專利名稱：從大氣、工業(yè)和機(jī)動(dòng)車燃燒廢氣中捕獲二氧化碳的制作方法
從大氣、工業(yè)和機(jī)動(dòng)車燃燒廢氣中捕獲二氧化碳相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用該申請(qǐng)涉及并且要求保護(hù)2009年6月2日申請(qǐng)的國際申請(qǐng)?zhí)朠CT/US2009/045932 的優(yōu)先權(quán)，國際申請(qǐng)?zhí)朠CT/US2009/045932要求保護(hù)2008年11月19日提出的臨時(shí)申請(qǐng)序列號(hào)61/116，102的優(yōu)先權(quán)。
背景技術(shù)：
通過化學(xué)吸收二氧化碳(CO2)的過濾系統(tǒng)可開發(fā)二氧化碳的有機(jī)勢(shì)能，降低或排除其排放到大氣中，并且使用替代方法安全利用它。利用現(xiàn)有能源從大氣、工業(yè)廢氣和汽車排放的尾氣中吸收二氧化碳進(jìn)行碳固定的方法在這里進(jìn)行介紹。廢炭和燃燒產(chǎn)物經(jīng)過化學(xué)處理變成有用材料，這種材料含有固體固定狀態(tài)的二氧化碳，對(duì)環(huán)境無害。這種材料是一種包含二氧化碳的粘合劑。生物質(zhì)和化石燃料的燃燒不斷增加大氣中溫室氣體濃度。尤其是，溫室氣體二氧化碳是最有助于顯著增加這些氣體在空氣中的比例的物質(zhì)。自工業(yè)革命以來，這些人為二氧化碳導(dǎo)致大氣中增加了百萬分之一百(ppm)。目前，全球二氧化碳水平約為365ppm。現(xiàn)在，公眾和科學(xué)界關(guān)注二氧化碳引起氣候變化的潛在危險(xiǎn)影響。大氣測(cè)量表明在對(duì)流層的中間層中二氧化碳每年不斷增加。本研究，由Mauna Loa Observatory in Hawaii (夏威夷茂納羅亞天文臺(tái))，Scripps Institute of Oceanography (斯克里普斯海洋學(xué)研究所)的Keeling(基林)和Whorf (沃夫)進(jìn)行了有史以來大氣中二氧化碳讀數(shù)的最長(zhǎng)的連續(xù)記錄。這些記錄表明從1958年至2004年每年增加19. 4% (平均)。除了全球變暖周期在很大程度上歸因于熱量阻斷分子，二氧化碳的吸收導(dǎo)致海洋酸化的近期研究表明近海處PH值穩(wěn)定降低，并證實(shí)北美西部大陸架被酸化的水上涌。2008
《科學(xué)》)上刊登Widely(費(fèi)利)等人的文章，顯示酸化對(duì)海洋動(dòng)物的負(fù)面影響是減少其鈣化率。今天減少碳排放量的嘗試包括燃煤發(fā)電廠的濕式洗滌器和汽車催化轉(zhuǎn)換器。這些方法，以及其他方法，在美國被采用了幾十年，發(fā)揮作用。唯一例外是，然而，他們顯示出適度效果，他們只處理生產(chǎn)時(shí)排放的廢氣。碳控制的有效性是機(jī)動(dòng)車輛排放廢氣的國際驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)和全球工業(yè)污染控制技術(shù)的關(guān)鍵要求。雖然重要的工作是需要發(fā)展源驅(qū)動(dòng)解決方案，新的開放式空氣(X)2捕捉方法也需要根據(jù)溫室問題及其影響的增長(zhǎng)來執(zhí)行，并隨著時(shí)間的推移變得更加顯著。在這里，我們公開了碳捕獲與儲(chǔ)存兩種情況下的方法的幾個(gè)實(shí)施方案。依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，在機(jī)動(dòng)車輛方面，活性化學(xué)二氧化碳控制裝置利用原廠排氣系統(tǒng)釋放的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的壓力脈沖。壓力脈沖隨發(fā)動(dòng)機(jī)每分鐘轉(zhuǎn)速(RPMs)對(duì)應(yīng)的頻率增加或減少。為了保持排氣通暢，防止不必要的限制，二氧化碳控制裝置設(shè)計(jì)成最小限度中斷至無中斷推動(dòng)排氣直接通過。環(huán)形排氣能源被沿穿流設(shè)備筒壁的二氧化碳吸收材料接收。含有燃燒氣體的能量脈沖接觸填充材料，排放出一部分污染物。膨脹氣室內(nèi)的填充材料是一種含硅的耐高溫陶瓷羊毛基材。用弱堿對(duì)其進(jìn)行處理，并用不銹鋼插頭按百葉窗板固定放置，從過濾器分離流路。在二氧化碳飽和后，過濾器機(jī)架內(nèi)的PH值指示劑隨后讀取酸性改變值。廢過濾器填充材料可以回收，更換的過濾器很容易安裝并快速回到腔內(nèi)。過濾器的使用壽命短，并且能在幾個(gè)月內(nèi)測(cè)量出來。每個(gè)過濾器捕捉二氧化碳的數(shù)量也可以方便測(cè)量出碳排放額度和/或返還體制。過濾器，現(xiàn)在含二氧化碳和其他污染物，然后進(jìn)行化學(xué)處理，以防止二氧化碳重新進(jìn)入地球系統(tǒng)生物圈、巖石圈、大氣等的隔絕儲(chǔ)存問題和未來潛在的問題。根據(jù)本發(fā)明的其他方面，化學(xué)吸收二氧化碳過濾系統(tǒng)都采用風(fēng)力、波浪、壓力、太陽能和對(duì)流發(fā)電。它們具有相似之處，因?yàn)楫?dāng)與現(xiàn)成有售的、現(xiàn)成材料和產(chǎn)品組合時(shí)，它們具有創(chuàng)造可替代的能源的潛力。其結(jié)構(gòu)，由'強(qiáng)制空氣'管道組成，包含用于額外的碳提取工藝的二氧化碳。此外，被捕獲的碳用于組裝有用的材料。在某些處理煙道堆棧排放中的高濃度碳的已知技術(shù)中，碳首先用水和弱堿性羥基溶液吸收。該反應(yīng)成立并且是通用的。當(dāng)迅速從空氣中吸附二氧化碳時(shí)，輕微堿性體系酸性增加時(shí)，氫氧化鈉或氫氧化鉀的稀溶液改變。然后，加入氫氧化鈣，由于溶液中現(xiàn)在存在二氧化碳，碳酸鈣固體沉淀形成。在減少能源需求的努力中，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，用于二氧化碳收集的更清潔的可替代過程通過直接將氯化鈣水溶液與氫氧化鈉(NaOH)水溶液混合沉淀出碳酸鈣來實(shí)現(xiàn)。
CO2 (g) + H2O (aq) H2CO3 (aq)在上述反應(yīng)中，溶解二氧化碳和碳酸之間建立起平衡。隨后，碳酸按兩步解離H2CO3 —H+ + HCO3 (氫化重碳酸鹽離子),然后
HCO3- ^H+H- CO3 2" ^ (碳酸鹽離子)加入氫氧化鈣水溶液，Ca (OH) 2 (aq)，鈣離子，Ca2+ (aq)，加上⑶廣(aq)，得到H2CO3 (aq) +2K0H — K2C03+2H20,或者通過采用氫氧化鉀作為替代產(chǎn)品K2CO3 或 N￡i2C03+Ca (OH) — CaCO3 (s)(碳酸鈣沉淀)+2Na0H (或 Κ0Η)。所收集的二氧化碳與碳酸鈣通過添加地面的火山灰(pozzolana)進(jìn)一步處理，最初由羅馬人使用火山灰(volcanic ash)，這種火山灰由意大利龐貝維蘇威火山地區(qū)的硅質(zhì)和鋁質(zhì)材料組成。該申請(qǐng)，類似玻璃珠狀廢料，如常見的粉煤灰，是為了捕捉二氧化碳并形成有用的產(chǎn)品，這種產(chǎn)品含有固體固定狀態(tài)的二氧化碳一對(duì)環(huán)境無害。二氧化碳粘合材料，如被公開的，包含水泥類性能。沉淀碳酸鈣(石灰石)加上火山灰(用沙子代替)消除了能源浪費(fèi)， 消除了傳統(tǒng)水泥的高溫配制工藝。生產(chǎn)通用水泥工藝的加熱步驟需要大量釋放二氧化碳到大氣中。使用火山灰，其本身就提供熱量。石灰石/ 二氧化碳泥漿結(jié)合粘土狀火山灰在水中變硬。無論是淡水或海水會(huì)產(chǎn)生相似的結(jié)果?；鹕交遗c石灰石相結(jié)合的化學(xué)性質(zhì)先前由羅馬皇帝奧古斯都在公元前5世紀(jì)已進(jìn)行描述。
