方法，该方法利用以与前述系统相同的方式操作的系统。

本发明的背景技术

本发明总体上涉及用于从大气中去除温室气体的系统和方法，特别是涉及用于顺序地首先从包括环境空气的气流中捕集二氧化碳，以及随后从在至少一股含有烟气(fluegas)的气流中捕集二氧化碳的新颖且改进的系统和方法。本发明考虑了其中所述顺序可以包括不同的二氧化碳去除次序的系统。本发明进一步设想所述第二顺序步骤包括多于一股包含烟气的气流。

本发明提供了对在2011年4月29日提交的美国专利申请号13/098,370(现为U.S.8,500,855)和U.S.9,925,488中描述的系统的改进。所提出的系统和过程可以被认为能用于比早期申请案中公开的更广泛的使用范围，尤其是在进一步修改时。该共同未决申请案的公开内容通过引用并入本文，就好像完全重复一样，并由本文提出的新公开内容修改。

目前有很多注意力集中在试图实现在某些方面来说可能是有些冲突的三个能源相关目标：1)为经济发展提供负担得起的能源；2)实现能源安全；以及3)避免全球变暖引起的独特气候变化。在此假设，如果我们要拥有经济繁荣所需的能源以及如果我们要避免可能导致冲突的能源短缺，那么在本世纪剩下的时间里，没有可行的方法可以完全避免使用化石燃料。

受尊敬的科学家几乎没有争议的认为诸如二氧化碳(甲烷和水蒸气是其他主要温室气体)等所谓温室气体的量的增加将增加地球的平均温度。

同样清楚的是，只有通过减少人类对二氧化碳排放的持续贡献，才能消除气候变化的风险。从大气中去除额外的CO₂，称为直接空气捕集或直接空气提取(DAC)，也将是必要的。通过空气提取和减少大气中二氧化碳含量的能力，原则上可以补偿其他温室气体的排放，例如也会导致气候变化的甲烷(自然存在和由人类活动进入大气)。

特别是在过去十年中，该领域的专家普遍接受的信念是，直接从大气中捕集二氧化碳在经济上是可行的，尽管该化合物的浓度很低，以便至少减缓大气中所谓的“温室”气体的增加。现在可以理解的是，在环境条件下，可以使用合适的可再生吸附剂系统和温度稍高但相对低温的脱附(stripping)或再生工艺从空气中有效地提取CO₂，并且这种工艺可以扩展并结合使用从废气(effluent gas)与大量环境空气的混合物中去除CO₂，以便不仅从烟气中去除CO₂，而且从大气中去除额外的CO₂。这将以更低的成本和更高的效率实现大气中CO₂的净减少。

本发明的总体概述

本发明提供了对DAC系统和方法的进一步的新的、有用的改进，以更高的效率和更低的总成本(包括更低的资本支出(“CAPEX”)和更低的运营支出(“OPEX”))去除大量富二氧化碳空气中的二氧化碳。

本发明的简要内容