ES2970319T3 - Aparato para la adsorción reversible de dióxido de carbono que comprende una pila de al menos dos capas con material sorbente y proceso para extraer dióxido de carbono de un gas utilizando el aparato - Google Patents
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Abstract
Un aparato (10, 110, 210, 310) para la separación y recuperación de CO2 del aire mediante un proceso de adsorción/desorción cíclico usando un sorbente de partículas sueltas para la adsorción de gas. El aparato tiene una pluralidad de capas adyacentes, paralelas y espaciadas (24, 124, 224, 324), teniendo cada una un marco rígido que soporta un recinto de tela flexible y permeable a los gases para el sorbente. La entrada de gas (14, 114, 214, 314) y la salida (18, 1, 18, 216, 316) del aparato están en sus lados axialmente opuestos, y cada capa (24, 124, 224, 324) se extiende axialmente dentro del aparato. El CO2 recuperado puede suministrarse a un espacio cerrado, reciclarse a un espacio cerrado del que se ha separado el CO2, o ventilarse al exterior de este último espacio cerrado. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Aparato para la adsorción reversible de dióxido de carbono que comprende una pila de al menos dos capas con material sorbente y proceso para extraer dióxido de carbono de un gas utilizando el aparato
Campo técnico
Esta invención se refiere a un proceso y aparato para separar y opcionalmente recuperar un componente gaseoso (por ejemplo, CO2) de una corriente de gas, como el aire atmosférico o al aire libre o el aire dentro de un espacio cerrado, como en un edificio, por ejemplo, en una o más habitaciones de una casa u oficina o en un invernadero, o en un vehículo, como un automóvil, barco, camión, avión o autobús, o un gas de escape de un proceso químico (por ejemplo, combustión) y/o biológico. Esta invención se refiere particularmente a un proceso y aparato para separar y opcionalmente recuperar CO2 del aire mediante la difusión de aire a través de un sustrato particulado que contiene aminas, el cual puede ser procesado para adsorber selectivamente y posteriormente desorber CO2. Esta invención también se relaciona particularmente con un proceso y un aparato para separar y eliminar el CO2 del aire exterior o del aire en un espacio cerrado y luego proporcionar ese CO2 al espacio cerrado o ventilar ese CO2 al exterior.
Antecedentes de la invención
La separación de gases por adsorción en un sustrato químico adecuado tiene muchas aplicaciones en la industria, por ejemplo, para eliminar y opcionalmente recuperar un componente específico de una corriente de gas, donde el producto deseado puede ser tanto el componente eliminado de la corriente de gas, la corriente de gas restante empobrecida, o ambos. De esta manera, los componentes traza, así como los componentes principales de la corriente de gas, pueden ser objetivo del proceso de adsorción. Un proceso importante de separación de gases implica capturar dióxido de carbono (CO2) de corrientes de gas, por ejemplo, de gases de escape, gases de escape, gases residuales industriales o aire atmosférico. Los documentos WO2010/027929 A1 y W02010/151271A1 describen estructuras monolíticas porosas que contienen una amina para la adsorción reversible y separación de CO2 de una corriente de gas de proceso de combustión. El documento WO2010/091831 A1 describe tejidos de filamentos de fibra que contienen una amina para la adsorción y desorción reversible y posterior recuperación de CO2 de la atmósfera. El documento WO2012/168346A1 describe una matriz porosa de nanofibras de celulosa funcionalizadas con amina para la adsorción y desorción reversible de CO2 de una corriente de gas. EL documento WO2014/170184 describe un proceso y un aparato para la adsorción y desorción reversible y posterior recuperación de CO2 de una corriente de gas, utilizando una cama de sorbente particulado suelto que contiene aminas. El sorbente se mantiene en una pila de capas o cartuchos paralelos, separados y autoportantes, cada cartucho se extiende en paralelo al flujo de gas. Cada cartucho tiene dos láminas de un tejido flexible y permeable al gas que están montadas en un marco rígido y que forman una cavidad que encierra el sorbente. Durante la adsorción, el flujo de gas entrante se ve obligado, en condiciones ambientales, bajo presión, a pasar a través de una lámina que forma una cara de entrada de cada cartucho, a través del material sorbente en la cavidad del cartucho, y posteriormente a través de una segunda lámina que forma una cara de salida de cada cartucho. Durante la desorción, el sorbente se calienta y se somete a un vacío.
El documento WO2016/037668 A1 también describe un proceso y un aparato para la adsorción y desorción reversible y posterior recuperación de CO2 de una corriente de gas, utilizando una cama de sorbente particulado suelto que contiene aminas. El sorbente se mantiene en una pila de capas o cartuchos paralelos, separados y autoportantes, cada cartucho se extiende perpendicularmente al flujo de gas. Cada cartucho tiene dos láminas de un tejido flexible y permeable al gas que están montadas en un marco rígido y que forman una cavidad que encierra el sorbente. El flujo de gas se difunde a través de una lámina que forma una cara de entrada de cada cartucho, a través del material sorbente en la cavidad del cartucho, y posteriormente a través de una segunda lámina que forma una cara de salida de cada cartucho.
El documento LIS2011146487A1 describe un aparato para separar un gas de una mezcla de gases. El aparato contiene una pluralidad de "unidades de cama" autoportantes que se extienden axialmente y están construidas con caras opuestas hechas de "placas perforadas [o] mallas metálicas o pantallas de tela" para contener un sorbente particulado para el gas.
El documento EP0790920 describe un aparato para separar un gas de una mezcla de gases. El aparato contiene un sorbente particulado encapsulado en una pila de hojas o membranas permeables al aire que se extienden axialmente y son paralelas.
Resumen de la invención
De acuerdo con esta invención, se proporciona un proceso y un aparato para la adsorción y desorción reversible y la posterior recuperación de un componente gaseoso, particularmente CO2, de una corriente de gas, particularmente aire, del resto de la corriente de gas, utilizando un sorbente particulado suelto, ventajosamente un sorbente que contiene aminas. El sorbente se encuentra en uno o más conjuntos de cartuchos o capas paralelas, cada conjunto contiene una pluralidad de cartuchos adyacentes, paralelos y separados entre sí, y cada cartucho se extiende sustancialmente paralelo al flujo de gas. Cada cartucho tiene un recinto de tela flexible y permeable al gas que está montado en un marco rígido y que forma una cavidad dentro del marco que encierra una cierta cantidad del sorbente. Durante la adsorción del componente gaseoso, el flujo de gas se difunde en la cavidad de cada cartucho a través de su recinto de tela, luego a través del sorbente en la cavidad del cartucho, y finalmente sale de la cavidad del cartucho a través de su recinto de tela. La invención presenta estructuras específicas de cada cartucho y su cavidad que contiene su sorbente, que proporcionan una adsorción reversible del componente gaseoso con una caída de presión muy baja del flujo de gas y con una velocidad de transferencia de masa muy alta entre la fase gaseosa y la superficie del sorbente.
El aparato de esta invención para la separación y recuperación opcional de un primer gas de una mezcla de gases que contiene dicho primer gas y otros gases se define en la reivindicación 1.