依據(jù)本發(fā)明的更進(jìn)一步方面，偏遠(yuǎn)地區(qū)的低濃度碳，大氣捕獲二氧化碳不斷再生。 隨著時(shí)間推移，氯化鈣(CaCl)水溶液與捕獲二氧化碳的氫氧化鈉(NaOH)水溶液混合沉淀出碳酸鈣。風(fēng)力驅(qū)動(dòng)的文丘里結(jié)構(gòu)，伯努利原理的推理，涉及氣流進(jìn)入管收縮部分，在那部分，速度增加，壓力低于環(huán)境大氣壓。反之，管徑擴(kuò)大，壓力隨空氣流動(dòng)速度減慢而增大。類似的反應(yīng)容器遵循文氏模型，利用風(fēng)能和波浪能。波浪發(fā)電的情況中，幾種類型已經(jīng)開發(fā)，通常取決于位置，用來發(fā)電。舉例來說，一種海岸線操作的方法是振蕩水柱發(fā)電。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明的一個(gè)方面，從流體流動(dòng)中捕獲二氧化碳的二氧化碳控制裝置，包括 穿流設(shè)備；和采用堿性材料的二氧化碳吸收功能，設(shè)在穿流設(shè)備內(nèi)；其中，穿流設(shè)備接收流體流動(dòng)；并且其中流體流動(dòng)中的二氧化碳被吸收。按照本發(fā)明的其它方面，一種從車輛廢氣或其他二氧化碳來源的流體流動(dòng)中捕獲二氧化碳的方法包括如下步驟a)提供了二氧化碳控制裝置，二氧化碳控制裝置包括穿流設(shè)備，以及采用堿性材料處理的二氧化碳吸收過濾器，二氧化碳吸收過濾器設(shè)在穿流設(shè)備內(nèi)；b) 二氧化碳控制裝置接受流體流動(dòng)；和c)用二氧化碳吸收過濾器吸收流體流動(dòng)中的
二氧化碳。依照本發(fā)明的另一個(gè)方面，一種存儲(chǔ)車輛廢氣或其他二氧化碳來源的流體中捕捉到的二氧化碳的方法包括以下步驟a)提供了二氧化碳控制裝置，二氧化碳控制裝置包括穿流設(shè)備，以及采用堿性材料處理的二氧化碳吸收過濾器，二氧化碳吸收過濾器設(shè)在穿流設(shè)備；b) 二氧化碳控制裝置接受流體流動(dòng)；和c)用二氧化碳吸收過濾器吸收流體流動(dòng)中的二氧化碳；d)將二氧化碳吸收過濾器內(nèi)的被吸收的二氧化碳轉(zhuǎn)換成碳酸鈣；和e)將轉(zhuǎn)變的碳酸鈣與作為有用的水泥材料的火山灰結(jié)合。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)勢(shì)被陳述或者從下文中的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)描述來看是顯而易見的。


圖1是顯示現(xiàn)有技術(shù)消聲器內(nèi)部圖案的透視圖。圖2是依照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的示范性二氧化碳控制裝置圖案的透視圖。圖3是依照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案的另一個(gè)示范性二氧化碳控制裝置圖案的透視圖。圖4是二氧化碳排放控制和熱量保留的工業(yè)廢氣處理結(jié)構(gòu)的示意圖。圖5是圖4中描繪的多種元件的垂直間距的圖表。圖6顯示了圖4所示的結(jié)構(gòu)上部的進(jìn)一步細(xì)節(jié)。圖7是具有二氧化碳過濾和蓄熱能力的催化燃燒室的示意圖。圖8是捕捉熱源排氣中的二氧化碳的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖9是捕捉偏遠(yuǎn)地區(qū)大氣空氣中的二氧化碳的結(jié)構(gòu)示意圖。圖10是圖9結(jié)構(gòu)中過濾器組中所采用的二氧化碳過濾器的放大圖。圖11是捕捉大氣中二氧化碳的結(jié)構(gòu)的局部圖案視圖。
圖12是捕捉大氣中二氧化碳的結(jié)構(gòu)的局部圖案視圖。圖13是風(fēng)塔結(jié)構(gòu)的示意圖，風(fēng)塔結(jié)構(gòu)使用太陽能發(fā)電捕獲大氣中的二氧化碳。圖14描繪了在圖13結(jié)構(gòu)中使用示范性二氧化碳過濾器。圖15描繪了在圖13結(jié)構(gòu)中使用的示范性滴落發(fā)生器。圖16是使用水波浪能生成空氣流動(dòng)捕捉大氣二氧化碳的結(jié)構(gòu)示意圖。圖17是二氧化碳捕獲過程中利用機(jī)車重量協(xié)助空氣流動(dòng)的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖18是結(jié)合風(fēng)渦輪機(jī)結(jié)構(gòu)捕獲二氧化碳的結(jié)構(gòu)使用的示意圖。圖19是從周圍空氣中捕捉二氧化碳用于后續(xù)加工的裝置的示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案涉及二氧化碳控制裝置，該裝置捕獲來自車輛排放廢氣中的二氧化碳。新的政府法規(guī)目前正在設(shè)法提高車輛燃油效率。美國聯(lián)邦車輛標(biāo)準(zhǔn)第一次要求將削減與全球變暖掛鉤的二氧化碳和其他溫室氣體。這些法規(guī)的一個(gè)目標(biāo)是減少石油消費(fèi)量。依次，提高燃油效率將減少和限制碳排放到大氣中的二氧化碳排放量。事實(shí)上，政府官員宣布，汽車制造商將必須在2016年提高轎車和輕型卡車30%的里程數(shù)以減少新車碳排放量的30%。新規(guī)定預(yù)計(jì)到2016年節(jié)省18億桶原油，相當(dāng)于削減溫室氣體排放量900 多萬噸，關(guān)停194個(gè)燃煤電廠。此外，隨著全球變暖與氣候變化的認(rèn)識(shí)不斷提高，進(jìn)一步減少車輛排出的廢氣中的二氧化碳量是可取的。在沒有增加大氣二氧化碳凈水平的情況下進(jìn)一步盡量減少二氧化碳排放量是可取的。車輛排氣在進(jìn)入大氣層之前退出消聲器。一種典型的現(xiàn)有技術(shù)是車輛低背壓消聲器，如圖1所示，其包括穿流設(shè)備。穿流設(shè)備具有等直徑和交叉部分的直通流管，兩個(gè)端板安裝在流管上，外殼安裝在流管周圍并在端板之間形成空間，管與外殼之間放置一系列穿孔。消聲器還包括在外殼內(nèi)放置一塊板，將外殼內(nèi)的空間分成兩個(gè)腔。此構(gòu)型不限制廢氣的流動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)沒有功率損失?，F(xiàn)在參考圖2和圖3，其中相同數(shù)字代表相同元件，圖2描述了依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的二氧化碳(CO2)控制裝置10?？刂蒲b置10包括具有等直徑和交叉部分的直通流管12的穿流設(shè)備，安裝在流管12上的兩個(gè)端板16、18，外殼20安裝在流管12周圍，在端板16、18之間形成空間，以及位于流管12與外殼20之間的許多穿孔22 ；和二氧化碳吸收過濾器14。流管12的一端M流體聯(lián)通，接收機(jī)動(dòng)車引擎排氣(未示出)。大量二氧化碳被過濾器14捕獲后，機(jī)動(dòng)車尾氣從流管12的遠(yuǎn)端沈退出。蓋子16可以從控制器10上移除， 為維修或更換提供過濾器入口。在這個(gè)典范性控制裝置10中，二氧化碳吸收過濾器14設(shè)在外殼20內(nèi)，并采用堿性物質(zhì)進(jìn)行處理。過濾器14是一種高溫陶瓷-羊毛基材，規(guī)整填料含有硅、不銹鋼和堿性物質(zhì)。該規(guī)整填料包括能夠承受高溫并將二氧化碳固定化為碳酸鹽固體的材料，從而捕獲并安全儲(chǔ)存溫室氣體。這種材料包括堿金屬(如鈉和鉀)及堿土金屬(如鈣)。應(yīng)當(dāng)指出，其他碳酸鹽來源可以使用并都在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。舉例來說，考慮豐富的礦產(chǎn)資源，硅酸鎂是可取的；但是，從硅酸鎂中提取氧化鎂(MgO)生成碳化物的工藝是熱密集的。