[go: up one dir, main page]

WO2012005624A2 - Filter for removing carbon dioxide from a gas stream - Google Patents

Filter for removing carbon dioxide from a gas stream Download PDF

Info

Publication number
WO2012005624A2
WO2012005624A2 PCT/RU2011/000431 RU2011000431W WO2012005624A2 WO 2012005624 A2 WO2012005624 A2 WO 2012005624A2 RU 2011000431 W RU2011000431 W RU 2011000431W WO 2012005624 A2 WO2012005624 A2 WO 2012005624A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
filter
fibers
carbon dioxide
channels
filter according
Prior art date
Application number
PCT/RU2011/000431
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Other versions
WO2012005624A3 (en
Inventor
ДЕ МЕЛОФилип ФЕРНАНДЕС
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Орион Интегрити"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Орион Интегрити" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Орион Интегрити"
Publication of WO2012005624A2 publication Critical patent/WO2012005624A2/en
Publication of WO2012005624A3 publication Critical patent/WO2012005624A3/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/08—Filter cloth, i.e. woven, knitted or interlaced material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/04—Additives and treatments of the filtering material
    • B01D2239/0407—Additives and treatments of the filtering material comprising particulate additives, e.g. adsorbents
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2

Definitions

  • the present invention relates to devices for removing CO2 from gas streams, in particular to a filter for removing carbon dioxide (for example, from hot gas generated by the combustion of coal, petroleum products, etc.).
  • This filter can be used both for cleaning exhaust gases from automobiles and for cleaning exhaust gases from industrial enterprises, in particular power plants.
  • US6755892 discloses a system for removing carbon dioxide from a gas, including a sorbent layer absorbing C0 2 , a channel connecting a C0 2 source to a specified layer, a channel connecting a specified layer to an outlet, a regeneration device for recovering C0 2 from a specified sorbent layer and, according to at least one valve to control the flow of gas into the system, as well as from it.
  • WO2010 / 027929 A1 discloses a system for removing carbon dioxide from a gas stream, comprising the absorption capacity, through which pass the gas stream and comprising a sorbent material that absorbs C0 2, wherein the sorbent material comprises at least one amine, at least one catalyst, activating carbon dioxide, and at least one porous material bearing the specified amine and catalyst.
  • RU 2333788 discloses a high-temperature resistant fiber layer of metal fibers used in an open particulate trap for purifying exhaust gases from automobile internal combustion engines and having at least one catalytically active coating primarily a coating used in an oxidation catalyst and / or in a three-way catalyst and / or in a selective catalytic reduction catalyst while it has a porosity of at least 50%, and in the longitudinal section by a plane that is mainly parallel to its largest outer surface, it has openings whose width on average is from 0.01 to 0.5 mm, primarily from 0.05 to 0.25 mm.
  • the main disadvantage of this device is the inability to effectively use it in large enterprises with large emission of C0 2.
  • a device for removing carbon dioxide consisting of heat-resistant paper impregnated with an adsorbent absorbing carbon dioxide, and having many protruding sections on the surface of the paper, where the heat-resistant paper is folded into a multilayer cylinder with the formation of the protruding sections of an indirect channel in the longitudinal direction of the cylinder (JP2009275585, 26.1 1.2009 SUZUKI KENJI).
  • Known filter element for cleaning and drying gases consisting of concentrically installed one in the other two or more cylinders, the gaps between which are filled with granular moisture-absorbing material, characterized in that the cylinder walls are made of thermally bonded fibers at the intersection of the fibers of the thermoplastic polymer, the diameter of the fibers forming the first cylinders in the direction of the gas to be cleaned are larger, and their packing density is lower than in the subsequent ones, with the average pore diameter of the first in the direction of the cleaning gas cylinder is not more than 0.05 mm, and the particle size of the granular material is in the range from 0.05 to 1 mm, the total thickness of the layers with the granular material is not less than 60 mm (RU2224580 C1, 02.27.2004, Republican Unitary Enterprise Special Design Technological Bureau "Metallopolymer” (BY)).
  • the filter according to the present invention does not contain the disadvantages of the above solutions.
  • the author unexpectedly found that by simplifying the design of the filter, as well as simplifying the manufacture, the efficiency of removing carbon dioxide from the gas stream substantially increases, which approaches almost 100%.
  • this filter is easy to maintain and can be quickly repaired for reuse.
  • the filter consists of two housings, one of which is placed inside the second housing, closed at one end.
  • the walls of the inner case are formed of fibers that are intertwined with each other and form many channels, the transverse size of which lies in the submicron range, for example, from 100 nanometers to 1 micron.
  • One end of the inner case can adjoin the closed end of the outer case, and can retreat from it by a certain distance.
