SA3364B1

System and method for carbon dioxide capture and sequestration

Abstract

Abstract: The invention relates to a method and system for removing pure carbon dioxide system capable of removing carbon dioxide relatively directly from the atmosphere. The method comprises practical heat generation for the cogeneration of largely saturated steam, mutually and repeatedly subjecting a sorbent to an atmospheric current under ambient conditions to absorb and remove carbon dioxide from said atmosphere, and exposing the carbon dioxide-laden sorbent for a stream of co-generated steam under a temperature not exceeding about 130°C to release carbon dioxide, and then regenerating the sorbent and capture pure carbon dioxide relatively. To make this process more efficient, a small amount of a pre-treated filter gas stream containing a higher concentration of carbon dioxide than in the atmosphere is mixed with the air. The captured carbon dioxide can be stored for later use, or captured permanently. The purified carbon dioxide is used in agriculture, agriculture and chemical processes. Figure (1).

SA3364B1, drawing sheet 1
Sheet 1 of 1

Term

No projected expiry on record.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Published
  4. Today

21 claims: 21 independent, 0 dependent

  1. 1
    1- A method for removing and concentrating carbon dioxide from laden air laden with carbon dioxide. This method includes:- Mixing the air with a small portion of a filtrate gas containing carbon dioxide - Directing the air laden with carbon dioxide through a carbon dioxide trapping structure that contains an absorbent material that has the ability to absorb or bind carbon dioxide in a form Releaseable to remove carbon dioxide from the air, the sorbent is retained on the surfaces of a porous solid mass such that the carbon dioxide adsorbs or binds to the sorbent sorbent onto surfaces of the solid mass, - directing the heat of the process to the capture structure containing carbon dioxide to separate the carbon dioxide from the sorbent in the form of more concentrated carbon dioxide, and to regenerate the sorbent, - directing a stream Another amount of carbon dioxide-laden air through the regenerated carbon dioxide capture structure, so that the regenerated sorbent can adsorb or bind an amount Additional carbon dioxide To remove additional carbon dioxide From the additional carbon dioxide-laden air stream, the carbon dioxide-laden air stream is directed through a removal chamber, with the heat of the process directed to the capture structure containing the carbon dioxide In the regeneration chamber, the method also alternatively includes moving the capture structure containing the carbon dioxide between the removal chamber removal chamber and regeneration chamber. 1- طريقة لإزالة وتركيز ثاني أكسيد الكربون carbon dioxide من هواء محمّل laden air بثاني أكسيد الكربون carbon dioxide ، وتشتمل هذه الطريقة على: - خلط الهواء مع جزء صغير من غاز مرتشح يحتوي على ثاني أكسيد الكربون carbon dioxide ، - توجيه الهواء المحمّل بثاني أكسيد الكربون carbon dioxide خلال هيكل لاحتجاز ثاني أكسيد الكربون carbon dioxide يحتوي على مادة ماصة لها القدرة على امتصاص أو ربط ثاني أكسيد الكربون carbon dioxide بشكل قابل للتحرر لإزالة ثاني أكسيد الكربون carbon dioxide من الهواء، وتكون المادة الماصة sorbent محتجزة على أسطح كتلة صلبة مسامية بحيث يتم امتزاز adsorb ثاني أكسيد الكربون carbon dioxide أو ربطه بالمادة الماصة sorbent على أسطح الكتلة الصلبة surfaces of the solid mass، - توجيه حرارة العملية إلى هيكل الاحتجاز capture structureالمحتوي على ثاني أكسيد الكربون carbon dioxide لفصل ثاني أكسيد الكربون عن المادة الماصة sorbent في صورة ثاني أكسيد كربون أكثر تركيزاً، ولإعادة توليد المادة الماصة ، - توجيه تيار آخر من الهواء المحمّل بثاني أكسيد الكربون carbon dioxide خلال هيكل احتجاز ثاني أكسيد الكربون carbon dioxide الذي أعيد توليده، بحيث تستطيع المادة الماصة sorbent التي أعيد توليدها أن تمتز أو أن تربط كمية إضافية من ثاني أكسيد الكربون لإزالة ثاني أكسيد الكربون الإضافي من تيار الهواء الإضافي المحمّل بثاني أكسيد الكربون ، - يتم توجيه تيار الهواء المحمّل بثاني أكسيد الكربون carbon dioxide خلال غرفة للإزالة، مع توجيه حرارة العملية إلى هيكل الاحتجاز capture structure المحتوي على ثاني أكسيد الكربون carbon dioxide في غرفة إعادة التوليد regeneration chamber، - تشتمل الطريقة أيضاً وبشكل بديل على تحريك هيكل الاحتجاز capture structure المحتوي على ثاني أكسيد الكربون carbon dioxide بين غرفة الإزالة removal chamber وغرفة إعادة التوليد regeneration chamber.