本文中考慮的低能量、低熱量工藝均為容易購買的鹽并且鹽溶解得到大量離子。鎂可作為巖石化學(xué)風(fēng)化后河水中的溶解鹽。白堊包含一些鎂方解石以及氧化鈣、二氧化硅、氧化鋁、 鐵、磷、硫。這些白堊濃縮液被吸收并在浮游生物骨骼中累積。它們反映了白堊紀(jì)時(shí)期的海水組成，反映出現(xiàn)代海洋化學(xué)成分。海水(未添加或添加堿)也容易溶解二氧化碳。此外，還有兩輪二氧化碳吸收過濾器串聯(lián)安置在外殼20內(nèi)。該過濾器14用不銹鋼插頭按百葉窗板固定放置，將流路與過濾器14隔開。兩個(gè)過濾器14將外殼20內(nèi)的區(qū)域分成多個(gè)腔。在使用中，汽車尾氣進(jìn)入控制裝置10，接觸到過濾器14，二氧化碳被吸收，其余的從流管末端26退出。控制裝置10的配置利用進(jìn)入控制裝置10的發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的壓力脈沖。 舉例來說，發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣能源被轉(zhuǎn)化做些低能量的工作，否則釋放進(jìn)大氣中。排氣的力及熱隨著污染含量變化，作用于設(shè)備/過濾器，因?yàn)榕艢饩哂匈|(zhì)量、速度，因此有動(dòng)量。在設(shè)備/ 過濾器/管道系統(tǒng)中發(fā)生碰撞時(shí)，動(dòng)量被保留。碰撞沖擊沿著排氣通過的管路呈放射狀。沖量等于動(dòng)量在百葉、穿孔、擋板、過濾器、和管壁處動(dòng)量變化(如果彎曲更是如此)。沖量的優(yōu)點(diǎn)是排氣產(chǎn)生的力在力作用點(diǎn)和作用發(fā)生時(shí)作用于過濾器。為了延長(zhǎng)過濾器/排氣接觸停留時(shí)間，一個(gè)實(shí)施方案在每個(gè)波周期的波峰和波谷處放置一個(gè)正弦波系列的過濾器(脈沖點(diǎn))。這種曲線結(jié)構(gòu)(未示出)允許沿著大管道內(nèi)的波浪構(gòu)型管道內(nèi)進(jìn)行連續(xù)氣體滲透過濾。這種結(jié)構(gòu)在沒有流量限制和適當(dāng)情況下是理想的，例如，柴油發(fā)電機(jī)，其中二氧化碳過濾器與熱-捕捉管共用同一導(dǎo)管。該實(shí)施方案在極地氣候下執(zhí)行雙重用途，其中熱量守恒是所有系統(tǒng)的關(guān)鍵，在這種情況下，其他廢熱對(duì)低能量工作是有用的。穿流和周圍流動(dòng)過濾系統(tǒng)提供了更大的過濾接觸表面積；然而，過濾器的數(shù)量、過濾器的形狀、和外殼內(nèi)過濾器配置可根據(jù)特殊應(yīng)用在不背離本發(fā)明的精神或范圍的情況下是可以改變的。控制裝置10的交叉部分優(yōu)選是圓的，但也可能是卵形、方形或長(zhǎng)方形。此外，過濾器可以增加一倍、兩倍，串聯(lián)，或者與排氣流動(dòng)平行隔成腔，或者在不背離本發(fā)明的精神或范圍的情況下與排氣流成90度隔成腔。事實(shí)上，如圖3所示，另一個(gè)示范的二氧化碳控制裝置100說明了一種替代配置。 類似于上面討論的示范控制裝置10，這種控制裝置100包括具有等直徑的直通流管112 和交叉部分的穿流設(shè)備，兩個(gè)端板116，(另一端板未示出)安裝在流管112上，外殼120安裝在流管112上，并在端板116(另一端板未示出)之間形成空間，以及位于流管112上外殼120內(nèi)的多個(gè)穿孔122 ；和二氧化碳吸收過濾器114。流管112的一端IM流體連通，接收來自車輛引擎排氣(未示出)。大量排放的二氧化碳被過濾器114捕獲或吸收后，機(jī)動(dòng)車尾氣從流管112的遠(yuǎn)端1 排出。對(duì)比上述討論的控制裝置10，這個(gè)示范控制裝置100具有8字交叉部分。更尤其， 外殼120是雙腔室的并且制作成接收流管112和與偏移放置于與流管112平行的管狀過濾器114。這種配置允許不同類型和尺寸的過濾器放置在示范控制器內(nèi)。此外，8字概念顯示易于更換維修的過濾器機(jī)架的特點(diǎn)。雙腔系統(tǒng)增加了表面積，利于氣體膨脹，有益于散熱和冷凝遏制。8字的底部更明顯可以容納額外的可用空間。額外的空間可以使隔板或板放置在過濾器腔室和管道腔室之間。連續(xù)的檔板或板的優(yōu)點(diǎn)是為了需要熱交換器和除霧氣器的高性能機(jī)動(dòng)車輛，盡管檔板系統(tǒng)不限制氣流。該過濾器114用不銹鋼插頭按百葉窗板固定放置。此外，放置在示范裝置100的頂端板上的蓋子115使過濾器114便于打開拆除和更換。在使用中，捕獲汽車尾氣中的二氧化碳包括提供二氧化碳控制裝置，二氧化碳控制裝置接收排氣，二氧化碳過濾器吸收排氣中的二氧化碳。多個(gè)pH值指示珠1 放置在蓋子115內(nèi)是優(yōu)選的。由于二氧化碳是酸性的，它會(huì)降低過濾器的PH值。因此，通過測(cè)量過濾器114的pH值，過濾器內(nèi)含有的二氧化碳的數(shù)量和過濾器的剩余使用壽命可被量化。PH值水平可通過觀察pH值指示珠1 來確定。二氧化碳過濾器吸收二氧化碳基本飽和后，失效的二氧化碳吸收過濾器被替換。一旦過濾器吸收大量二氧化碳被飽和，將替換機(jī)動(dòng)車輛內(nèi)的過濾器。二氧化碳轉(zhuǎn)化為碳酸鈣(CaCO3)，然后與用作水泥材料的火山灰結(jié)合。為了保持排氣通暢，防止不必要的限制，二氧化碳控制裝置設(shè)計(jì)成最小限度中斷至無中斷推動(dòng)排氣直接通過。環(huán)形排氣能源被沿穿流設(shè)備筒壁的二氧化碳吸收材料接收。 含有燃燒氣體的能量脈沖接觸填充材料，排放出一部分污染物。廢過濾器填充材料可以回收，更換的過濾器很容易安裝并快速回到腔內(nèi)。每個(gè)過濾器捕捉二氧化碳的數(shù)量也可以方便測(cè)量出碳排放額度和/或返還體制。過濾器，現(xiàn)在含二氧化碳和其他污染物，然后進(jìn)行化學(xué)處理，以防止二氧化碳重新進(jìn)入地球系統(tǒng)生物圈、 巖石圈、大氣等的隔絕儲(chǔ)存問題和未來潛在的問題。舉例來說，二氧化碳過濾系統(tǒng)它們具有相似之處，因?yàn)楫?dāng)與現(xiàn)成有售的、現(xiàn)成材料和產(chǎn)品組合時(shí)，它們具有創(chuàng)造可替代的能源的潛力。此外，被捕獲的碳用于組裝有用的材料。處理收集來的二氧化碳的一個(gè)方法是通過直接將氯化鈣水溶液與氫氧化鈉 (NaOH)水溶液混合沉淀出碳酸鈣。
CO2 (g) + H2O (aq) ^ H2CO3 (aq)在上述反應(yīng)中，溶解二氧化碳和碳酸之間建立起平衡。隨后，碳酸按兩步解離1)H2C03 ^H+ + HCO3-(氫化重碳酸鹽離子),和
2)HC03" e H+ + CO3 2" ^ (碳酸鹽離子)加入氫氧化鈣水溶液，Ca(0H)2(aq)，鈣離子，Ca2+(aq)，加上CO32Iaq)，得到H2CO3 (aq) +2K0H — K2C03+2H20,或者通過采用氫氧化鉀作為替代產(chǎn)品K2CO3 或 N￡i2C03+Ca (OH) 2 — CaCO3 (s)(碳酸鈣沉淀)+2Na0H (或 Κ0Η)所收集的二氧化碳以碳酸鈣形式通過添加地面的火山灰進(jìn)一步處理，這種火山灰具有硅質(zhì)和鋁質(zhì)材料。沉淀碳酸鈣(石灰石)加上火山灰(用沙子代替)消除了能源浪費(fèi)，傳統(tǒng)水泥的高溫配制工藝。生產(chǎn)通用水泥工藝的加熱步驟需要大量釋放二氧化碳到大氣中。通過使用火山灰，加熱步驟已經(jīng)完成。石灰石/ 二氧化碳泥漿結(jié)合粘土狀火山灰在水中變硬。無論是淡水或海水會(huì)產(chǎn)生類似的結(jié)果。優(yōu)選地，在不背離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，二氧化碳控制裝置的實(shí)施方案可以模制成陶瓷罐，提供統(tǒng)一生產(chǎn)、經(jīng)營、回收。應(yīng)用可能包括安裝在印度大街流行的小型三輪摩托車機(jī)、剪草機(jī)、電鋸和類似機(jī)器上。