  • a gas pipeline is connected to the other end of the inner casing, through which crude gas enters the filter.
  • the space between the walls of the buildings is filled with fibers that form many channels, and the space of the inner case is filled with a chemical agent.
  • the shape of the bodies may vary, in particular it may be cylindrical.
  • the fibers used may be polypropylene fibers having a high chemical inertness and withstanding temperatures above 200 ° C. Foamed polypropylene used in the manufacture of mechanical filters for purifying water from micron particles can also be used. Also, the fibers may be metallic or ceramic, depending on the conditions of use of the filter of the present invention.
  • the chemical agent is a carbon dioxide absorbent, for example, sodium hydroxide, calcium hydrosulfide, calcium hydroxide, metal oxides, silicates.
  • a variant of the present invention is a filter with the specified design, where on top of the fibers located between the housings, a chemical agent is additionally placed.
  • the walls of the outer casing can be made of transparent material, allowing to observe the degree of filter exhaustion. Many channels can be located mainly in the direction of the purified gas.
  • Figure 2 filter with a chemical agent on top of fibers located between the walls of the housings.
  • Figure 3 filter, where the end face of the inner housing departs from the outer housing by a certain distance.
  • the crude gas stream through the gas pipeline (1) enters the inner filter housing, in which the primary capture of carbon dioxide by the chemical agent (3) takes place.
  • the agent has a barrier function that allows you to extinguish high gas flow rates, as well as distribute it evenly throughout the entire volume of the inner casing.
  • the gas passing through the sorbent is directed through the channels (4) formed by the fibers into the interbody space, which is also filled with fibers forming the channels (5).
  • water vapor is in the gas stream.
  • the temperature of the gas decreases.
  • the gas temperature can reduce the size of the channels through which the gas passes.
  • Carbon dioxide present in the gas begins to dissolve in water.
  • the submicron size range of the channels allows you to dissolve almost 100% carbon dioxide in water.
  • the gas through a system of channels formed by fibers located between the bodies (5) is directed towards the open end of the external body, where it is collected and removed.
  • a chemical agent is additionally placed on top of the fibers located between the housings (6).
  • the filter As it functions, the filter is filled with water, the level of which can be observed through the transparent walls of the outer casing (2).
  • the filter stops when it is completely filled with water. To regenerate the filter, it is only necessary to remove water from it with dissolved CO 2 and replace the chemical agent.
  • the spent chemical agent can be further used, for example, as a component in the manufacture of fertilizers.
  • the dimensions of the filter can vary from a few centimeters to several meters, depending on the purpose.
  • a filter was made with the design described above, using polypropylene fibers and sodium hydroxide as a chemical agent. This filter was operated at a gas flow temperature of from 100 to 200 ° C. and with a carbon dioxide content in the stream of about 40%. A comparative analysis of the operation of this filter with the operation of the filter disclosed in US6755892 showed a significant increase in the efficiency of the filter of the present invention.
  • a filter was made with the design described above, using metal fibers and calcium oxide as a chemical agent. This filter operated at a gas flow temperature of from 1000 to 1500 ° C. and with a carbon dioxide content in the stream of about 30%. A comparative analysis of the operation of this filter with the operation of the filter disclosed in US6755892 showed a significant increase in the efficiency of the filter of the present invention.
  • table 2
  • a filter was made with the design described above, using ceramic fibers and sodium hydroxide as a chemical agent.
  • the chemical agent was additionally placed on top of the fibers located between the housings.
  • the filter was operated at a gas flow temperature of from 1000 to 2000 ° C. and with a carbon dioxide content in the stream of about 40%.
  • a comparative analysis of the operation of this filter with the operation of the filter disclosed in US6755892 showed a significant increase in the efficiency of the filter of the present invention.
  • Dioxide content The carbon dioxide content in the gas stream on carbon in the gas stream at the inlet to the filter outlet of the filter device (%) of the device (%)

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

The invention relates to devices for removing CO2 from gases and, more specifically, to a filter for removing carbon dioxide from a gas stream. The filter comprises a first body, the walls of which are made from interwoven fibres that form a plurality of channels, and a second body with a closed end. The first body is hollow and is situated inside the second body, and the space between said bodies is filled with fibres that form a plurality of channels. A chemical agent is disposed inside the first body. The characteristic cross-sectional dimension of the channels formed by the fibres lies in the submicron range. The invention makes it possible to remove carbon dioxide from a gas stream quickly and effectively.