La difusión del flujo de gas a lo largo de la trayectoria de flujo serpenteante proporciona un sistema con una caída de presión muy baja que no requiere el bombeo del flujo de gas.
Ventajosamente, los cartuchos están separados entre sí en dicha cámara de vacío por 0,3-0,7 cm, especialmente 0,4 4 cm.
Ventajosamente, se proporcionan al menos 10, más ventajosamente al menos 20, aún más ventajosamente al menos 25-40, cartuchos entre la entrada y la salida del flujo de gas.
Breve descripción de las figuras
Las Figuras 1-3 muestran un recinto sellable con una cámara de vacío rígida de esta invención. Válvulas de entrada y salida sellables están montadas en los extremos axiales opuestos de la cámara de vacío.
La Figura 4 muestra el recinto sellable de las Figuras 1-3 (con la pared superior de su cámara de vacío removida), que contiene dos pilas paralelas, separadas axialmente y lateralmente, de cartuchos o capas paralelas que se extienden lateralmente y axialmente y verticalmente. Cada pila contiene una pluralidad de cartuchos adyacentes, paralelos y separados lateralmente, y cada cartucho encierra una cantidad medida de un sorbente particulado para un componente gaseoso (por ejemplo, CO2) de una corriente de gas (por ejemplo, aire) de acuerdo con esta invención.
La Figura 5 es una vista en perspectiva de un cartucho vacío único de esta invención, adaptado para ser llenado y contener una cantidad medida del sorbente (no mostrado) para el componente gaseoso de acuerdo con esta invención. El cartucho cuenta con un marco rígido, que puede sostener los lados superior, inferior y axial de una tela (no mostrada), encerrando la cantidad medida del sorbente. El marco está construido a partir de dos elementos de marco adaptados para encerrar y sostener el recinto de tela para el sorbente.
La Figura 6 es una vista en planta de un miembro del marco del cartucho de la Figura 5, que contiene un elemento de calentamiento plano que se extiende prácticamente a lo largo de toda la anchura y longitud del cartucho.
La Figura 7 es una vista en sección, tomada axialmente a lo largo del centro de la cámara de vacío del recinto sellable como se muestra en la Figura 3, que muestra cartuchos en dos pilas paralelas de cartuchos paralelos de esta invención, adaptados para ser llenados y contener cantidades medidas del sorbente (no mostrado) de acuerdo con esta invención.
La Figura 8 es una vista en planta superior de la cámara de vacío abierta, como se muestra en la Figura 4, y muestra sus dos pilas paralelas, separadas axialmente y lateralmente, de cartuchos paralelos que se extienden axial y verticalmente.
La Figura 9 es una vista superior simplificada de la cámara de vacío abierta, similar a la Figura 8, que muestra (con flechas) un flujo preferido de una corriente de gas axialmente a través de la cámara de vacío entre su entrada y salida y entre las pilas de cartuchos de esta invención, para maximizar la difusión de la corriente de gas a través del sorbente en los cartuchos. Se proporcionan deflectores en la cámara de vacío para dirigir el flujo de gas en un patrón de flujo serpenteante.
Las Figuras 10Ay 10B muestran esquemáticamente el uso de un recinto sellable alternativo 110 de esta invención para eliminar CO2 del aire exterior y proporcionar el CO2 eliminado a un espacio interior cerrado o confinado, como el de un invernadero.
Las Figuras 11Ay 11B muestran esquemáticamente el uso de otro recinto sellable alternativo 210 de esta invención para eliminar CO2 de un espacio interior cerrado o confinado, especialmente de un apartamento en un edificio residencial, una oficina en un edificio de oficinas comerciales, un automóvil, un camión, un barco, un avión o un autobús.
Las Figuras 12Ay 12B muestran esquemáticamente el uso de otro recinto sellable alternativo 310 de esta invención para eliminar CO2 de un espacio interior cerrado o confinado, especialmente de un apartamento en un edificio residencial, una oficina en un edificio de oficinas comerciales, un automóvil, un camión, un barco, un avión o un autobús.
Descripción detallada de la invención
Se muestra en las Figuras los recintos sellables preferidos de esta invención para un proceso de: i) separar un componente gaseoso deseado, particularmente CO2, de una corriente de gas, particularmente aire, del resto de la corriente de gas, utilizando un sorbente particulado suelto (no mostrado) para el componente gaseoso deseado, preferiblemente un sorbente al cual el componente gaseoso deseado se adhiera en cantidades mucho más significativas que otros componentes de la corriente de gas, más preferiblemente un sorbente que contiene aminas; y ii) posteriormente recuperar el componente gaseoso deseado. Durante la adsorción del componente gaseoso, el flujo de gas se difunde en la cavidad de cada cartucho a través de su recinto de tela, luego a través del sorbente en la cavidad del cartucho, y finalmente sale de la cavidad del cartucho a través de su recinto de tela.
El recinto sellable contiene una pluralidad de cartuchos paralelos, separados y autoportantes, cada cartucho se extiende sustancialmente paralelo al flujo de gas a través del recinto. Cada cartucho tiene una cavidad en su interior que puede contener una cantidad medida del sorbente. Con este propósito, el sorbente puede estar contenido en un material de tela (no mostrado) que es permeable al gas, pero impermeable al sorbente y puede formar los lados laterales de cada cartucho. Los bordes superior, inferior y axial de este recinto de tela pueden ser sujetados en un marco de plástico rígido que forma los lados superior, inferior y axial de cada cartucho. El recinto de tela puede comprender una bolsa de tela o una sola lámina de tela, doblada en la parte inferior del cartucho, o dos láminas de tela sustancialmente paralelas, formando los lados laterales de la cavidad del cartucho que contiene el sorbente.
El sorbente puede ser cualquier sorbente convencional, al cual el componente gaseoso deseado se adherirá preferentemente (en relación a otros componentes gaseosos de la corriente de gas) pero que puede ser recuperado del sorbente, preferiblemente utilizando condiciones suaves. El sorbente está preferentemente adaptado para adsorber preferentemente el componente gaseoso deseado en condiciones ambientales, por ejemplo, a 20-40 °C y a una presión absoluta de 0,7 a 1,3 bar, y posteriormente ser regenerado en condiciones suaves, preferentemente mediante calentamiento, por ejemplo, hasta 50 a 120 °C, y preferentemente también sometido a presión reducida, por ejemplo, 10 - 300 mbarabs. Si bien los sorbentes inorgánicos pueden ser útiles, debido a que típicamente tienen una alta resistencia física, generalmente requieren alta temperatura y presión para la adsorción y/o desorción de un componente gaseoso. Por esta razón, tales sorbentes no son preferidos y generalmente no son adecuados para uso doméstico u otras aplicaciones en condiciones suaves. El carbón activado, por ejemplo, el carbón activado incrustado con DEA, también puede ser utilizado. Sin embargo, dichos sorbentes generalmente no son suficientemente estables para un uso prolongado y tienden a degradarse en condiciones ambientales después de dos meses.