陶瓷罐，一次性使用，穿流二氧化碳過濾器是一個(gè)小排氣管插入物，可以很容易擠壓或模壓，手動(dòng)或機(jī)器填充，填充在幾乎任何地方。示范穿流二氧化碳過濾器包括應(yīng)用于內(nèi)徑的小網(wǎng)篩。該過濾器也包含密封包裝的氫氧化鈉或氫氧化鉀顆粒。當(dāng)燃燒廢氣接觸過濾器時(shí)，“流過的反應(yīng)物”二氧化碳被捕獲。用于捕獲任何機(jī)動(dòng)車輛燃燒廢氣的示范二氧化碳控制裝置不局限于單獨(dú)布置車輛排氣管。過濾器或流管可安置于車輛前部或兩側(cè)，當(dāng)汽車行進(jìn)時(shí)，文丘里殼內(nèi)捕獲周圍的二氧化碳。機(jī)動(dòng)車輛設(shè)計(jì)內(nèi)碳誘捕或過濾器的布置可根據(jù)特殊應(yīng)用在不背離本發(fā)明的精神或范圍的情況下是可以改變的。發(fā)動(dòng)機(jī)艙空氣過濾目前為燃燒供應(yīng)氧氣，這些內(nèi)置設(shè)備可以有效地消耗周圍空氣。如果使用激光光譜儀并且網(wǎng)格地圖結(jié)果上傳給駕駛員，甚至多媒介物預(yù)測(cè)，文丘里二氧化碳過濾器也可以與連接汽車的電腦一起來檢測(cè)并報(bào)告不同的化學(xué)氣溶膠的主要光譜特征。尤其豐富的二氧化碳的多媒介物報(bào)告，舉例來說，或甲烷(CH4),可以將數(shù)據(jù)發(fā)送激活局部/區(qū)域空氣處理中心。當(dāng)大型、風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)過濾可擴(kuò)展版本車輛設(shè)備內(nèi)的大量二氧化碳時(shí)，這些處理開始工作。大型過濾系統(tǒng)可連接現(xiàn)有的街道排水溝。依據(jù)本發(fā)明的另一方面，圖4示意性地描繪了用于二氧化碳排放控制的處理工業(yè)廢氣的結(jié)構(gòu)和利用被捕獲的二氧化碳制成有用的副產(chǎn)品。圖4公開的具體實(shí)施方案有能力減少二氧化碳，保留來自木材、煤、石油和加熱爐的熱量。此外，該實(shí)施方案可融入到二氧化碳提取和使用的工業(yè)廢氣處理的全部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中。圖5是描繪了與圖4中伸長(zhǎng)的管結(jié)構(gòu)垂直放置的各種元素的優(yōu)選位置的圖表。參考圖4，長(zhǎng)管狀結(jié)構(gòu)201規(guī)定出底部和頂部的開孔，以使空氣進(jìn)入，高流量的強(qiáng)制通風(fēng)的空氣進(jìn)口或出口直達(dá)二氧化碳過濾室。二氧化碳過濾室遠(yuǎn)離于管結(jié)構(gòu)底部處的空氣入口。過濾室位于離空氣入口約5個(gè)管直徑的位置，以便于防止管狀結(jié)構(gòu)內(nèi)空氣流速度分布的扭曲。過濾室包括過濾器202，過濾器202具有高表面積并且讓空氣有足夠停留時(shí)間和足夠湍流的形狀，以使有足夠的空氣滲入介質(zhì)邊界接觸。強(qiáng)制通過管狀結(jié)構(gòu)的空氣中的二氧化碳強(qiáng)制流過連續(xù)折疊、雙面墊，這種雙面墊涂有硅藻土并用堿性淡水、海水溶液浸泡。硅藻土是一種柔軟的、含有命名為硅藻屬的小型水生植物硅質(zhì)骨架的巖石。這些硅藻殼每種都具有高表面積，粉末狀一起提供足夠網(wǎng)面以吸收幾倍于它們重量的水。硅藻殼粉末分散分布在分層過濾墊上的涂層內(nèi)，分層過濾墊或是折疊多次或是與穿過長(zhǎng)管狀結(jié)構(gòu)內(nèi)氣流正中的空氣流程的擋板相平行懸掛。另外，圖4中描繪的是液體溶液噴霧端口 203，位于長(zhǎng)管狀結(jié)構(gòu)201的對(duì)面， 鄰其上端。噴霧端口不斷提供水蒸汽給圖4的對(duì)流層209。對(duì)流層進(jìn)行了詳細(xì)說明，并進(jìn)一步在圖6中描繪。堿性水溶液處理頂層氣流，也從部分封口的入口端211滴下(圖4)，上升氣流進(jìn)入長(zhǎng)管狀結(jié)構(gòu)201內(nèi)的二氧化碳過濾器202，在結(jié)構(gòu)底部的較低收集器204內(nèi)累積，收集器204起到溶液來源的作用。泵(未示出)用于移動(dòng)收集器內(nèi)的堿性水溶液經(jīng)由縱向管到上端噴射端口 205。該收集器204設(shè)計(jì)成使用堰來分區(qū)。堰將含有二氧化碳的溶液的低PH值區(qū)與較高PH值區(qū)分離開，當(dāng)兩個(gè)罐系統(tǒng)循環(huán)內(nèi)的兩個(gè)區(qū)域再次平衡時(shí)，較高pH值區(qū)被補(bǔ)充并用泵送到頂部端口。當(dāng)高PH值區(qū)的溶液達(dá)到約7. 75的更中性值時(shí)，溶液混合物轉(zhuǎn)移到另一罐 (未示出)內(nèi)用水合氫氧化鈣處理并進(jìn)行進(jìn)一步處理。尤其參考圖4，其描繪長(zhǎng)管雙壁結(jié)構(gòu)201，規(guī)定了底部區(qū)域以及頂部區(qū)域的空氣開孔，從而提供了底部區(qū)域到頂部區(qū)域的流動(dòng)路徑。位置順序中，長(zhǎng)管狀結(jié)構(gòu)的極低輸入?yún)^(qū)是收集器結(jié)構(gòu)204。收集器結(jié)構(gòu)正上方并且與管狀結(jié)構(gòu)連接的是催化燃燒器206(500°華氏)。催化燃燒器正上方的圓形煙道開孔207，部分未燃燒的碳?xì)浠衔镌傺h(huán)回催化燃燒器。接著上面熱交換器207的輻射區(qū)是一個(gè)擋板結(jié)構(gòu)。熱交換器區(qū)域正上方是飛灰過濾器 208，飛灰過濾器進(jìn)一步上方是二氧化碳過濾器結(jié)構(gòu)202。在長(zhǎng)管狀結(jié)構(gòu)頂部位于區(qū)域209， 稱為“對(duì)流區(qū)”。如在圖4描繪，由收集器204通過縱向管205向?qū)α鲗?09提供溫?zé)岬臍溲趸c稀釋液。此外，連接對(duì)流層209和收集器204的管道210將相對(duì)較冷的氫氧化鈉稀釋液返回收集器。圖4的對(duì)流層209在圖6中進(jìn)一步描繪，它有以下特點(diǎn)剩余煙氣允許循環(huán)出煙道排氣帽211。該處的氣體比循環(huán)氫氧化鈉溫度更高。溫度不平衡試圖重新建立平衡，從而進(jìn)一步對(duì)流。此外，化學(xué)冷霧氣不斷引入湍流，起到進(jìn)一步冷卻氣體并吸收剩余的污染元素的作用，因此，污染元素滯留在周圍凹槽內(nèi)或者清理的污泥中。部分霧氣被夾帶到圖6下方端蓋開口 211。濕氣被圖4中的二氧化碳過濾器202接收。水分徑流為211，202只允許在底部罐收集。柱其余部分是干的。以上所有這些以及完全退出煙 之前，是一個(gè)除霧器(未示出)。進(jìn)行質(zhì)量控制檢查的空氣樣品端口(未示出)定位高于除霧器。圖4所示的是沿著煙囪向上的過程中清潔煤、石油、木材、天然氣或生物質(zhì)燃燒煙氣的一種手段。還給出了保留正常流失到大氣中的部分熱量的一種手段。由管狀結(jié)構(gòu)所執(zhí)行的任務(wù)是完成清潔處理并保留熱量，但不妨礙氣流穿過整個(gè)設(shè)備。因此，底部熱空氣移動(dòng)，一路過冷不干擾蓄熱器是想要達(dá)到的。冷卻氣體太多太快可能會(huì)導(dǎo)致流動(dòng)問題。冷卻裝置頂部的氣體并不重要，因?yàn)橄掠挝镔|(zhì)是連續(xù)一體的。低效燃燒之后，所有燃燒物的特性，熱氣體開始快速冷卻，但在500°左右，路徑強(qiáng)制氣流通過催化燃燒器206。催化燃燒器的工作是在氧氣幫助下點(diǎn)燃并燃燒剩余的碳?xì)浠衔?，氧氣仍然存在、充足并且伴有大量的水。此設(shè)備也是一個(gè)陶瓷缸體，其上充滿孔洞并涂有微顆粒鉬，這種微顆粒鉬具有對(duì)氫(更多是氧)很高的親和力，在華氏500°燃燒硝酸鹽和硫酸鹽。所有的氮通過此處未反應(yīng)的氧，如成對(duì)懸浮(O2)或者與碳組合(CO2)。燃燒器206上方是開口，允許氣體再循環(huán)回燃燒器。