Description

ФИЛЬТР ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА ИЗ ГАЗОВОГО  FILTER FOR REMOVING GAS CARBON DIOXIDE
ПОТОКА  STREAM
ОПИСАНИЕ Настоящее изобретение относится к устройствам для удаления СОг из газовых потоков, в частности к фильтру для удаления диоксида углерода (например, из горячего газа, образующегося при сгорании угля, нефтепродуктов и т.д.). Данный фильтр может использоваться как для очистки выхлопных газов автомобилей, так и для очистки отходящих газов с промышленных предприятий, в частности электростанций. DESCRIPTION The present invention relates to devices for removing CO2 from gas streams, in particular to a filter for removing carbon dioxide (for example, from hot gas generated by the combustion of coal, petroleum products, etc.). This filter can be used both for cleaning exhaust gases from automobiles and for cleaning exhaust gases from industrial enterprises, in particular power plants.
В патенте US6755892 раскрыта система удаления диоксида углерода из газа, включающая слой сорбента, поглощающий С02, канал, соединяющий источник С02 с указанным слоем, канал, соединяющий указанный слой с выходом, устройство регенерации для выделения С02 из указанного слоя сорбента и, по крайней мере, один клапан для контроля потока газа в систему, а так же из нее. US6755892 discloses a system for removing carbon dioxide from a gas, including a sorbent layer absorbing C0 2 , a channel connecting a C0 2 source to a specified layer, a channel connecting a specified layer to an outlet, a regeneration device for recovering C0 2 from a specified sorbent layer and, according to at least one valve to control the flow of gas into the system, as well as from it.
Однако такая система малоэффективна, особенно при высоких скоростях потоков газа, содержащих высокие концентрации С02. However, this system is ineffective, especially at high speeds of gas streams containing high concentrations of C0 2.
В WO2010/027929 А 1 раскрыта система удаления диоксида углерода из потока газов, включающая емкость абсорбции, через которую пропускают поток газа, и содержащая сорбирующий материал, поглощающий С02, где сорбирующий материал содержит по крайней мере один амин, по крайней мере один катализатор, активирующий диоксид углерода, и, по крайней мере, один пористый материал, несущий указанный амин и катализатор. In WO2010 / 027929 A1 discloses a system for removing carbon dioxide from a gas stream, comprising the absorption capacity, through which pass the gas stream and comprising a sorbent material that absorbs C0 2, wherein the sorbent material comprises at least one amine, at least one catalyst, activating carbon dioxide, and at least one porous material bearing the specified amine and catalyst.
Однако данная система довольна сложна и не дает полной гарантии наиболее эффективного поглощения С02. В частности эта система требует сложного приготовления пористого вещества из раствора и последующего нанесения на поверхность с первоначальным просыханием и кальцинированием при высоких температурах (доходящих до 1000С0). However, this system is quite complicated and does not guarantee the most efficient absorption of C0 2. In particular, this the system requires complex preparation of a porous substance from a solution and subsequent application to the surface with initial drying and calcination at high temperatures (reaching 1000 ° C).
В патенте RU 2333788 раскрыт стойкий к воздействию высоких температур волокнистый слой из металлических волокон, используемый в открытом улавливателе твердых частиц, предназначенном для очистки отработавших газов, образующихся при работе автомобильных двигателей внутреннего сгорания, и имеющий, по меньшей мере, на одном участке каталитически активное покрытие, прежде всего покрытие, применяемое в катализаторе окисления, и/или в трехкомпонентном каталитическом нейтрализаторе, и/или в катализаторе селективного каталитического восстановления, при этом он имеет пористость, составляющую по меньшей мере 50%, и в продольном срезе плоскостью, в основном параллельной его наибольшей наружной поверхности, имеет отверстия, ширина которых в среднем составляет от 0,01 до 0,5 мм, прежде всего от 0,05 до 0,25 мм.  RU 2333788 discloses a high-temperature resistant fiber layer of metal fibers used in an open particulate trap for purifying exhaust gases from automobile internal combustion engines and having at least one catalytically active coating primarily a coating used in an oxidation catalyst and / or in a three-way catalyst and / or in a selective catalytic reduction catalyst while it has a porosity of at least 50%, and in the longitudinal section by a plane that is mainly parallel to its largest outer surface, it has openings whose width on average is from 0.01 to 0.5 mm, primarily from 0.05 to 0.25 mm.
Главным недостатком данного устройства является невозможность эффективного использования его на больших предприятиях с большими выбросами С02. The main disadvantage of this device is the inability to effectively use it in large enterprises with large emission of C0 2.