Los sorbentes preferidos de esta invención para adsorber CO2 son partículas sólidas o cuentas ligeras y porosas provistas de una funcionalidad de amina y con altas áreas superficiales por volumen. Las partículas adecuadas incluyen zeolitas (también conocidas como tamices moleculares), materiales cerámicos como alúmina, sílice y sílicealúmina, dióxido de titanio, gel de sílice, carbón activado y polímeros orgánicos como poliestireno modificado con aminas como dietanolamina (DEA) o polietilenimina (PEI) o una amina a base de divinil benceno o etilendiamina. Más preferibles son los sorbentes que pueden ser fácilmente regenerados para su reutilización, especialmente al recuperar el CO2 adsorbido. Por ejemplo, el sorbente puede ser un material particulado modificado con amina, basado en celulosa, como una celulosa nanofibrilada modificada con amina como se describe en los documentos W02014/170184 A1 y W02010/091831 A1, o resinas de intercambio iónico con grupos de amina de bencilo como se describe en el documento WO00/02643 A1.
Aún más preferidos para la adsorción y desorción de CO2 son los sorbentes poliméricos que tienen una funcionalidad amino primaria como se describe en el documento WO2016/037668 A1. Aún más preferido como sorbente es una perla de amina base libre funcionalizada con la amina primaria bencilamina y soportada en una estructura de poliéster poroso entrecruzado con divinil benceno, en particular, un sorbente que se presenta en forma de perlas esféricas de poliestireno, entrecruzadas con un 8-10 % de divinilbenceno modificado con metilamina.
El sorbente polimérico preferiblemente tiene una actividad expresada como capacidad total de al menos 2 eq. /l, más preferiblemente al menos 2,1 y aún más preferiblemente al menos 2,2. Preferentemente, tiene un coeficiente de uniformidad de como máximo 1,9, con mayor preferencia como máximo 1,8. Se muestra un recinto sellable preferido 10 para el proceso y aparato de esta invención en las Figuras 1-9.
Como se puede ver especialmente en las Figuras 1-4, la cámara sellable 10 tiene una cámara de vacío 12 con una entrada 14 para una corriente de gas crudo y una salida 16 para una corriente de gas purificado en sus paredes axiales opuestas 10A y 10B respectivamente. La entrada 14 y la salida 16 están provistas de mecanismos de válvula convencionales sellables 18 y 20, respectivamente, como por ejemplo válvulas de mariposa convencionales. Un compresor o ventilador convencional, preferiblemente solo un ventilador 19, está conectado al mecanismo de válvula sellable 18 para proporcionar un flujo de una corriente de gas, preferiblemente aire, hacia la cámara de vacío 12 a través de su entrada 14. Una bomba de vacío o de extracción convencional 21 está conectada al mecanismo de válvula sellable 20 para eliminar un gas, preferiblemente aire agotado de CO2 y/o CO2, de la cámara de vacío 12 a través de su salida 16. Preferiblemente, la cámara de vacío 12 y sus mecanismos de válvula 18 y 20 son herméticos al vacío.
La cámara de vacío 12 del recinto sellable 10 contiene uno o más, preferiblemente una pluralidad, más preferiblemente dos, pilas 22 de cartuchos 24 paralelos y separados axialmente. Cada pila contiene una pluralidad de capas o cartuchos paralelos adyacentes, autoportantes y separados, generalmente 24, como se muestra en las Figuras 2, 4, 8 y 9. Cada pila 22 está preferiblemente separada de las paredes laterales 10E y 10F de la cámara de vacío 12. Preferiblemente se proporcionan al menos 10, más preferiblemente al menos 20, aún más preferiblemente al menos 25-40, cartuchos 24 entre la entrada 14 y la salida 16 de la cámara de vacío 12. Cada pila 22 contiene preferiblemente al menos 10, más preferiblemente 15 o más, cartuchos que se encuentran entre la entrada y la salida del flujo de gas. La pared superior 10C del recinto sellable es removible para permitir la fácil inserción de las pilas 22 de cartuchos 24.
Cada cartucho 24 en cada pila 22 en la cámara de vacío 12 tiene una configuración esencialmente plana y encierra un sorbente particulado (no mostrado) para un componente gaseoso (por ejemplo, CO2) de una corriente de gas crudo de acuerdo con esta invención. Cada cartucho 24 se extiende axialmente en el recinto sellable 10, es decir, sustancialmente paralelo al flujo de la corriente de gas a través del recinto sellable entre su entrada y salida 14,16. Cada cartucho también se extiende preferiblemente verticalmente en el recinto sellable 10, entre sus paredes superior e inferior 10C y 10D respectivamente. Si se desea, cada cartucho 24 que se extiende axialmente podría en su lugar extenderse lateralmente en una pila 22 que se extiende verticalmente (no mostrada). Como se muestra en las Figuras 8 y 9, los cartuchos preferidos que se extienden axial y verticalmente en cada pila preferida que se extiende lateralmente 22 están separados lateralmente entre sí, de manera que forman canales 26 para el flujo de gases a través del recinto sellable. Se pueden proporcionar separadores (no mostrados) entre los cartuchos para asegurar que los canales 26 permanezcan abiertos durante el proceso de esta invención. Preferiblemente, los cartuchos están separados entre sí por 0,3-0,7 cm, especialmente 0,4-4 cm para mantener adecuadamente abiertos los canales 26.
Cada cartucho 24, como se muestra en las Figuras 5-7, incluye un marco 30 rígido, sustancialmente plano, que se extiende axial y verticalmente, el cual está abierto en su parte media lateral y vertical y que preferiblemente tiene una forma rectangular, especialmente cuadrada. Cada marco 30 está hecho de un material rígido, mecánicamente estable y ligero, preferiblemente plástico. El tamaño y la forma de cada marco 30 preferiblemente es algo más pequeño que la sección transversal lateral del recinto sellable 10, de modo que los canales 26 están abiertos adyacentes a las paredes superior e inferior 10C y 10D y las paredes laterales opuestas 10E y 10F del recinto sellable. Cada marco 30 puede construirse a partir de dos miembros de marco rígidos, sustancialmente planos e idénticos 32 que están abiertos en su parte axial y en su parte media horizontal o vertical, preferiblemente vertical, y que tienen la forma del marco. Los elementos del marco 32 pueden ser unidos entre sí para formar el marco 30 de manera convencional, por ejemplo, mediante unión adhesiva o soldadura. Preferiblemente, cada miembro del marco 32 tiene una pluralidad de nervaduras de refuerzo 34 que se extienden a través de las partes abiertas del marco y están unidas a sus lados opuestos. Como se muestra en las Figuras 5 y 7, un par de nervaduras 34 se extienden preferiblemente en diagonal a través de cada miembro del marco 32 desde las esquinas del marco, y estas nervaduras están unidas entre sí donde se cruzan. Cada cartucho 24 tiene una cavidad 36 dentro de las partes abiertas de su marco 30, entre los miembros del marco 32, que puede contener una cantidad medida del sorbente (no mostrado). Con este propósito, el sorbente puede estar contenido en un material de tela flexible (no mostrado) que es permeable al gas, pero impermeable al sorbente. Los bordes superior, inferior y axial de este recinto de tela para el sorbente pueden ser sujetados y mantenidos por, por ejemplo, pegados al marco 30, dentro de sus elementos de marco 32. De esta manera, el marco 30 puede encerrar la tela y el sorbente que se encuentra en su interior. El recinto de tela para el sorbente puede comprender una bolsa de tela que se extiende axial y verticalmente o una sola lámina de tela que se extiende axialmente, doblada a lo largo de un lado del cartucho, o dos láminas de tela que se extienden axialmente de forma sustancialmente paralela, formando los lados laterales de la cavidad del cartucho que contiene el sorbente. El tejido flexible puede ser un material textil tejido o no tejido, preferiblemente basado en fibras o hilos poliméricos, en particular una tela tejida hecha de<fibras de PET y/o>P<e>,<o de alambres de metal o aleaciones de metal, como los empleados típicamente para mallas>metálicas. Las nervaduras de refuerzo 34 de los miembros del marco 32 de cada marco 30 de cada cartucho 24 se encuentran en los lados laterales opuestos de la cavidad 36 y su recinto de tela (no mostrado). De esta manera, las nervaduras de refuerzo 34 pueden servir para mantener la estructura esencialmente plana de cada cartucho 24 y evitar que su recinto de tela se abulte hacia fuera lateralmente de los elementos del marco 32 del cartucho bajo el peso del contenido sorbente del cartucho.