為未完全燃燒部分氣體起到滑流作用。這里沒有顯示圖7導(dǎo)管214的示意圖，導(dǎo)管214大大提高了反應(yīng)。下一個(gè)區(qū)域以循環(huán)方式填充隔熱池207。所使用的材料可以是無水結(jié)晶固體硫酸鈉(Na2SO4)和硼砂Na2B4O7,添加去離子水形成五面晶體，五面晶體在約華氏500°形成過渡成六面晶體。這些都密封在池內(nèi)用于捕獲熱和并保留廢熱去做低能量工作。對(duì)該目的也是有用的是硅酸鎂或變質(zhì)云母族的滑石，被切成立方矩形，圍繞流體周圍的凹陷處保留熱量而非釋放進(jìn)大氣中。再向上是飛灰過濾器208，它可以是一個(gè)與地面隔離的陶瓷絕緣體材料做成的大環(huán)，并布滿(數(shù)量隨直徑改變)凸出的鎢點(diǎn)，用小電流交流電充電幾千伏。這將建立一個(gè)強(qiáng)電場(chǎng)，正負(fù)極之間交替60赫茲，電場(chǎng)在堆棧之上離得足夠遠(yuǎn)，遠(yuǎn)離熱量的更強(qiáng)大的影響。未燃燒的碎片的大的、小的顆粒、粉煤灰、和分子團(tuán)聚物都通過該電場(chǎng)，成為帶電的或中性的， 這因材料而定。顆粒下次經(jīng)過收集板-一個(gè)正的和一個(gè)負(fù)的。在該空間收集碎片。板和點(diǎn)收集粉煤灰材料，如果沒有定期清潔處理，最終將電弧處理。有些粉煤灰，取決于燃料，是水溶性，通過簡(jiǎn)單的關(guān)閉和噴霧使得清潔快速容易。堆棧部分具有雙重缸或三重缸旋轉(zhuǎn)器，使清洗更容易。二氧化碳過濾器202下次并且在圖10采用材料A至D進(jìn)行描述，從頂部按順序描述(A)堿處理陶瓷(B)硅藻土(硅或鈣)和白堊(C)硅酸鎂塊或金云母，另外的云母族礦物，和(D)不銹鋼網(wǎng)。圖7是催化燃燒熱區(qū)211示意圖，設(shè)計(jì)在華氏500°下運(yùn)行，并且部分排氣與二氧化碳再次循環(huán)回燃燒器。尤其是，圖7描述了隔熱插頭212的縱向間距。所使用的材料可以是無水結(jié)晶固體硫酸鈉(NhSO4)和硼砂(Na2B4O7),與純凈去離子水混合，室溫下形成五面晶體，五面晶體在約華氏500°轉(zhuǎn)變成六面晶體。這些都密封在池內(nèi)用于捕獲熱和并保留熱量去做低能量工作。對(duì)該應(yīng)用也是有用的是硅酸鎂或變質(zhì)云母族的滑石，被切成立方矩形，圍繞催化燃燒器213. 2上的流動(dòng)開口 213. 1周圍的凹陷211。因此，當(dāng)燃燒形成的廢氣向上流經(jīng)催化燃燒器時(shí)，流體遇到穿孔擋板區(qū)，再循環(huán)的部分流體經(jīng)滑流214回到催化燃燒器內(nèi)。這些壺柄回程214起到兩個(gè)重要功能1)打破邊界層，幻提高燃燒過程的效率。圖8是顯示結(jié)構(gòu)安排一個(gè)實(shí)施方案的示意圖，這種結(jié)構(gòu)安排提供一個(gè)從熱源排氣中捕獲二氧化碳的二氧化碳控制裝置。從示范性圖8的底部開始，燃燒裝置215示范性描述燃燒木頭、煤或油并產(chǎn)生含有二氧化碳的廢氣。位于燃燒器上方的是第一部分煙道216， 向上延伸，然后徑向向外，然后再次向上，最后徑向向內(nèi)形成第二部分煙道217。位于煙道第二個(gè)向上部分的是過濾器218。位于垂直煙道最低部分是煤煙堆存處219，除去累計(jì)煤煙并且兼為端蓋。端蓋219是可移動(dòng)的，為了清理和過濾器改造。位于燃燒器上方的是煙氣處理容器220，設(shè)計(jì)成在其最低部分盛放液體221。此外，處理容器的頂部是最終排氣退出的堆棧222。又如示范性描繪的是處理液體223來源，水溶液噴霧，液體221引進(jìn)處理容器上部，其中溫?zé)岬奶幚砣芤撼蛱幚砣萜鞯囊后w收集部分向下噴霧。處理源223是堿處理池，在將液體221送進(jìn)處理容器220之前加熱液體。當(dāng)處理液在220內(nèi)向下噴霧，含有二氧化碳的煙道廢氣與其他污染廢物通過由煙道部分217導(dǎo)向向下流動(dòng)到處理容器內(nèi)部，然后與處理也噴霧方向相反的方向向上流動(dòng)。這種安排使得含有二氧化碳與污染的煙道排氣有時(shí)間與處理液反應(yīng)，去除煙氣流中的二氧化碳，在處理容器底部得到更多酸性的溶液，含有被污染的液體二氧化碳副產(chǎn)品和溶解于溶液中和沉淀出溶液的微粒，依次，從處理容器底部取出進(jìn)行下一步處理，形成有用的材料。處理容器220包含樹枝狀結(jié)構(gòu)223. 1，從噴嘴延長(zhǎng)進(jìn)收集液體221。結(jié)構(gòu)223. 1是一種電子傳感器，頂部和底部傳感探頭，測(cè)量進(jìn)液223和收集液體221之間的參數(shù)差異。此處的煙氣需要進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以確保裝置反應(yīng)部分流動(dòng)功能正常，煙氣沒有低于工作溫度范圍。測(cè)量監(jiān)測(cè)PH值、溫度、粘度、流速、和溶解氧中的差異。 煙道過濾器部分是一個(gè)部分顯示的分段穿流器218。8個(gè)分段中的每一個(gè)均勻間隔，從216 向上部分內(nèi)的管中心向外延伸至管圓圍。每半徑是與煙氣內(nèi)的濕氣反應(yīng)的材料包裹。分段包裹包含薄薄的均勻分布的硅藻屬和氫氧化鉀晶體，其裝在編織的親水陶瓷羊毛內(nèi)，用活性碳間隔縫制。位于煙道冷卻器部分的218設(shè)備利用毛細(xì)管作用收集二氧化碳和濕氣。驅(qū)動(dòng)氣體內(nèi)的毛細(xì)水分，更像袋泡茶作用，吸收此處二氧化碳內(nèi)的水分。處理容器內(nèi)的內(nèi)容物 221通過閥門被除去(未示出)，被留下進(jìn)行進(jìn)一步處理，收集液體最終變成酸性。含有二氧化碳的液體進(jìn)行分步化學(xué)處理，污泥回收，添加聚合體，熱處理-通過機(jī)械方式操作，轉(zhuǎn)運(yùn)， 除了計(jì)算機(jī)監(jiān)控或者通過軟件驅(qū)動(dòng)自動(dòng)邏輯驅(qū)動(dòng)器遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)之外，用最少人工干預(yù)處理產(chǎn)物。預(yù)防傳感器和檢漏儀持續(xù)監(jiān)測(cè)和防止在任何步驟二氧化碳排放。另據(jù)本發(fā)明的另一方面，圖9示意性描述了從大氣中誘捕二氧化碳的裝置300，從而在偏遠(yuǎn)地區(qū)，二氧化碳連續(xù)不斷再回收，如世界的炎熱地區(qū)、太陽炙烤地區(qū)。圖9的結(jié)構(gòu)包括操作中安裝在基座302上的垂直定向的錐形結(jié)構(gòu)301 ；大氣通過錐形結(jié)構(gòu)基座上的開口進(jìn)入，并向上流動(dòng)通過二氧化碳吸收元件303，并進(jìn)一步向上排入大氣中。位于類似中空?qǐng)A錐形結(jié)構(gòu)底部的形成加熱核心304的元件產(chǎn)生能量造成了溫度梯度，從而圓錐下端被加熱，圓錐體上端是相對(duì)冷卻器。加熱核心被頂部太陽反射鏡通過導(dǎo)管輸送的堿性吸收劑305處理的井水加熱，太陽反射鏡向外延伸至圓錐形結(jié)構(gòu)周圍徑向形成的炎熱太陽炙烤區(qū)內(nèi)。在操作中，通過低壓梯度誘導(dǎo)，未過濾的大氣通過圓錐底部的空氣入口進(jìn)入。進(jìn)入的空氣向上經(jīng)過對(duì)準(zhǔn)調(diào)節(jié)的噴射流，通過連續(xù)壓力誘導(dǎo)向上噴霧氫氧化鈉或氫氧化鉀稀釋液潤(rùn)濕空氣，氫氧化鈉或氫氧化鉀稀釋液經(jīng)向外延伸至沙漠的聚光器過度加熱。噴霧區(qū)上方，熱空氣流向冷凝區(qū)引發(fā)對(duì)流，空氣向上流動(dòng)。此外，圖16示范性描繪了位于塔的雙壁、低溫、冷凝區(qū)的穿流過濾單元池。當(dāng)潮濕空氣接觸冷凝過濾器中心時(shí)，冷凝發(fā)生，堿過濾器吸收空氣水分和二氧化碳。塔的過濾池部分設(shè)在雙壁部分內(nèi)，水分回落下來，捕獲的二氧化碳通過管道輸送到地下蓄水池。