Известно устройство для удаления диоксида углерода, состоящее из термостойкой бумаги, пропитанной адсорбентом, поглощающим диоксид углерода, и имеющая множество выступающих участков на поверхности бумаги, где термостойкая бумага свернута в многослойный цилиндр с образованием выступающими участками непрямого канала в продольным направлении цилиндра (JP2009275585, 26.1 1.2009, SUZUKI KENJI).  A device for removing carbon dioxide is known, consisting of heat-resistant paper impregnated with an adsorbent absorbing carbon dioxide, and having many protruding sections on the surface of the paper, where the heat-resistant paper is folded into a multilayer cylinder with the formation of the protruding sections of an indirect channel in the longitudinal direction of the cylinder (JP2009275585, 26.1 1.2009 SUZUKI KENJI).
Главным недостатком такого устройства является неполное удаление диоксида углерода из потока газа, а также быстрое засорение данного устройства. The main disadvantage of such a device is incomplete removal of carbon dioxide from the gas stream, as well as the rapid clogging of this device.
Известен фильтрующий элемент для очистки и осушки газов, состоящий из концентрично установленных один в другом двух или более цилиндров, промежутки между которыми заполнены зернистым влагопоглощающим материалом, отличающийся тем, что стенки цилиндров выполнены из термоскрепленных в местах пересечений волокон термопластичного полимера, причем диаметр волокон, образующих первые по ходу движения очищаемого газа цилиндры, больше, а плотность их укладки меньше, чем у последующих, при этом средний диаметр пор первого по ходу движения очищаемого газа цилиндра не более 0,05 мм, а размер частиц зернистого материала находится в пределах от 0,05 до 1 мм, суммарная толщина слоев с зернистым материалом не меньше 60 мм (RU2224580 С1, 27.02.2004, Республиканское унитарное предприятие Специальное конструкторско- технологическое бюро "Металлополимер" (BY)).  Known filter element for cleaning and drying gases, consisting of concentrically installed one in the other two or more cylinders, the gaps between which are filled with granular moisture-absorbing material, characterized in that the cylinder walls are made of thermally bonded fibers at the intersection of the fibers of the thermoplastic polymer, the diameter of the fibers forming the first cylinders in the direction of the gas to be cleaned are larger, and their packing density is lower than in the subsequent ones, with the average pore diameter of the first in the direction of the cleaning gas cylinder is not more than 0.05 mm, and the particle size of the granular material is in the range from 0.05 to 1 mm, the total thickness of the layers with the granular material is not less than 60 mm (RU2224580 C1, 02.27.2004, Republican Unitary Enterprise Special Design Technological Bureau "Metallopolymer" (BY)).
Однако эффективность удаления диоксида углерода и срок службы известного фильтра также низки.  However, the carbon dioxide removal efficiency and the service life of the known filter are also low.
Фильтр согласно настоящему изобретению не содержит недостатков вышеуказанных решений. При создании фильтра автором неожиданно было обнаружено, что при упрощении конструкции фильтра, а также упрощении изготовления существенным образом повышается эффективность удаления диоксида углерода из газового потока, которая приближается почти к 100%. Кроме того, настоящий фильтр прост в обслуживании и может быть быстро восстановлен для повторного использования.  The filter according to the present invention does not contain the disadvantages of the above solutions. When creating a filter, the author unexpectedly found that by simplifying the design of the filter, as well as simplifying the manufacture, the efficiency of removing carbon dioxide from the gas stream substantially increases, which approaches almost 100%. In addition, this filter is easy to maintain and can be quickly repaired for reuse.
Согласно настоящему изобретению фильтр состоит из двух корпусов, один из которых помещен вовнутрь второго корпуса, закрытого с одного торца. Стенки внутреннего корпуса сформированы из волокон, которые переплетены друг с другом и образуют множество каналов, поперечный размер которых лежит в субмикронном диапазоне, например от 100 нанометров до 1 микрона. Один торец внутреннего корпуса может примыкать к закрытому торцу внешнего корпуса, а может отступать от него на некоторое расстояние. К другому торцу внутреннего корпуса подведен газопровод, через который в фильтр поступает неочищенный газ. Пространство между стенками корпусов заполнено волокнами, образующими множество каналов, а пространство внутреннего корпуса заполняется химическим агентом. According to the present invention, the filter consists of two housings, one of which is placed inside the second housing, closed at one end. The walls of the inner case are formed of fibers that are intertwined with each other and form many channels, the transverse size of which lies in the submicron range, for example, from 100 nanometers to 1 micron. One end of the inner case can adjoin the closed end of the outer case, and can retreat from it by a certain distance. A gas pipeline is connected to the other end of the inner casing, through which crude gas enters the filter. The space between the walls of the buildings is filled with fibers that form many channels, and the space of the inner case is filled with a chemical agent.
Форма корпусов может варьироваться, в частности может быть цилиндрической.  The shape of the bodies may vary, in particular it may be cylindrical.