  2. 2
    2- The method according to protection element (1), where the capture structure containing carbon dioxide is moved vertically between the removal chamber and the regeneration chamber, and the regeneration chamber is sealed when the carbon dioxide capture structure is Carbon dioxide is present in the regeneration chamber. 2-الطريقة وفق عنصر الحماية (1)، حيث يتم تحريك هيكل الاحتجاز capture structure المحتوي على ثاني أكسيد الكربون carbon dioxide بشكل رأسي بين غرفة الإزالة removal chamberوغرفة إعادة التوليد regeneration chamber، وتكون غرفة إعادة التوليد regeneration chamber محكمة الغلق عندما يكون هيكل احتجاز ثاني أكسيد الكربون carbon dioxide موجوداً في غرفة إعادة التوليد regeneration chamber.
  3. 3
    3- The method is according to protection element (1), where the air flowing into the removal chamber is below the normal ambient air temperature. 3- الطريقة وفق عنصر الحماية (1)، حيث يكون الهواء المتدفق إلى غرفة الإزالة removal chamber تحت درجة حرارة الجو العادية المحيطة.
  4. 4
    4- The method according to protection element (1), where the air is mixed with a percentage not exceeding 25% by volume of the effluent gas. 4- الطريقة وفق عنصر الحماية (1)، حيث يتم خلط الهواء مع نسبة لا تزيد عن 25% بالحجم من الغاز المرتشحeffluent gas.
  5. 5
    5- The method according to protection element (6), where the air is mixed with a percentage not exceeding 5% by volume of effluent gas, and where the effluent gas is a flue gas resulting from the combustion of hydrocarbons. 5-الطريقة وفق عنصر الحماية (6)، حيث يتم خلط الهواء مع نسبة لا تزيد عن 5% بالحجم من الغاز المرتشحeffluent gas، وحيث يكون الغاز المرتشحeffluent gas عبارة عن غاز مداخن ناتج عن احتراق الهيدروكربونات combustion of hydrocarbons.
  6. 6
    6- The method according to protection element (1), where the capture structure containing carbon dioxide is located in the regeneration chamber, and where the structure is initially cleaned of air before the heat of the process is directed to the capture structure containing carbon dioxide. 6-الطريقة وفق عنصر الحماية (1)، حيث يكون هيكل الاحتجاز capture structure المحتوي على ثاني أكسيد الكربون carbon dioxide موجوداً في غرفة إعادة التوليد regeneration chamber، وحيث يتم بشكل أوليِّ تنظيف الهيكل من الهواء قبل توجيه حرارة العملية إلى هيكل الاحتجاز capture structure المحتوي على ثاني أكسيد الكربون carbon dioxide .
  7. 7
    7- The method according to protection element (8), where after regenerating the capture structure containing carbon dioxide, this structure is cooled before returning to the removal chamber. 7- الطريقة وفق عنصر الحماية (8)، حيث أنه بعد إعادة توليد هيكل الاحتجاز capture structure المحتوي على ثاني أكسيد الكربون carbon dioxide يتم تبريد هذا الهيكل قبل العودة إلى غرفة الإزالة removal chamber.
  8. 8
    8 - The method according to protection element (1), where the heat of the process is directed to the capture structure containing carbon dioxide in the form of saturated steam at a temperature of up to 130°C. 8 - الطريقة وفق عنصر الحماية (1)، حيث يتم توجيه حرارة العملية إلى هيكل الاحتجاز capture structure المحتوي على ثاني أكسيد الكربون carbon dioxide في شكل بخار مشبع saturated steam تحت درجة حرارة تصل إلى 130ﹾم.
  9. 9
    9- The method is according to protection element (10), where the saturated steam is at a temperature ranging from about 105°C to 120°C. 9- الطريقة وفق عنصر الحماية (10)، حيث يكون البخار المشبع saturated steam تحت درجة حرارة تتراوح من حوالي 105ﹾم إلى 120ﹾم.