該水處理系統(tǒng)可與熱水系統(tǒng)分開存在，處理水系統(tǒng)由供給沙漠軍隊(duì)的井水補(bǔ)充。兩個(gè)封閉循環(huán)可彼此獨(dú)立，如所建議的，或者不是彼此獨(dú)立，但二氧化碳蒸發(fā)應(yīng)避免。如上所述，含有二氧化碳的液體的最終酸性環(huán)境需要定期改變。如果酸性溶液就地處理得到石灰石產(chǎn)品，酸性罐排干，用處理的井水補(bǔ)充。飽和水通過管線或封閉管道分布給輔助分離罐進(jìn)行化學(xué)處理，污泥回收，添加聚合體，并進(jìn)行熱處理。操作需要機(jī)械手段(未示出)轉(zhuǎn)運(yùn)，除了計(jì)算機(jī)監(jiān)控或者通過軟件驅(qū)動(dòng)自動(dòng)邏輯驅(qū)動(dòng)器遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)之外，用最少人工干預(yù)處理產(chǎn)物。傳感器預(yù)防過程監(jiān)測(cè)并防止在任何步驟二氧化碳排放。機(jī)器顯示和遠(yuǎn)程控制被建議，通過衛(wèi)星經(jīng)通訊連接設(shè)備傳遞運(yùn)行參數(shù)、產(chǎn)品測(cè)試、經(jīng)過空氣壓力和溫度檢查吸入/排出的空氣質(zhì)量的有關(guān)信息。渦輪305位于圓錐形機(jī)架上部區(qū)，從而，空氣流經(jīng)渦輪，渦輪可以驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。蒸汽渦輪機(jī)和太陽能光伏單元(未示出)也設(shè)在底部結(jié)構(gòu)306處。如圖9示意性描繪的，該設(shè)備可提供一個(gè)處理中心，行使收集的過濾池所吸收的二氧化碳的職能(顯示一段)，二氧化碳濾液轉(zhuǎn)變成有用的最后產(chǎn)物如灰漿、水泥、石膏、 磚、塊，泥漿和瓷磚。圖10是圖9中描繪的二氧化碳過濾池中一個(gè)元件的放大圖。在圖10 中從底部到頂部按順序描繪的材料是(D)不銹鋼網(wǎng)，(C)硅酸鎂(Mg3Si4Oltl(OH)2)塊、另一種云母族礦物、變質(zhì)的石灰石和白云石，金云母塊(Kife3(AlSi3Oltl) (OH)2也被推薦，用于圖5 中。如果金云母提供的額外鎂、鉀被采用，圖15和圖5將具有相同的組件，(B)硅藻土(硅或鈣)與白堊，和(A)堿處理的陶瓷羊毛。依據(jù)本發(fā)明的另一方面，圖11描繪了錐形結(jié)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)施方案400。在圖11中， 黑色的碳纖維圓錐形機(jī)架結(jié)構(gòu)401收集來自太陽的輻射能量。此外，切去頂端的錐形黑色外殼結(jié)構(gòu)吸收熱量。如圖11描繪的，錐形機(jī)架上端的空氣驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇402轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電運(yùn)轉(zhuǎn)裝置的其他部分，如液泵。此外，在圖11所示的實(shí)施方案中，噴嘴404垂直于延長(zhǎng)管403 的上端，啦連于錐形機(jī)架頂部，釋放處理用化學(xué)藥品。也位于錐形機(jī)架401下部到上部的區(qū)域中僅低于噴嘴結(jié)構(gòu)404是任何對(duì)流結(jié)構(gòu)405，為大氣與處理用化學(xué)藥品相互反應(yīng)的提供了網(wǎng)狀表面積，處理用化學(xué)藥品從錐形頂部噴射，從而通過網(wǎng)裝表面積向下流動(dòng)。此外，位于錐形機(jī)架內(nèi)并且毗連于化學(xué)處理液的垂直管下部，是一個(gè)罐結(jié)構(gòu)406，其作用是加熱處理用化學(xué)藥品，因?yàn)樗⒃谒枥L單元底部的黑色機(jī)架結(jié)構(gòu)內(nèi)。此外，圖11所描述的是網(wǎng)狀表面積結(jié)構(gòu)底部的一個(gè)滴水盤結(jié)構(gòu)407，用于捕獲和再循環(huán)任何化學(xué)處理液。 如圖11所示，具有空氣開口 408具有可延長(zhǎng)的中心導(dǎo)管的碳纖維機(jī)架結(jié)構(gòu)401，會(huì)因?yàn)橐苿?dòng)而倒塌，捕獲大氣中的二氧化碳可能使用輪子409或者其他方式使該單元從一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位置。圖12描繪了類似于圖11的裝置500的另一個(gè)實(shí)施方案，除了機(jī)架501通常是其底部有開口 502的圓柱形，圓柱形機(jī)架的頂端503具有如描繪的切去頂端的錐形。另外，內(nèi)在機(jī)理類似于關(guān)于圖11上述描述，除了，應(yīng)該了解，機(jī)架501可由碳纖維材料制成，但在這種情況下不能用在偏遠(yuǎn)地區(qū)。因此，圖12實(shí)施方案是煙霧和特大城市交通污染的空氣處理裝置。該裝置是可移動(dòng)的，從一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位置，或者作為一個(gè)固定路邊單元，能夠連接已有的暴雨徑流排水渠，引導(dǎo)到水處理中心。然而，這種情況下的那些過道配備了煙霧導(dǎo)管，通向毗鄰于雨水或污水處理中心的空氣處理中心。圖12的實(shí)施方案可處理臭氧、煙霧微粒、廢物碳?xì)浠衔?、氮氧化物、硫氧化物?一氧化碳、以及甲烷和二氧化碳。圖12中的炭過濾器、煙霧洗滌和二氧化碳過濾器有效過濾街道空氣，如果這些中多數(shù)被采用。這些單元可能需要經(jīng)常維修，以補(bǔ)充過濾器和液體。 否則，如果連接到現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施，基本不需要維護(hù)。該實(shí)施方案是一個(gè)獨(dú)立的空氣過濾器，最好位于高污染地區(qū)，例如空氣質(zhì)量控制尚未到位的城市。上述地位通常在發(fā)展中國家，需要相對(duì)比較便宜的控制方法如圖12的實(shí)施方案，可以提供碳排放額度形式的額外收入。保守估計(jì)，在上海、孟買的街道上一起運(yùn)行100個(gè)單位每3天可以很容易地捕獲100噸二氧化碳。世界各地，碳一噸的價(jià)格目前約為14美元至25美元，但預(yù)計(jì)將增加。參照?qǐng)D13所示的實(shí)施方案，其描繪了一個(gè)太陽能發(fā)電的分段風(fēng)塔600。整套設(shè)備用來捕獲二氧化碳，包括水罐和化學(xué)品罐、滴落發(fā)生器、遠(yuǎn)程長(zhǎng)期收集器、長(zhǎng)期盛有水和化學(xué)藥品的蓄水池。圖13描繪的塔包括縱向結(jié)構(gòu)601，該縱向結(jié)構(gòu)601由多個(gè)堆疊式圓盤、交替過濾部分602以及圖14、圖15分別更詳細(xì)描述的滴落發(fā)生器603構(gòu)成。該裝置采用太陽能板604發(fā)電，可存儲(chǔ)或直接用于驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇605，風(fēng)扇605位于塔的上部，輔助含有二氧化碳的空氣流在塔下部被分離，向上流動(dòng)通過過濾器部分602，滴落發(fā)生器使過濾部分602充滿適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)溶液?？諝饬髀繁恢付橐粋?cè)606。塔的結(jié)構(gòu)是六面形的，606只是6個(gè)氣流柱中的一個(gè)。如上文所述，塔的較低部分是裝有化學(xué)藥品和水的罐601，用于處理過濾部分產(chǎn)生的含有二氧化碳的溶液。這種溶液進(jìn)行下一步處理，可以按照示意性描述的工藝步驟 P1-P4等來進(jìn)行。