Используемые волокна могут быть полипропиленовые волокна, имеющие высокую химическую инертность и выдерживающие температуры выше 200С°. Может применяться и вспененный полипропилен, используемый при изготовлении механических фильтров для очистки воды от частиц микронных размеров. Также волокна могут быть металлические, керамические в зависимости от условий применения фильтра настоящего изобретения.  The fibers used may be polypropylene fibers having a high chemical inertness and withstanding temperatures above 200 ° C. Foamed polypropylene used in the manufacture of mechanical filters for purifying water from micron particles can also be used. Also, the fibers may be metallic or ceramic, depending on the conditions of use of the filter of the present invention.
Химическим агентом является вещество абсорбирующее диоксид углерода, например, гидроксид натрия, гидросульфид кальция, гидроксид кальция, оксиды металла, силикаты.  The chemical agent is a carbon dioxide absorbent, for example, sodium hydroxide, calcium hydrosulfide, calcium hydroxide, metal oxides, silicates.
Вариантом настоящего изобретения является фильтр с указанной конструкцией, где поверх волокон, расположенных между корпусами, дополнительно размещают химический агент.  A variant of the present invention is a filter with the specified design, where on top of the fibers located between the housings, a chemical agent is additionally placed.
Стенки внешнего корпуса могут быть выполнены из прозрачного материала, позволяющего наблюдать степень отработки фильтра. Множество каналов могут располагаться преимущественно по ходу движения очищаемого газа. The walls of the outer casing can be made of transparent material, allowing to observe the degree of filter exhaustion. Many channels can be located mainly in the direction of the purified gas.
Многочисленные эксперименты показали, что конструкция такого фильтра позволяет почти полностью удалить углекислый газ из газового потока. При этом не требуются дополнительные энергетические затраты.  Numerous experiments have shown that the design of such a filter almost completely removes carbon dioxide from the gas stream. At the same time, additional energy costs are not required.
Конструкция фильтра настоящего изобретения детально показана на Фигурах 1 -3.  The filter design of the present invention is shown in detail in Figures 1-3.
Фигура 1 - общий вид фильтра.  Figure 1 - General view of the filter.
Фигура 2 - фильтр с химическим агентом поверх волокон, расположенных между стенками корпусов.  Figure 2 - filter with a chemical agent on top of fibers located between the walls of the housings.
Фигура 3- фильтр, где торец внутреннего корпуса отступает от внешнего корпуса на некоторое расстояние.  Figure 3 - filter, where the end face of the inner housing departs from the outer housing by a certain distance.
Автор полагает, что повышенная эффективность фильтра настоящего изобретения обусловлена принципом его работы, которая заключается в следующем.  The author believes that the increased filter efficiency of the present invention is due to the principle of its operation, which is as follows.
Поток неочищенного газа через газопровод (1), поступает во внутренний корпус фильтра, в котором происходит первичное улавливание диоксида углерода химическим агентом (3). Помимо поглотительной функции агент имеет барьерную функцию, позволяющую погасить высокие скорости потока газа, а также достаточно равномерно распределить его по всему объему внутреннего корпуса.  The crude gas stream through the gas pipeline (1) enters the inner filter housing, in which the primary capture of carbon dioxide by the chemical agent (3) takes place. In addition to the absorption function, the agent has a barrier function that allows you to extinguish high gas flow rates, as well as distribute it evenly throughout the entire volume of the inner casing.
Поскольку противоположный газопроводу торец (7) внешнего канала закрыт, прошедший через сорбент газ направляется через каналы (4), образованные волокнами, в межкорпусное пространство, которое также заполнено волокнами, формирующими каналы (5). Необходимо отметить, что в потоке газа находятся пары воды. При прохождении газа через сорбент температура газа снижается. Также температуру газа позволяют снизить размеры каналов, через которые проходит газ. Таким образом, пары воды, находящиеся в потоке газа, переходят в жидкое состояние. Присутствующий в газе диоксид углерода начинает растворяться в воде. Субмикронный диапазон размеров каналов позволяет растворить практически 100% диоксида углерода в воде. Since the end face (7) of the external channel opposite the gas pipeline is closed, the gas passing through the sorbent is directed through the channels (4) formed by the fibers into the interbody space, which is also filled with fibers forming the channels (5). It should be noted that water vapor is in the gas stream. At the passage of gas through the sorbent, the temperature of the gas decreases. Also, the gas temperature can reduce the size of the channels through which the gas passes. Thus, water vapor in a gas stream passes into a liquid state. Carbon dioxide present in the gas begins to dissolve in water. The submicron size range of the channels allows you to dissolve almost 100% carbon dioxide in water.
Далее газ через систему каналов, сформированных волокнами, расположенных между корпусами (5), направляется в сторону открытого торца внешнего корпуса, где собирается и выводится.  Next, the gas through a system of channels formed by fibers located between the bodies (5) is directed towards the open end of the external body, where it is collected and removed.