Los elementos individuales del marco 32 pueden ser producidos de manera convencional, por ejemplo, mediante moldeo por inyección de un material plástico. De manera similar, los marcos 30 pueden ser producidos como una sola pieza mediante moldeo por inyección de un material plástico a un tejido que puede formar un recinto para una cavidad 36 en el marco para contener una cantidad medida del sorbente. En este sentido, un marco puede ser moldeado por inyección directamente en los bordes superior, inferior y axial de una construcción de tejido adecuada para formar el recinto de la cavidad 36 para contener el sorbente en el marco de un cartucho 24. Una construcción de tela adecuada podría ser: i) una bolsa de tela o ii) una sola hoja de tela doblada con dos porciones de tela sustancialmente paralelas o iii) dos hojas de tela separadas y sustancialmente paralelas, cada una de las cuales podría formar un recinto de tela, formando una cavidad 36 en el marco para sostener el sorbente.
Uno o más cartuchos 24, preferiblemente todos o la mayoría de los cartuchos, están preferiblemente provistos de un elemento de intercambio de calor, preferiblemente en forma de un elemento de calentamiento 38. Como se muestra en la Figura 6, el elemento de calentamiento 38 es preferiblemente un elemento de calentamiento eléctrico plano que se extiende a lo largo del centro abierto, preferiblemente el centro axial y vertical, del marco 30 del cartucho. Sin embargo, en lugar de eso, se podrían proporcionar elementos de intercambio de calor conectados a un sistema de recuperación de calor residual en los cartuchos.
Un borde, preferiblemente el superior, del marco 30 de cada cartucho 24 está preferiblemente provisto de uno o más agujeros 40, en los cuales se pueden verter partículas sueltas de sorbente para llenar la cavidad 36 en el cartucho, formada por su recinto de tela. Cada agujero 40 está adaptado para ser cerrado de manera convencional, por ejemplo, sellando térmicamente un tapón 42 en el agujero, después de llenar el cartucho con el sorbente. En este sentido, un sorbente de esta invención preferiblemente tiene buenas propiedades de fluidez para facilitar el llenado de cada cartucho con sorbente a través de los orificios 40.
La cámara de vacío 12 de esta invención presenta una o más pilas 22 que se extienden lateralmente o verticalmente, preferiblemente lateralmente, cada una de las cuales contiene una pluralidad de cartuchos 24 que se extienden axialmente de esta invención. Los cartuchos en cada pila están separados lateral o verticalmente, preferiblemente separados lateralmente. Como resultado, se proporciona un canal serpenteante 26 que se extiende a través de la pila(s) 22 de cartuchos 24 para el flujo de una corriente de gas a través del recinto sellable. En este sentido, cada pila 22 separada lateral o verticalmente, preferiblemente separada lateralmente, está preferiblemente separada lateral o verticalmente, preferiblemente separada lateralmente, de las paredes adyacentes frontal y trasera o las paredes superior e inferior, preferiblemente las paredes frontal y trasera 10E y 10F, de la cámara de vacío y está separada axialmente de las paredes axiales opuestas 10A y 10B de la cámara de vacío para maximizar la longitud del canal de flujo de gas serpenteante 26. En la cámara de vacío 12, se proporcionan pares de deflectores que se extienden axialmente 44 y 46, respectivamente, adyacentes y en lados laterales opuestos de cada una de las entradas y salidas 14 y 16 de la cámara de vacío 12, y uno o más deflectores que se extienden lateral y verticalmente 48 y 49 se proporcionan entre la entrada y la salida 14 y 16. Estos deflectores 44, 46, 48 y 49 se extienden verticalmente desde la pared inferior 10D hasta la pared superior 10C de la cámara de vacío 12 y proporcionan un canal de flujo serpenteante para el movimiento de gas a través de la cámara de vacío. En este sentido, el par de deflectores 44 dirige el movimiento del flujo de gas inicial desde la entrada 14 hacia la salida 16 y también dirige el movimiento de un flujo de gas, del cual se ha eliminado parcialmente un componente gaseoso, particularmente CO2, lateralmente lejos de la entrada 14. El par de deflectores 46 dirige el movimiento del flujo de gas final, del cual se ha eliminado el componente gaseoso, hacia la salida 16 y también evita el movimiento del gas, del cual se ha eliminado parcialmente el componente gaseoso, lateralmente, y hacia fuera de, la salida 16. Los deflectores 48 y 49 canalizan el gas, del cual se ha eliminado parcialmente el componente gaseoso, lateralmente lejos de la entrada 14 en direcciones laterales opuestas y lateralmente hacia la salida 16 en direcciones laterales opuestas. Una cámara de vacío 12 con dos o más pilas 22 de cartuchos 24 que se extienden lateralmente tiene un par de deflectores que se extienden lateral y verticalmente 48 y 49 en los lados laterales opuestos de la cámara de vacío 12, entre cada pila 22, para canalizar el movimiento del gas, del cual se ha eliminado parcialmente el componente gaseoso, particularmente CO2, lateralmente dentro de cada pila y entre las pilas adyacentes como se muestra en la Figura 9.
Una ventaja importante del recinto sellable 10 de esta invención es que, durante la adsorción de un componente gaseoso, particularmente CO2, de una corriente de gas, la corriente de gas se difunde en lugar de ser forzada a través de:
- la cavidad 36 de cada cartucho 24 a través de su recinto de tela,
- luego a través del sorbente en la cavidad del cartucho, y
- luego fuera de la cavidad del cartucho a través de su recinto de tela.