  10. 10
    10- The method according to protection element (1), where the concentration of carbon dioxide in the air leaving the removal chamber is measured after passing through the capture structure, in order to determine the time at which the capture structure is moved out of the removal chamber. removal chamber all the way to the regeneration chamber. 10- الطريقة وفق عنصر الحماية (1)، حيث يتم قياس تركيز ثاني أكسيد الكربون carbon dioxide في الهواء الخارج من غرفة الإزالة removal chamber بعد المرور عبر هيكل الاحتجاز capture structure، وذلك لتحديد الوقت الذي يتم فيه تحريك هيكل الاحتجاز capture structure إلى خارج غرفة الإزالة removal chamber وصولاً به إلى غرفة إعادة التوليد regeneration chamber.
  11. 11
    11- The method according to protection element (12), where the capture structure is moved to the regeneration chamber before the sorbent material reaches the stage of complete saturation with carbon dioxide. 11- الطريقة وفق عنصر الحماية (12)، حيث يتم تحريك هيكل الاحتجاز capture structure إلى غرفة إعادة التوليد regeneration chamber قبل أن تصل المادة الماصة sorbent إلى مرحلة التشبع الكامل بثاني أكسيد الكربون carbon dioxide .
  12. 12
    12- The method according to protection element (12), where the concentration of carbon dioxide is measured in the steam leaving the regeneration chamber after passing through the capture structure, in order to determine the time at which the capture structure is moved from the regeneration chamber. regeneration chamber. 12- الطريقة وفق عنصر الحماية (12)، حيث يتم قياس تركيز ثاني أكسيد الكربون carbon dioxide في البخار الخارج من غرفة إعادة التوليد regeneration chamber بعد المرور عبر هيكل الاحتجاز capture structure، وذلك لتحديد الوقت الذي يتم فيه تحريك هيكل الاحتجاز capture structure من غرفة إعادة التوليد regeneration chamber.
  13. 13
    13- The method is according to the protection element (14), where the capture structure is moved from the regeneration chamber before completely scavenging the carbon dioxide from the sorbent material. 13- الطريقة وفق عنصر الحماية (14)، حيث يتم تحريك هيكل الاحتجاز capture structure من غرفة إعادة التوليد regeneration chamber قبل كسح ثاني أكسيد الكربون carbon dioxide بالكامل من المادة الماصة sorbent .
  14. 14
    14- The method according to protection element (1), where the carbon dioxide and the steam emerging from the removal chamber are cooled and condensed after passing through the capture structure, in order to separate the material from the carbon dioxide and thus obtain carbon dioxide of High purity. 14- الطريقة وفق عنصر الحماية (1)، حيث يتم تبريد وتكثيف ثاني أكسيد الكربون carbon dioxide والبخار الخارج من غرفة الإزالة removal chamber بعد المرور عبر هيكل الاحتجاز capture structure، وذلك لفصل المادة عن ثاني أكسيد الكربون carbon dioxide والحصول بذلك على ثاني أكسيد كربون بدرجة نقاء عالية.
  15. 15
    15- The method is according to the protection element (16), and it also includes the following steps:- Providing thermal energy for a primary production process by burning fuel containing carbon to generate usable heat and process heat. - The aforementioned primary process emits one or more leachate gases and carries those gases away before returning to the removal chamber. - The gases are formed The said leachate is at a temperature significantly higher than the normal ambient temperature, and has a carbon dioxide concentration significantly higher than its concentration in the atmosphere, - using part of the heat The aforementioned process resulting from the effluent gases, for the purpose of co-generation of saturated steam, - removing undesirable components from the said effluent gases to produce treated effluent gases, - mixing a portion of the treated effluent gases with the aforementioned atmosphere to produce a mixture in which the air contains a portion A small amount of treated effluent gases, such that the concentration of carbon dioxide in the aforementioned mixture is less than 5%. 