С целью удаления диоксида углерода, который может присутствовать в потоке в результате равновесного перехода из воды на выходе из фильтра, поверх волокон, расположенных между корпусами, дополнительно помещают химический агент (6).  In order to remove carbon dioxide, which may be present in the stream as a result of an equilibrium transition from water at the filter outlet, a chemical agent is additionally placed on top of the fibers located between the housings (6).
По мере функционирования фильтр наполняется водой, уровень которой можно наблюдать через прозрачные стенки внешнего корпуса (2). Работа фильтра прекращается, когда он полностью заполняется водой. Для регенерации фильтра требуется только удаление из него воды с растворенным СО2 и замена химического агента. As it functions, the filter is filled with water, the level of which can be observed through the transparent walls of the outer casing (2). The filter stops when it is completely filled with water. To regenerate the filter, it is only necessary to remove water from it with dissolved CO 2 and replace the chemical agent.
Многочисленные эксперименты показали, что каналы, поперечный размер которых лежит в субмикронном диапазоне, играют важную роль в обеспечении почти полной абсорбции диоксида углерода из потока газа. Кроме того отработанный химический агент может в дальнейшем быть использован, например, в качестве компонента при изготовлении удобрения.  Numerous experiments have shown that channels whose transverse size lies in the submicron range play an important role in ensuring almost complete absorption of carbon dioxide from the gas stream. In addition, the spent chemical agent can be further used, for example, as a component in the manufacture of fertilizers.
Размеры фильтра могут вирироваться от несколько сантиметров до несколько метров в зависимости от назначения. Пример 1 The dimensions of the filter can vary from a few centimeters to several meters, depending on the purpose. Example 1
Был изготовлен фильтр с описанной выше конструкцией, где использовали полипропиленовые волокна и гидроксид натрия в качестве химического агента. Данный фильтр функционировал при температуре потока газа от 100 до 200°С и с содержанием диоксида углерода в потоке примерно 40%. Сравнительный анализ работы данного фильтра с работой фильтра, раскрытого в патенте US6755892, показал существенное повышение эффективности фильтра по настоящему изобретению.  A filter was made with the design described above, using polypropylene fibers and sodium hydroxide as a chemical agent. This filter was operated at a gas flow temperature of from 100 to 200 ° C. and with a carbon dioxide content in the stream of about 40%. A comparative analysis of the operation of this filter with the operation of the filter disclosed in US6755892 showed a significant increase in the efficiency of the filter of the present invention.
Таблица 1 Table 1
Figure imgf000009_0001
Figure imgf000009_0001
Пример 2 Example 2
Был изготовлен фильтр с описанной выше конструкцией, где использовали металлические волокна и оксид кальция в качестве химического агента. Данный фильтр функционировал при температуре потока газа от 1000 до 1500°С и с содержанием диоксида углерода в потоке примерно 30%. Сравнительный анализ работы данного фильтра с работой фильтра, раскрытого в патенте US6755892, показал существенное повышение эффективности фильтра по настоящему изобретению. Таблица 2 A filter was made with the design described above, using metal fibers and calcium oxide as a chemical agent. This filter operated at a gas flow temperature of from 1000 to 1500 ° C. and with a carbon dioxide content in the stream of about 30%. A comparative analysis of the operation of this filter with the operation of the filter disclosed in US6755892 showed a significant increase in the efficiency of the filter of the present invention. table 2
Figure imgf000010_0001
Figure imgf000010_0001
Пример 3 Example 3
Был изготовлен фильтр с описанной выше конструкцией, где использовали керамические волокна и гидроксид натрия в качестве химического агента. Химический агент дополнительно помещали поверх волокон, расположенных между корпусами. Фильтр функционировал при температуре потока газа от 1000 до 2000°С и с содержанием диоксида углерода в потоке примерно 40%. Сравнительный анализ работы данного фильтра с работой фильтра, раскрытого в патенте US6755892, показал существенное повышение эффективности фильтра по настоящему изобретению.  A filter was made with the design described above, using ceramic fibers and sodium hydroxide as a chemical agent. The chemical agent was additionally placed on top of the fibers located between the housings. The filter was operated at a gas flow temperature of from 1000 to 2000 ° C. and with a carbon dioxide content in the stream of about 40%. A comparative analysis of the operation of this filter with the operation of the filter disclosed in US6755892 showed a significant increase in the efficiency of the filter of the present invention.
Таблица 3 Table 3
Содержание диоксида Содержание диоксида углерода в потоке газа на углерода в потоке газа на входе в фильтрующее выходе из фильтрующего устройство (%) устройства (%) Dioxide content The carbon dioxide content in the gas stream on carbon in the gas stream at the inlet to the filter outlet of the filter device (%) of the device (%)
US6755892 40 10 US6755892 40 10
Фильтр согласно 40 3  Filter according to 40 3
настоящему  the present
изобретению  invention