Otra ventaja del recinto sellable 10 de esta invención es que sus cartuchos 24 muy delgados que contienen el sorbente particulado pueden apilarse de manera relativamente compacta como se muestra en las Figuras 8-10, de modo que la longitud de la trayectoria de flujo serpenteante o en zigzag de una corriente de gas a través del recinto sellable sea grande mientras que las dimensiones del recinto sellable son relativamente pequeñas. Por ejemplo, si se proporciona 1 m3 de sorbente en un lecho empacado único con una longitud de lecho de 1 cm, esto resultará en un área de sección transversal del lecho de 100 m2. Sin embargo, si la misma cantidad de material se dispone en 100 capas apiladas, cada una de 1 cm de grosor y 1 m2 de área, con canales de entrada y salida de 1 cm de ancho entre ellas, esto resultará en dimensiones totales de la pila de 1 m x 1 m x 2 m, lo cual es mucho más compacto y, por lo tanto, ocupa mucho menos espacio. Al mismo tiempo, la disposición apilada facilita significativamente la distribución de gas. Mientras que una distribución uniforme de un flujo de gas hacia la zona inferior de una cama grande de 100 m2 requerirá conductos excesivos, los conductos necesarios para guiar el flujo de gas hacia la entrada de una pila de 1 m x 1 m x 2 m serán relativamente pequeños. En este sentido, el apilamiento de los cartuchos 24 para proporcionar un recorrido en forma de serpentina de un flujo de gas a través del recinto sellable produce un gradiente de presión más uniforme en el recinto sellable. Esto resulta en una difusión más uniforme del flujo de gas a través del sorbente en los cartuchos, lo cual garantiza la utilización más eficiente del sorbente durante el proceso de adsorción. De hecho, la difusión del flujo de gas a lo largo de una trayectoria de flujo serpenteante de acuerdo con esta invención proporciona un sistema de caída de presión muy baja que no requiere el bombeo del flujo de gas.
Otro beneficio del recinto sellable 10 de esta invención es que debido al hecho de que sus cartuchos 24 que contienen sorbente están apilados como capas individuales (a diferencia de las estructuras del estado anterior que, por ejemplo, son extruidas o moldeadas a partir de un solo material), la pila 22 de cartuchos puede estar hecha de varios materiales y diversas combinaciones de materiales. Por ejemplo, un marco 30 que define la geometría de cada cartucho puede estar hecho de un material rígido, mecánicamente estable y ligero, mientras que el material de tela flexible que encierra la capa de material sorbente puede estar hecho de un material diferente con las propiedades de permeabilidad deseadas para el flujo de aire y las partículas de material sorbente. Asimismo, el marco 30 y el tejido que encierra el sorbente pueden estar hechos de materiales que compensan de manera diferente los cambios de temperatura o presión en el recinto comercializable.
El recinto sellable 10 de esta invención se puede utilizaren un proceso de adsorción/desorción cíclica para: i) separar un componente gaseoso deseado, particularmente CO2, de una corriente de gas, especialmente aire atmosférico o al aire libre, del resto de la corriente de gas, utilizando un sorbente particulado; y ii) posteriormente desorber el componente gaseoso deseado del sorbente y recuperar el componente gaseoso deseado. Durante el paso de adsorción, el flujo de gas es forzado por un compresor o ventilador, preferiblemente un ventilador 19, a pasar a través de los mecanismos de válvula 18 y 20 en la entrada 14 y salida 16 del recinto sellable y a través de su cámara de vacío 12, preferiblemente en condiciones ambientales, más preferiblemente a 20-40 °C y a una presión absoluta de 0,7 a 1,3 bar, donde una porción del componente gaseoso deseado contenido en el flujo de gas se une en la superficie del sorbente en la pila 22 de cartuchos 24 en la cámara de vacío. Durante el paso de desorción subsiguiente, se detiene el flujo de la corriente de gas a través del recinto sellable, y el sorbente en la pila 22 de cartuchos 24 se calienta, preferiblemente en condiciones suaves, más preferiblemente hasta 50 a 120 °C, y también se somete preferiblemente a una presión reducida, preferiblemente de 10-300 mbarabs mediante una bomba de vacío 21. Esto proporciona un efluente de corriente de gas desde el recinto sellable que está altamente concentrado en el componente gaseoso deseado, especialmente CO2. Alternativamente, durante el paso de desorción subsiguiente, se continúa el flujo de la corriente de gas, especialmente aire atmosférico, a través del recinto sellable, y se calienta el sorbente en la pila 22 de cartuchos 24, preferiblemente en condiciones suaves, más preferiblemente hasta 50 a 120 °C. Esto proporciona una corriente de gas efluente del recinto sellable que está mucho menos concentrada en el componente gaseoso deseado, especialmente CO2. El calentamiento del sorbente puede llevarse a cabo de cualquier manera convencional, como mediante el paso de un flujo de aire caliente a través del sorbente y la cámara de vacío 12. Preferiblemente, el sorbente se calienta mediante un elemento de intercambio de calor, especialmente los elementos de calentamiento 38 en los cartuchos 24.
El recinto sellable 10 de las Figuras 1-9 es especialmente adecuado para su uso en un proceso de separación y eliminación de CO2 del aire en un espacio cerrado o confinado, como una oficina, una habitación de hotel, un avión, un automóvil, un camión o un vagón de tren. Este recinto sellable 10 también es particularmente adecuada para su uso en un proceso de eliminación de CO2 del aire y luego proporcionar el CO2 en alta concentración a espacios cerrados o confinados como invernaderos (para mejorar el crecimiento de las plantas) o vivarios, como terrarios y acuarios (para mejorar el crecimiento de las plantas acuáticas).
En consecuencia, la presente invención también se refiere a un proceso que comprende adicionalmente suministrar un flujo que consiste esencialmente en el primer gas del proceso de desorción a otro proceso. Preferiblemente, el proceso adicional comprende un proceso de conversión química, un proceso para el crecimiento de plantas y/o un proceso para la carbonatación de un fluido, como una bebida o un acuario, o para procesos químicos de conversión de CO2, como la hidrogenación de metanol. También puede ser relevante la provisión de CO2 como gas inerte, como por ejemplo para la conservación de envases de alimentos, o invernaderos, o para el ajuste del pH de fluidos acuosos. Por lo tanto, no solo se puede utilizar ventajosamente el proceso y el aparato para eliminar un gas, preferiblemente CO2, de un espacio cerrado o confinado, y así mejorar la calidad del aire en el espacio, sino que también o alternativamente, el proceso y el aparato también pueden servir para suministrar el flujo de gas desorbido a un proceso industrial.
En este sentido, un recinto sellable de menor costo y alternativo 110 de esta invención puede ser utilizado de una manera algo diferente para eliminar CO2 del aire exterior o atmosférico y luego proporcionar un flujo de gas CO2 concentrado a un espacio interior cerrado o confinado 150, como en un invernadero, como se muestra esquemáticamente en las Figuras 10Ay 10B. (Los números de referencia son mayores en 100 para los elementos del recinto sellable 110 que para los elementos correspondientes del recinto sellable 10 de las Figuras 1-9.)