15- الطريقة وفق عنصر الحماية (16)، وتشتمل أيضاً على الخطوات الآتية: - توفير طاقة حرارة thermal energy لعملية إنتاج أولية عن طريق حرق وقود يحتوي على كربون لتوليد حرارة صالحة للاستخدام وحرارة عملية، - تقوم العملية الأولية المذكورة بابتعاث واحد أو أكثر من الغازات المرتشحة وحمل تلك الغازات بعيداً قبل العودة إلى غرفة الإزالة removal chamber، -تكون الغازات المرتشحة المذكورة تحت درجة حرارة تزيد إلى حد كبير عن درجة حرارة الجو العادية المحيطة، ويكون بها تركيز من ثاني أكسيد الكربون carbon dioxide يزيد إلى حد كبير عن تركيزه في الغلاف الجوي ، - استخدام جزء من الحرارة العملية المذكورة الناتجة عن الغازات المرتشحة، وذلك بغرض التوليد المشترك للبخار المشبع، - إزالة المكونات غير المرغوبة من الغازات المرتشحة المذكورة لإنتاج غازات مرتشحة معالجة، - خلط جزء من الغازات المرتشحة المعالجة treated effluent gases مع الغلاف الجوي المذكور لإنتاج خليط يكون الهواء فيه محتوياً على جزء صغير من الغازات المرتشحة المعالجة treated effluent gases، بحيث يكون تركيز ثاني أكسيد الكربون carbon dioxide في الخليط المذكور أقل من 5%.
  16. 16
    16- The method according to protection element (1), where the solid porous mass includes a group of highly porous solid particles, each of which supports the absorbent material in its pores. 16-الطريقة وفق عنصر الحماية (1)، حيث تشتمل الكتلة المسامية الصلبة على مجموعة من الجسيمات الصلبة عالية المسامية، و التي تدعم كل منها المادة الماصة sorbent في مسامها.
  17. 17
    17- The method according to the protection element (18), where the solid porous particles form a layer that moves between a part for removal and a part for regeneration, and where each particle includes a substrate that supports the sorbent material in its pores, and the substrate contains a ceramic material and the sorbent material contains On the primary amine. 17- الطريقة وفق عنصر الحماية (18)، حيث تقوم الجسيمات المسامية الصلبة بتكوين طبقة تتحرك بين جزء للإزالة وجزء لإعادة التوليد، وحيث يشتمل كل جزيء على ركيزة تقوم بدعم المادة الماصة sorbent في مسامها، وتكون الركيزة محتوية على مادة خزفية وتكون المادة الماصة sorbent محتوية على amine أوليِّ.
  18. 18
    18- The method according to protection element (1), where the solid porous mass includes a highly porous substrate that supports on the surfaces of its pores the sorbent material for carbon dioxide, in order to absorb or bind the carbon dioxide produced by the fluid. 18- الطريقة وفق عنصر الحماية (1)، حيث تشتمل الكتلة المسامية الصلبة على ركيزة عالية المسامية تدعم على أسطح مسامها المادة الماصة sorbent لثاني أكسيد الكربون carbon dioxide ، وذلك لامتصاص أو لربط ثاني أكسيد الكربون carbon dioxide الناتج عن المائع.
  19. 19
    19- The method according to the protection element (19), where the solid porous mass includes a polymeric material formed from amine sites in all parts of its surfaces. 19- الطريقة وفق عنصر الحماية (19)، حيث تشتمل الكتلة المسامية الصلبة على مادة بوليمرية تتشكل من مواقع amineية في جميع أجزاء أسطحها.
  20. 20
    20 The method under protection element (1), where the heat of the process is directed to the capture structure containing carbon dioxide in the form of superheated steam. 20 الطريقة وفق عنصر الحماية (1)، حيث يتم توجيه حرارة العملية إلى هيكل الاحتجاز capture structure المحتوي على ثاني أكسيد الكربون carbon dioxide في صورة بخار مسخّن بدرجة فائقة.
  21. 21
    21- The method according to protection element (1), wherein the sorbent material is supported on the surfaces of the solid porous mass, and wherein the heat of the process is directed to the capture structure containing carbon dioxide in the form of superheated vapor under normal ambient atmospheric pressure . 21- الطريقة وفق عنصر الحماية (1)، حيث يتم دعم المادة الماصة sorbent على أسطح الكتلة المسامية الصلبة، وحيث يتم توجيه حرارة العملية إلى هيكل الاحتجاز capture structure المحتوي على ثاني أكسيد الكربون carbon dioxide في شكل بخار مسخّن بدرجة فائقة تحت الضغط الجوي العادي المحيط.
Independent claims21