Claims

Формула изобретения Claim
1. Фильтр для удаления диоксида углерода из газового потока, содержащий первый корпус, стенки которого выполнены из переплетенных между собой волокон, образующих множество 1. A filter for removing carbon dioxide from a gas stream, comprising a first housing, the walls of which are made of interwoven fibers that form a multitude
5 каналов, и второй корпус с закрытым торцом, где первый корпус является полым и помещен вовнутрь второго корпуса, пространство между указанными корпусами заполнено волокнами, образующими множество каналов, причем внутри первого корпуса помещен химический агент, и характерный поперечный размер образованных ю волокнами каналов лежит в субмикронном диапазоне. 5 channels, and a second housing with a closed end, where the first housing is hollow and placed inside the second housing, the space between these buildings is filled with fibers that form many channels, and a chemical agent is placed inside the first housing, and the characteristic transverse dimension of the channels formed by the fibers lies in submicron range.
2. Фильтр по п.1 , где внешний корпус и корпус имеют по существу цилиндрическую форму.  2. The filter according to claim 1, where the outer casing and the casing are essentially cylindrical in shape.
3. Фильтр по п.1 , где волокна являются полипропиленовыми волокнами.  3. The filter according to claim 1, where the fibers are polypropylene fibers.
15 4. Фильтр по п.1 , где волокна являются металлическими волокнами.  15 4. The filter according to claim 1, where the fibers are metal fibers.
5. Фильтр по п.1 , где волокна являются керамическими волокнами. 5. The filter according to claim 1, where the fibers are ceramic fibers.
6. Фильтр по п.1 , где характерный поперечный размер каналов лежит в диапазоне от 0,1 до 1 мкм. 6. The filter according to claim 1, where the characteristic transverse size of the channels lies in the range from 0.1 to 1 μm.
7. Фильтр по п.1 , где поверх волокнистого материала, 0 расположенного между корпусами, дополнительно помещен химический агент, через который проходит выходящий из фильтра газ.  7. The filter according to claim 1, where on top of the fibrous material 0 located between the housings, a chemical agent is additionally placed through which the gas exiting the filter passes.
8. Фильтр по п. п. 1 , 7, где в качестве химического агента выбрано вещество абсорбирующее диоксид углерода. 8. The filter according to claim 1, 7, wherein a carbon dioxide absorbing substance is selected as the chemical agent.
5 9. Фильтр по п. 1 , где множество каналов расположены преимущественно по ходу движения очищаемого газа. 5 9. The filter according to claim 1, wherein the plurality of channels are located mainly along the direction of the gas being purified.
PCT/RU2011/000431 2010-07-09 2011-06-21 Filter for removing carbon dioxide from a gas stream WO2012005624A2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010128458 2010-07-09
RU2010128458/05A RU2431520C1 (en) 2010-07-09 2010-07-09 Filter to remove carbon dioxide from gas flow