El recinto sellable 110, al igual que el recinto sellable 10, tiene una cámara de vacío 112 con una entrada 114 para un flujo de gas y una salida 116 para un flujo de gas en paredes opuestas y una o más pilas 122 de una pluralidad de cartuchos o capas 124. La cámara de vacío 112 preferiblemente solo necesita ser un recipiente herméticamente sellado. Entre los cartuchos 124 se encuentra un canal serpenteante 126 para el flujo de gas desde la entrada 114 hasta la salida 116, con difusión del gas a través de un sorbente particulado (no mostrado) en un recinto de tela (no mostrado) en cada cartucho 124. Cada cartucho 124 tiene un marco rectangular rígido 130 (no mostrado) que es sustancialmente plano y abierto en su centro, y está formado por dos miembros de marco rígidos, idénticos, sustancialmente planos y abiertos, unidos 132 (no mostrados) con la forma del marco. Cada miembro del marco 132 tiene un par de nervaduras de refuerzo 134 (no mostradas) que se extienden diagonalmente a través del miembro del marco 132 desde las esquinas del miembro del marco y están unidas a las esquinas del miembro del marco y entre sí donde las nervaduras 134 se cruzan. Un elemento de calentamiento eléctrico plano 138 (no mostrado) se extiende a lo largo del centro abierto del marco 130 de uno o más, preferiblemente todos o la mayoría, de los cartuchos 124 del recinto sellable 110.
Sin embargo, la cámara de vacío 112 del recinto sellable 110 de las Figuras 10A y 10B, a diferencia de la cámara de vacío 12 del recinto sellable 10, no necesita ser hermética al vacío, y sus mecanismos de válvula superior e inferior 118A, 118B y 120A, 120B en su entrada 114 y salida 116, respectivamente, no necesitan ser herméticos al vacío. El recinto sellable 110 se puede utilizar para:
- eliminar CO2 del aire atmosférico o al aire libre mediante la fuerza del aire, con un ventilador 119 (no mostrado), dentro y a través de los mecanismos de válvula abiertos y bajos 118B y 120B del recinto sellable 110, de manera que el CO2 se adsorba en el sorbente de los cartuchos 124 como se muestra en la Figura 10B; en este paso, se evita el movimiento de gas entre el recinto sellable 110 y el espacio 150 de un edificio, como en un invernadero, mediante los mecanismos de válvula superiores cerrados 118A y 120A; y luego
- desorber el CO2 en el sorbente de los cartuchos calentando los cartuchos 124 y forzando, con un ventilador (no mostrado), el CO2 desorbido hacia y a través del espacio 150 como se muestra en la Figura 10A; en este paso, el movimiento de gas entre el recinto sellable 110 y el espacio 150 es posible a través de los mecanismos de válvula superiores abiertos 118A y 120A, y se prefiere evitar el movimiento de gas entre el recinto sellable 110 y el aire atmosférico mediante los mecanismos de válvula inferiores abiertos 118B y 120B; esto proporciona un flujo de gas efluente del mecanismo de válvula superior 120 del recinto sellable que está más concentrado en CO2 que el aire en el espacio 150.
Otra opción de bajo costo, una alternativa de recinto sellable 210 de esta invención se puede utilizar de una manera algo diferente para eliminar el CO2 del aire en un espacio interior cerrado o confinado 250, especialmente un apartamento, oficina, automóvil, camión, barco, avión o autobús, como se muestra esquemáticamente en las Figuras 11A y 11B. (Los números de referencia son mayores en 200 para los elementos del recinto sellable 210 que los elementos correspondientes del recinto sellable 10 de las Figuras 1-9.)
El recinto sellable 210, al igual que el recinto sellable 10, tiene una cámara de vacío 212 con una entrada 214 para un flujo de gas y una salida 216 para un flujo de gas en paredes opuestas y una o más pilas 222 de una pluralidad de cartuchos o capas 224. Entre los cartuchos 224 se encuentra un canal serpenteante 226 para el flujo de gas desde la entrada 214 hasta la salida 216, con difusión del gas a través de un sorbente particulado (no mostrado) en un recinto de tela (no mostrado) en cada cartucho 224. Cada cartucho 224 tiene un marco rectangular rígido 230 (no mostrado) que es sustancialmente plano y abierto en su centro, y está formado por dos miembros de marco rígidos, idénticos, sustancialmente planos y abiertos, unidos 232 (no mostrados) con la forma del marco. Cada miembro del marco 232 tiene un par de nervaduras de refuerzo 234 (no mostradas) que se extienden diagonalmente a través del miembro del marco 232 desde las esquinas del miembro del marco y están unidas a las esquinas del miembro del marco y entre sí donde las nervaduras 234 se cruzan. Un elemento de calentamiento eléctrico plano 238 (no mostrado) se extiende a lo largo del centro abierto del marco 230 de uno o más, preferiblemente todos o la mayoría, de los cartuchos 224 del recinto sellable 210.
Sin embargo, la cámara de vacío 212 del recinto sellable 210 de las Figuras 11A y 11B, a diferencia de la cámara de vacío 12 del recinto sellable 10, no necesita ser hermética al vacío, y se han proporcionado dos (2) mecanismos de válvula bidireccional 218, 220 en su entrada 214 y salida 216, respectivamente, cada uno de los cuales puede permitir la comunicación entre el recinto sellable y el interior del espacio 2S0 o el exterior del espacio. El recinto sellable 210 se puede utilizar para:
- eliminar CO2 del aire en el espacio 250 de un vehículo mediante la fuerza del aire, con un ventilador 219 (no mostrado), hacia y a través de los mecanismos de válvula 218, 220, abiertos hacia el espacio 250 y cerrados hacia el exterior del espacio, de manera que el CO2 se adsorba en el sorbente de los cartuchos 224 como se muestra en la Figura 11 A; en este paso, se permite el movimiento de aire entre el recinto sellable 210 y el espacio 250 a través de la entrada 214 y la salida 216 mediante los mecanismos de válvula 218, 220, pero se impide el movimiento de aire exterior entre el exterior del espacio 250 y el recinto sellable 210 a través de la entrada 214 y la salida 216 mediante los mecanismos de válvula 218, 220; y luego
- desorber el CO2 en el sorbente de los cartuchos mediante la fuerza, con un ventilador (no mostrado), de aire exterior, preferiblemente calentado, hacia y a través de los mecanismos de válvula 218, 220, cerrados hacia el espacio 250 y abiertos hacia el exterior del espacio a través de los cartuchos 224, de manera que el CO2 se desorbe del sorbente de los cartuchos 224 como se muestra en la Figura 11B; en este paso, se impide el movimiento de aire entre el recinto sellable 210 y el interior del espacio 250 a través de la entrada 214 y la salida 216 mediante los mecanismos de válvula 218, 220, pero se permite el movimiento de aire exterior entre el exterior del espacio 250 y el recinto sellable 210 a través de la entrada 214 y la salida 216 mediante los mecanismos de válvula 218, 220; esto proporciona un flujo de gas efluente desde el recinto sellable 210 hacia el exterior del espacio 250 que está concentrado en CO2, regenerando así el sorbente de los cartuchos 224 para su reutilización en la eliminación de CO2 del aire en el espacio 250.
Otra opción de bajo costo, una alternativa de recinto sellable 310 de esta invención se puede utilizar de una manera algo diferente para eliminar el CO2 del aire en un espacio interior cerrado o confinado 350, especialmente un apartamento, oficina, automóvil, camión, barco, avión o autobús, como se muestra esquemáticamente en las Figuras 12A y 12B. (Los números de referencia son mayores en 300 para los elementos del recinto sellable 310 que para los elementos correspondientes del recinto sellable 10 de las Figuras 1-9.)