圖15描述了滴落發(fā)生器603，其具有壓電換能(PZT)驅(qū)動(dòng)器607。圖15描述了塔內(nèi)周圍安置并隱藏在每個(gè)過濾部分602之間的數(shù)百個(gè)滴落發(fā)生器603中的一個(gè)(圖14)。 對(duì)運(yùn)動(dòng)是敏感的，發(fā)電機(jī)603的壓電石英晶體使純凈水從振動(dòng)口 608定期滴落。圖15中，蓄水池609裝有一毫升樣品。忽略蒸發(fā)損失，一毫升樣品會(huì)產(chǎn)生小(半微米)滴，每秒一滴持續(xù)幾千年時(shí)間。這意味著，塔600包含數(shù)百個(gè)過濾器和滴落發(fā)生器是足夠多的；不需要水管。另據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，圖16說明了水和采用波浪能源捕獲大氣二氧化碳的空氣柱結(jié)構(gòu)700。圖16中，所描述的結(jié)構(gòu)包括機(jī)架701，機(jī)架701劃分出多個(gè)腔室，腔室702 位于另一個(gè)之上。每個(gè)腔室703有一個(gè)單向閥來控制的向上的空氣流。底部腔安置了接收水波浪704高潮和低潮的開口。當(dāng)水波浪704通過開口進(jìn)入底部腔，水的體積取代全部或大部分腔底部的空氣，空氣通過單向閥立即流向底部腔上方的腔室。疊加腔室，順次，通過另一個(gè)單向閥將其內(nèi)的空氣排出，控制空氣垂直流向位于第二腔室之上的第三腔室。強(qiáng)制向上流過機(jī)架的空氣在向上流路中經(jīng)過二氧化碳過濾器705過濾，過濾后的空氣最終從頂部退出該結(jié)構(gòu)。機(jī)架701的頂部有一個(gè)開口，使大氣環(huán)境空氣經(jīng)過另一個(gè)單向閥706進(jìn)入頂部腔室，控制空氣向下流動(dòng)。這些單向閥控制空氣向下流動(dòng)，使空氣補(bǔ)充到該結(jié)構(gòu)頂部之下每個(gè)腔室內(nèi)。如所描繪的，水的每個(gè)波浪704進(jìn)入底部腔室，單向閥打開控制空氣流向上方向流動(dòng)，空氣向上流動(dòng)并且繼續(xù)打開向上流動(dòng)閥門，平衡壓力差。當(dāng)向上流動(dòng)空氣排出結(jié)構(gòu)700時(shí)，單向閥控制氣流向下方向打開，平衡結(jié)構(gòu)中的壓力。當(dāng)空氣循環(huán)通過被公開的結(jié)構(gòu)時(shí)，二氧化碳吸收過濾器吸收每個(gè)腔室內(nèi)的二氧化碳。捕捉空氣中二氧化碳的每個(gè)二氧化碳控制室包括穿流設(shè)備和采用堿性材料處理并設(shè)置在穿流塔設(shè)備內(nèi)的二氧化碳吸收過濾器。從頂部向底部結(jié)構(gòu)可能是錐形的，底部直徑比頂部直徑大一半。其結(jié)構(gòu)用厚墻壁加固，很像現(xiàn)代燈塔，是完全絕緣的，按照為了抵御惡劣天氣、超級(jí)巨浪、長(zhǎng)期發(fā)揮作用的尺寸建成。穿流塔接收機(jī)架內(nèi)向上向下方向流動(dòng)的要進(jìn)行處理的空氣。當(dāng)流體向上方向流動(dòng)時(shí)，702室規(guī)模有限，邊界層厚度增加、旋渦和湍流引發(fā)阻尼作用。然而，空氣上升速度降低之前，空氣離子混合引入到每個(gè)腔室的湍流區(qū)，第二腔室開始，從底部，繼續(xù)向上通過系列單向閥。大量堿處理海水噴霧由導(dǎo)管系統(tǒng)707經(jīng)噴嘴提供大量離子，潤(rùn)濕速度、規(guī)模和方向上發(fā)生改變的空氣。湍流的優(yōu)勢(shì)是增加了混合影響，其特征是再循環(huán)漩渦和明顯的隨意旋轉(zhuǎn)。當(dāng)壓縮流進(jìn)入類似腔室702的約束區(qū)，邊界層立即在腔室壁上擴(kuò)大。(參見 Britannica. com. turbulentflow)。邊界層流體動(dòng)力學(xué)在每個(gè)單向閥702上方向上迅速增厚。通過采用噴霧和順序閥，在很大程度上避免了邊界層的影響?？諝馔ㄟ^閥門進(jìn)入腔室，一進(jìn)入在腔室地板上變得更薄，然后進(jìn)一步向上迅速變得更加湍流。噴霧噴嘴夾帶含有二氧化碳的空氣進(jìn)入離子-海水噴霧中。向上迎面流動(dòng)， 二氧化碳經(jīng)歷離子交換，由于噴嘴誘導(dǎo)堿性帶電噴霧，碳被吸收，而上部閥門向上面艙室打開。重復(fù)該過程。捕獲到碳的下落噴霧水進(jìn)一步過濾，退出每個(gè)腔室，地面排水渠。排水渠道連接到排水管，低于地面集水池或收集池，堿性海水聚集用泵向上再循環(huán)。離子的選擇包括堿金屬離子、鋰、鈉、鉀，離子具有高活性，易于放棄其外層孤對(duì) S"電子。其他建議的是鎂或鈣，是反應(yīng)比較溫和的堿土金屬。地下收集器(未示出)提供了額外的地?zé)嵝钏氐哪康?，用于?nèi)部輻射溫度調(diào)節(jié)。 泵動(dòng)力是由波浪發(fā)電機(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽能光伏(PV)裝置(未示出)提供。塔及其輔助設(shè)備可設(shè)計(jì)成直流儲(chǔ)能和交流電(Ac)可用。結(jié)構(gòu)700的窗戶可配備菲涅爾透鏡，將陽光直接聚焦或者擴(kuò)散聚焦到室內(nèi)收集器上，用于加熱和冷卻目的。波浪供電大氣二氧化碳捕獲有效依賴于溫度，因?yàn)闅怏w溶解度隨水溫增加而降低。理想情況下，暖水和冷水位置需要在塔內(nèi)安裝溫度調(diào)節(jié)器，采用更多控制方式優(yōu)化碳匯的功能。然而，二氧化碳吸收中的真實(shí)的熱或冷條件差異沒有那么顯著-捕獲將減少，但并沒有完全不捕獲。此外，對(duì)于大多數(shù)物質(zhì)，熱至冷是一個(gè)簡(jiǎn)單的過渡熱力學(xué)。 塔安置位置不僅局限于海岸。大淡水湖泊也被建議采用另一個(gè)波浪誘導(dǎo)空氣捕獲和二氧化碳捕獲系統(tǒng)。隨著時(shí)間的推移，配有輔助設(shè)備的偏遠(yuǎn)地區(qū)塔自動(dòng)運(yùn)行，只需要提供定期維修。通過衛(wèi)星經(jīng)通訊連接設(shè)備傳遞運(yùn)行參數(shù)、產(chǎn)品測(cè)試、經(jīng)過空氣壓力和溫度檢查吸入/排出的空氣質(zhì)量的有關(guān)信息。圖16還描繪了一個(gè)示意圖，使用輔助設(shè)備708，利用具有適當(dāng)化學(xué)品的海水，將海水和化學(xué)品通過管線或管道707分布到連續(xù)堆疊腔室內(nèi)。隨著時(shí)間的推移，收集器地下內(nèi)容物可溶解二氧化碳變飽和，水變成酸性。如果酸性溶液經(jīng)過多孔石灰石后排出，碳酸鈣轉(zhuǎn)化為可溶性碳酸氫鈣，有用的產(chǎn)品 CaC03+H20+C02 —平衡一 Ca (HC03) 2如果酸性溶液現(xiàn)場(chǎng)處理制備其他石灰石產(chǎn)品，收集器進(jìn)行排水和補(bǔ)充。飽和水通過管道或暗溝分布到分離罐進(jìn)行化學(xué)處理、污泥回收、添加聚合體并進(jìn)行熱處理。這些操作需要機(jī)械輸送機(jī)并且預(yù)防過程防止在任何步驟二氧化碳排放。機(jī)器顯示和遠(yuǎn)程控制被建議，很大程度最小化人工干預(yù)。最終產(chǎn)品取決于多種聚合和水分含量要求。舉例來說，一種新材料磚混有特殊的粘土和特定原產(chǎn)地火山灰。料漿通過管道輸送到附近的油輪。吸收過濾器用堿材料處理的海水清洗和補(bǔ)充。此外，每個(gè)過濾器內(nèi)所吸收的二氧化碳可能在進(jìn)一步工藝中被利用，其中二氧化碳吸收過濾器內(nèi)所吸收的二氧化碳轉(zhuǎn)換成 CACO3, CACO3與火山灰結(jié)合用作水泥類成品。圖17描繪了結(jié)構(gòu)800，道路上表面802上的車輛801重量導(dǎo)致可壓縮材料803壓縮，然后車輛通過該結(jié)構(gòu)后解壓縮。