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2012005624A2 true WO2012005624A2 (en) 2012-01-12
WO2012005624A3 WO2012005624A3 (en) 2012-08-30

Family

ID=44999146

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2011/000431 WO2012005624A2 (en) 2010-07-09 2011-06-21 Filter for removing carbon dioxide from a gas stream

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2431520C1 (en)
WO (1) WO2012005624A2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001113142A (en) * 1999-10-15 2001-04-24 Kunio Yagi Low pressure-drop filter
RU2224580C1 (en) * 2002-08-01 2004-02-27 Республиканское унитарное предприятие Специальное конструкторско-технологическое бюро "Металлополимер" Filter member for gases cleaning and drying
JP2006002730A (en) * 2004-06-21 2006-01-05 Toyota Boshoku Corp Fuel vapor adsorption filter
RU2333788C2 (en) * 2002-12-05 2008-09-20 Эмитек Гезельшафт Фюр Эмиссионстехнологи Мбх Trap of hard particles that contains fibrous layer with coating
WO2009032437A2 (en) * 2007-08-15 2009-03-12 Pentair Filtration, Inc. Low pressure drop cyst filter

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001113142A (en) * 1999-10-15 2001-04-24 Kunio Yagi Low pressure-drop filter
RU2224580C1 (en) * 2002-08-01 2004-02-27 Республиканское унитарное предприятие Специальное конструкторско-технологическое бюро "Металлополимер" Filter member for gases cleaning and drying
RU2333788C2 (en) * 2002-12-05 2008-09-20 Эмитек Гезельшафт Фюр Эмиссионстехнологи Мбх Trap of hard particles that contains fibrous layer with coating
JP2006002730A (en) * 2004-06-21 2006-01-05 Toyota Boshoku Corp Fuel vapor adsorption filter
WO2009032437A2 (en) * 2007-08-15 2009-03-12 Pentair Filtration, Inc. Low pressure drop cyst filter

Also Published As

Publication number Publication date
RU2431520C1 (en) 2011-10-20
WO2012005624A3 (en) 2012-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7101419B2 (en) Air filter assembly for low temperature catalytic processes
US8460434B2 (en) Methane recovery from a landfill gas
US7494632B1 (en) Mercury sorbent delivery system for flue gas
KR20090038848A (en) Activated carbon honeycomb catalyst bed to remove mercury from combustion exhaust
RU2016125329A (en) COALESCING FILTER
KR20090025232A (en) Activated Carbon Honeycomb Catalyst Phase and its Manufacturing Method
JP2016532559A (en) High performance adsorbent media for concentration systems.
CA2458278A1 (en) Integrated systems for use with fuel cells, and methods
JP5611240B2 (en) Filtration structure for improving the performance of particulate filters
KR20170041726A (en) Method for cleaning process off- or engine exhaust gas
CN109966816A (en) A composite filter element and volatile organic compound purification device
US20050229562A1 (en) Chemical filtration unit incorporating air transportation device
US20050208348A1 (en) Air filtration system for fuel cell systems
CN103990337B (en) A kind of can simultaneously stability volatile organic matter the pleated filter cylinder of efficient trapping fine particle
JP2005177733A (en) Filter for cleaning exhaust gas containing pm, method and device for cleaning exhaust gas containing pm
CN210079179U (en) V-shaped filtering and adsorbing device
CN202300588U (en) Multistage purifying and filtering device for tail gas of motor vehicle
CN106422662A (en) Organic waste gas purifying device
JP6917646B2 (en) Volatile organic compound recovery system
WO2012005627A1 (en) Filter for removing contaminant gases from a gas flow
WO2012005624A2 (en) Filter for removing carbon dioxide from a gas stream
CN208982141U (en) A kind of automobile exhaust gas purifying installation free of cleaning
CN103357234B (en) Coal-fired flue gas deep purification processing device
CN222518247U (en) A device for treating flue gas produced during the sintering and brick-making process of a contaminated soil tunnel kiln
US20090230052A1 (en) Hydrogen sulfide filter

Legal Events

Date Code Title Description
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11803868

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2