El recinto sellable 310, al igual que el recinto sellable 10, tiene una cámara de vacío 312 con una entrada 314 para un flujo de gas y una salida 316 para un flujo de gas en paredes opuestas y una o más pilas 322 de una pluralidad de cartuchos o capas 324. Entre los cartuchos 324 se encuentra un canal serpenteante 326 para el flujo de gas desde la entrada 314 hasta la salida 316, con difusión del gas a través de un sorbente particulado (no mostrado) en un recinto de tela (no mostrado) en cada cartucho 324. Cada cartucho 324 tiene un marco rectangular rígido 330 (no mostrado) que es sustancialmente plano y abierto en su centro, y está formado por dos miembros de marco rígidos 332, idénticos, sustancialmente planos y abiertos, unidos (no mostrados), con la forma del marco. Cada miembro del marco 332 tiene un par de nervaduras de refuerzo 334 (no mostradas) que se extienden diagonalmente a través del miembro del marco 332 desde las esquinas del miembro del marco y están unidas a las esquinas del miembro del marco y entre sí donde las nervaduras 334 se cruzan. Un elemento de calentamiento eléctrico plano 338 (no mostrado) se extiende a lo largo del centro abierto del marco 330 de uno o más, preferiblemente todos o la mayoría, de los cartuchos 324 del recinto sellable 310.
Sin embargo, la cámara de vacío 312 del recinto sellable 310 de las Figuras 12A y 12B, a diferencia de la cámara de vacío 12 del recinto sellable 10, no necesita ser hermética al vacío. Además, la entrada 314 del recinto sellable 310 está abierta solo al interior del espacio 350, y se ha proporcionado un único mecanismo de válvula bidireccional 320 en la salida 316 del recinto sellable 310 que puede permitir la comunicación entre el recinto sellable y tanto el interior del espacio 350 como el exterior del espacio. El recinto sellable 310 se puede utilizar para:
- eliminar el CO2 del aire en el espacio 350 de un vehículo mediante la fuerza del aire, con un ventilador 319 (no mostrado), a través de la entrada abierta 314 del recinto sellable 310, de manera que el CO2 se adsorba en el sorbente de los cartuchos 324 como se muestra en la Figura 12A; en este paso, se permite el movimiento de aire entre el recinto sellable 310 y el espacio 350 a través de la salida 316 mediante el mecanismo de válvula 320, pero se impide el movimiento de aire exterior entre el exterior del espacio 350 y el recinto sellable 310 a través de la salida 316 mediante el mecanismo de válvula 320; y luego
- desorber el CO2 en el sorbente de los cartuchos mediante la fuerza, con un ventilador (no mostrado), de aire, preferiblemente caliente, desde el espacio 350 a través de la entrada abierta 314 del recinto sellable 310, de modo que el CO2 se desorbe del sorbente de los cartuchos 324 como se muestra en la Figura 12B; en este paso, se impide el movimiento de aire entre el recinto sellable 310 y el espacio 350 a través de la salida 316 mediante el mecanismo de válvula 320, pero se permite el movimiento de aire exterior entre el recinto sellable 310 y el exterior del espacio 350 a través de la salida 316 mediante el mecanismo de válvula 320; esto proporciona un flujo de gas efluente desde el recinto sellable 310 hacia el exterior del espacio 350 que está concentrado en CO2, regenerando así el sorbente de los cartuchos 324 para su reutilización en la eliminación de CO2 del aire en el espacio 350.
Los recintos sellables 10,110, 210, 310 de esta invención se pueden utilizar en un proceso para separar y opcionalmente recuperar un componente gaseoso (por ejemplo, CO2) de una corriente de gas, como el aire atmosférico o al aire libre o el aire dentro de un espacio interior cerrado o confinado, como en un edificio, por ejemplo, en una o más habitaciones de una casa u oficina o en un invernadero, o en un vehículo, como un automóvil, camión, avión o autobús, o en un gas de escape de un proceso químico (por ejemplo, combustión) o biológico. Los recintos sellables 10, 110, 210, 310 también se pueden utilizar en un proceso para separar y recuperar CO2 del aire exterior, es decir, el aire exterior a un espacio interior cerrado o confinado, por ejemplo, un invernadero, o del aire en el espacio interior cerrado o confinado y proporcionar el CO2 recuperado al espacio cerrado o confinado o ventilarlo al exterior.
Por supuesto, los recintos sellables 10,110, 210, 310 también se pueden utilizar en otras aplicaciones, como para la separación de CO2 de los gases de escape, los gases de escape, los gases residuales industriales o para la separación de componentes distintos al CO2 de estos u otros flujos de gas. Los recintos sellables 10, 110, 210, 310 pueden ser de particular valor para suministrar un componente gaseoso, particularmente CO2, de una corriente de gas, particularmente aire atmosférico, en concentraciones variables (por ejemplo, en función de la demanda) a un espacio cerrado, como un invernadero, o para tratamiento de agua, piscifactorías o agricultura urbana. Más de uno de los recintos sellables 10, 110, 210, 310 se pueden conectar entre sí y utilizar en combinación para diversos propósitos.
Claims (13)
1. Un aparato (10,110, 210, 310) para la separación y recuperación opcional de un primer gas de una mezcla de gases que contiene dicho primer gas y otros gases, diferentes de dicho primer gas, mediante un proceso de adsorción/desorción cíclico utilizando un sorbente particulado suelto para la adsorción de gas; en donde dicho sorbente se proporciona en una pila (22,122,222, 322) de al menos dos capas adyacentes, paralelas y separadas (24,124, 224, 324) en una cámara de vacío rígida (12, 112, 212, 312) de dicho aparato; en donde dichas capas (24,124, 224, 324) se proporcionan en dos o más pilas paralelas que se extienden lateralmente, separadas axialmente (22, 122, 222, 322);
en donde cada capa (24, 124, 224, 324) comprende un tejido flexible que encierra dicho sorbente; en donde dicho tejido es permeable a dicha mezcla de gases pero impermeable a dicho sorbente; en donde dicho tejido de cada capa (24, 124, 224, 324) está unido y encerrado por un marco rígido (30, 130) de dicha capa; en donde dicha cámara de vacío de dicho aparato tiene una entrada (14, 114, 214, 314) y una salida (16, 116, 216, 316) para gases en lados axialmente opuestos de la cámara de vacío de dicho aparato; y en donde cada una de dichas capas (24, 124, 214, 314) se extiende axialmente dentro de dicha cámara de vacío de dicho aparato y en donde dicha cámara de vacío de dicho aparato se caracteriza por dichas capas (24, 124, 224, 324) formando una trayectoria de flujo serpenteante para el gas a través de dicha cámara de vacío de dicho aparato; en donde la cámara de vacío de dicho aparato también tiene pares de deflectores (44) y (46) que se extienden axialmente y están adyacentes a, y en lados lateralmente opuestos de dicha entrada (14,114, 214, 314) y salida (16,116, 216, 316),
respectivamente de dicha cámara de vacío de dicho aparato y que se extienden verticalmente desde una pared inferior hasta una pared superior de dicha cámara de vacío de dicho aparato y un par de deflectores que se extienden lateral y verticalmente (48) y (49) entre cada pila (22, 122, 222, 322) en los lados laterales opuestos de la cámara de vacío (12) de dicho aparato y que se extienden verticalmente desde una pared inferior hasta una pared superior de dicha cámara de vacío de dicho aparato para formar la trayectoria de flujo serpenteante.
2. El aparato de la reivindicación 1 en donde dichas capas que se extienden axialmente (24, 124, 224, 324) también se extiende verticalmente dentro de dicha cámara de vacío de dicho aparato.
3. El aparato de cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2 en donde dichas capas (24, 124, 224, 324) en cada pila (22,122, 222, 322) están separadas lateralmente una de otra, de manera que forman canales (26,126, 226, 326) para el flujo de gas a través de dicha cámara de vacío de dicho aparato, dichas capas están separadas por 0,3-0,7 cm.
4. El aparato de cualquiera de las reivindicaciones 1-3 en donde dicho marco (30, 130, 230, 330) de cada capa (24,124, 224, 324) es sustancialmente plana y está abierta en su centro y tiene forma rectangular.
5. El aparato de cualquiera de las reivindicaciones 1-4 en donde dicho marco (30, 130, 230, 330) de cada capa (24,124, 224, 324) comprende dos miembros de marco rígidos unidos, idénticos, sustancialmente planos y abiertos (32,132, 232, 332), que tienen la forma de dicho marco.
6. El aparato de la reivindicación 5 en donde cada miembro del marco (32, 132, 232, 332) tiene una pluralidad de nervaduras de refuerzo (34, 134, 234, 324) que se extienden a través de las porciones abiertas de dicho miembro de marco (32, 132, 232, 332) y están unidas a sus lados opuestos.
7. El aparato de la reivindicación 6 en donde un par de dichas nervaduras (34, 134, 234, 324) se extienden diagonalmente a través de cada miembro del marco (32, 132, 232, 332) desde las esquinas de dicho miembro del marco, y dicho par de nervaduras están unidas entre sí donde se cruzan.
8. El aparato de cualquiera de las reivindicaciones 1-7 en donde se extiende un elemento de calentamiento eléctrico plano a través del centro abierto del marco (30,130, 230,320) de cada una o más capas (24,124, 234, 324).
9. El aparato de cualquiera de las reivindicaciones 1-7 además, que comprende una fuente de aire caliente hacia dicho sorbente en dichas capas (24, 124, 224, 324) para desorber CO2 de dichas capas.
10. El aparato de la reivindicación 9 en donde dichos pares de deflectores (44) y (46) dirigen el movimiento de una corriente de gas inicial desde dicha entrada (14,114, 214, 314) hacia dicha salida (16,116, 216, 316), y también dirigen el movimiento de una corriente de gas, de la cual se ha eliminado parcialmente un componente gaseoso, particularmente CO2, en dicha cámara de vacío lateralmente lejos de dicha entrada hacia dicha salida.
11. El aparato de la reivindicación 10 en donde dicho par de deflectores (48) y (49) canalizan gas, del cual se ha eliminado parcialmente el componente gaseoso, lateralmente alejado de dicha entrada en direcciones laterales opuestas y lateralmente hacia dicha salida en direcciones laterales opuestas.
12. El aparato de cualquiera de las reivindicaciones 1-11 que contiene al menos 10 capas (24, 124, 224, 324).
13. Un proceso para extraer un primer gas de una mezcla de gases que contiene dicho primer gas y otros gases diferentes de dicho primer gas, mediante una adsorción/desorción cíclica, que comprende hacer pasar dicha mezcla de gases a través de dicho aparato según cualquiera de las reivindicaciones 1-12.
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| AU2023408764A1 (en) * | 2022-12-20 | 2025-07-10 | W. L. Gore & Associates, Inc. | Frame and cartridge for supporting sorbent articles in direct air capture systems |
| WO2024137631A2 (en) * | 2022-12-20 | 2024-06-27 | W. L. Gore & Associates, Inc. | Modular multi-cartridge structural frame with water management and integrated heating for sorbent articles in direct air capture systems |
| DE102023200425A1 (de) * | 2023-01-20 | 2024-07-25 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Fahrzeug mit einer CO2-Adsorptionsvorrichtung und Servicestation |
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Family Cites Families (18)
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|---|---|---|---|---|
| JP4298789B2 (ja) * | 1994-11-15 | 2009-07-22 | ダブリュ.エル.ゴア アンド アソシエイツ,インコーポレイティド | 自給式呼吸装置及び収着性物質含有シート |
| DE19830470C1 (de) | 1998-07-08 | 1999-11-25 | Dornier Gmbh | Regeneratives Verfahren zur CO¶2¶-Adsorption |
| US6156101A (en) * | 1999-02-09 | 2000-12-05 | Air Products And Chemicals, Inc. | Single bed pressure swing adsorption process and system |
| US20090007779A1 (en) * | 2007-05-17 | 2009-01-08 | Coignet Philippe A | Method and system of providing carbon dioxide-enriched gas for greenhouses |
| US7846237B2 (en) * | 2008-04-21 | 2010-12-07 | Air Products And Chemicals, Inc. | Cyclical swing adsorption processes |
| US8118914B2 (en) | 2008-09-05 | 2012-02-21 | Alstom Technology Ltd. | Solid materials and method for CO2 removal from gas stream |
| EP2266680A1 (en) | 2009-06-05 | 2010-12-29 | ETH Zürich, ETH Transfer | Amine containing fibrous structure for adsorption of CO2 from atmospheric air |
| US8202350B2 (en) | 2009-06-25 | 2012-06-19 | Sri International | Method and apparatus for gas removal |
| US8268043B2 (en) * | 2009-12-23 | 2012-09-18 | Praxair Technology, Inc. | Modular compact adsorption bed |
| WO2011094296A1 (en) | 2010-01-26 | 2011-08-04 | Micropore, Inc. | Adsorbent system for removal of gaseous contaminants |
| WO2011137398A1 (en) * | 2010-04-30 | 2011-11-03 | Peter Eisenberger | System and method for carbon dioxide capture and sequestration |
| EP2532410A1 (en) | 2011-06-06 | 2012-12-12 | Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt EMPA | Porous adsorbent structure for adsorption of CO2 from a gas mixture |
| US9156703B2 (en) * | 2012-03-30 | 2015-10-13 | The Boeing Company | System and method for producing carbon dioxide |
| NO2986357T3 (es) * | 2013-04-18 | 2018-07-14 | ||
| WO2015123454A1 (en) | 2014-02-12 | 2015-08-20 | Enverid Systems, Inc. | Regenerable sorbent cartridge assemblies in air scrubbers |
| CN104107620A (zh) * | 2014-07-25 | 2014-10-22 | 西安交通大学 | 固态胺内嵌金属铝泡沫的co2 净化结构 |
| US10124317B2 (en) * | 2014-07-25 | 2018-11-13 | Columbus Industries, Inc. | Apparatus and method for avoiding fluid bypass in particulate filters |
| WO2016037668A1 (en) | 2014-09-12 | 2016-03-17 | Giaura Bv | Method and device for the reversible adsorption of carbon dioxide |
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