結(jié)構(gòu)的加重和失重引起的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)制含有充滿二氧化碳的空氣從開口 804進(jìn)入并穿過區(qū)域，此區(qū)域二氧化碳基本上從大氣中過濾掉，通過開口 804 處的活性炭過濾器，二氧化碳含量降低的空氣釋放到大氣中?？蓧嚎s材料803可能包括硅藻土與氫氧化鈉或氫氧化鉀的潮濕的并可壓縮的混合物。分段包裝的空氣和水分在803上分層堆積。使車輛在改良的道路結(jié)構(gòu)805上穩(wěn)定駛過。隧道結(jié)構(gòu)墻壁鑿孔806，包含空氣管道，起到風(fēng)扇功能，將隧道交通排氣從隧道內(nèi)部抽出。使用水和化學(xué)藥品，對(duì)這種污染的空氣進(jìn)行處理除掉所有燃燒污染物，木炭過濾用來捕獲烴和重金屬。清潔、過濾的空氣按照除去的數(shù)量以適當(dāng)體積比進(jìn)行補(bǔ)充。污染控制(CC)光譜傳感器和粒子計(jì)數(shù)器監(jiān)測(cè)交通傳入和排出的空氣質(zhì)量和過濾器完整性。中心位置計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)?，F(xiàn)有的隧道技術(shù)通過本文建議的簡(jiǎn)單改造相對(duì)容易收集碳。交通以及周圍環(huán)境的污染空氣被除去、清潔和更換。一個(gè)好處是人類健康改善。促進(jìn)并呼進(jìn)隧道空氣的乘客已知會(huì)導(dǎo)致有害呼吸病和心臟病。隧道空氣集中污染空氣，比城市環(huán)境高多達(dá)1000倍(3)。m sciencedaily. com大氣環(huán)境。 因此，圖17描述了一個(gè)替代的方法，執(zhí)行氣流誘導(dǎo)機(jī)制，污染控制減速帶、污染控制護(hù)欄、 污染控制路售票窗口和汽車餐廳消煙器(未示出)。加重和失重方法可進(jìn)一步進(jìn)行，內(nèi)置可壓縮材料803的運(yùn)動(dòng)鞋，這讓自愿參加者一致地跳起來。此外，對(duì)于公路隧道(未示出)，建議使用具有管道間隔的車輛空氣污染控制過濾器，在補(bǔ)充清潔空氣進(jìn)來時(shí)交換出足夠數(shù)量的被污染空氣。隧道空氣再循環(huán)方法包括被捕獲污染物除去所有燃燒氣體、微粒和二氧化碳的清潔工藝。如圖18所描繪的，風(fēng)力渦輪機(jī)900需要定位在具有一致高風(fēng)速的位置上。圖18 說明背馱概念901，利用預(yù)定的風(fēng)功率密度。因此，根據(jù)活動(dòng)描述，結(jié)構(gòu)901可容納使用二氧化碳過濾器的設(shè)備和其他相關(guān)設(shè)備。在這種情況下，碳收集器采用賽車導(dǎo)流板(未示出)， 精心設(shè)計(jì)和導(dǎo)向；空氣動(dòng)力學(xué)結(jié)構(gòu)位于塔盤橫截面內(nèi)，產(chǎn)生巨大的向下升力，推動(dòng)壓縮氣流經(jīng)過管線902將水從壓縮室向上送到塔內(nèi)(未示出)。壓縮氣室(未示出)可能是一個(gè)簡(jiǎn)單的可壓縮氣泡，強(qiáng)制使水從占用區(qū)沿一個(gè)管線向上流，再補(bǔ)給返回空氣由另一個(gè)管線供水(未示出)。此外，井水泵系統(tǒng)被采用，反向活塞泵進(jìn)行改良(未示出)，具有由壓縮力操作的大直徑驅(qū)動(dòng)管線，小直徑回水管，小直徑回水管是驅(qū)動(dòng)管的兩倍長(zhǎng)。圖18方法可進(jìn)一步擴(kuò)大利用向下升力，能量密度較高的海水中，用于采用藻類消耗二氧化碳，依次向大氣中再補(bǔ)給氧氣。這二氧化碳匯在南方海域經(jīng)過光區(qū)養(yǎng)分耗盡地區(qū)來實(shí)現(xiàn)，所需營養(yǎng)物質(zhì)已經(jīng)逃脫了碳循環(huán)，鎖定在海底的沉積物內(nèi)。一個(gè)風(fēng)驅(qū)動(dòng)901壓縮機(jī)如上面所述的，選址在合理的海底入口，預(yù)定風(fēng)功率密度足以驅(qū)動(dòng)的反向活塞泵，沉積物再循環(huán)促進(jìn)二氧化碳新一輪降低，舉例來說，例如通過極地海洋的沙漠地區(qū)浮游植物增殖(未示出)。地質(zhì)構(gòu)造，自然和人為的峽谷、山口，穿過大山的公路，是一些有效的碳捕獲地點(diǎn) (未示出)。紐約市峽谷中的許多地點(diǎn)，舉例來說，航道，壓縮氣流有效產(chǎn)生足夠能量并且通過前文提及的不同捕獲過濾方法自由過濾。其它包括像格陵蘭島延綿的無人居住的海岸線懸崖和南美洲_帆布和織品收集器容器的理想場(chǎng)所，周圍含有二氧化碳的空氣進(jìn)入和清潔的空氣出來(未示出)，以及中國的長(zhǎng)城一些風(fēng)吹地區(qū)。中國西部省份的廣大高原以狂風(fēng)而眾所周知_這地區(qū)的風(fēng)有足夠聚集能量翻倒整列火車。此外，用于營銷、事件通知、以及經(jīng)常飛機(jī)拖曳，或跨越建筑物的條幅進(jìn)行小改進(jìn)也可以輕松兼用碳收集器(未示出)。這些提及的項(xiàng)目不是一個(gè)單頁的材料，可以兼作包袋，或者是類似于三明治材料結(jié)構(gòu)的三面，活化帆布吸收材料和二氧化碳捕獲材料隔離的碳，用于潮濕污染物是防水的。這些顯示沒有失去其最初功能，他們只是以環(huán)境友好的方式兼做有用改變。處理的后期工藝的顯示收集器包括重新使用前和展覽之后進(jìn)行良性的化學(xué)沖洗(未示出)，只是一個(gè)建議。簡(jiǎn)單的碳收集器的許多其它實(shí)施例是放置在風(fēng)和雨接觸的物體上。圖19是從周圍空氣中捕捉二氧化碳的控制裝置1000的部分示意圖。該裝置利用城市暴雨排水管系統(tǒng)提供的空氣。放射狀入口管線1001從街道路邊格柵1002到地下隧道，排水管和室外街道空氣之間在格柵處產(chǎn)生壓力差。此外，空氣處理結(jié)構(gòu)包括位于大風(fēng)扇 1004下方的二氧化碳過濾裝置1003，當(dāng)交通污染街道空氣同時(shí)抽真空清理管線或管道時(shí)， 產(chǎn)生低壓區(qū)，抽來空氣。街道空氣入口是用于管道雨水徑流通過地下路線的現(xiàn)有排水溝，多數(shù)匯聚在水處理中心。使用現(xiàn)有系統(tǒng)是可取的，如果有的話，將污染空氣和微粒發(fā)送到空氣處理中心1000，空氣處理中心100可能鄰近水處理設(shè)施，或是水處理設(shè)施的一部分。氣流由風(fēng)機(jī)葉片彎曲1004強(qiáng)制通過排水溝帶向空氣處理點(diǎn)，更多向下流動(dòng)，空氣通過過濾器堆棧1003。已經(jīng)描述的(圖14)過濾器堆棧也包含活性炭。連續(xù)沐浴過濾器噴射堿和水稀釋液。集水池1005位于風(fēng)扇和過濾器下面，收集罐通過管道再循環(huán)(未示出)，噴霧端口上方 (未示出)淋濕進(jìn)入的夾帶著街道空氣的大氣，街道空氣被臭氧、二氧化碳、一氧化碳、硝酸鹽、硫酸鹽、碳?xì)浠衔铩⒅亟饘僦囟任廴?。位于收集器溶液和過濾器堆棧之間是空氣空間 1006，清潔空氣首先通入除霧器(未示出)，然后經(jīng)排氣管進(jìn)入大氣(未示出)。飽和的水 1007經(jīng)管線1008或密封的管道分布進(jìn)入輔助隔離池(未示出)進(jìn)行化學(xué)處理、污泥回收、 添加聚合體和熱處理。 雖然本發(fā)明已依據(jù)其示范性實(shí)施方案進(jìn)行描述，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解在本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)可進(jìn)行改變和修改。
權(quán)利要求
1.一種用于捕獲流體流動(dòng)中的二氧化碳的二氧化碳控制裝置， 包括一種穿流設(shè)備；和采用堿性材料處理的二氧化碳吸收過濾器，二氧化碳吸收過濾器設(shè)在穿流設(shè)備內(nèi)； 其中，穿流設(shè)備接收流體流動(dòng)；以及其中流體流動(dòng)中的二氧化碳被二氧化碳吸收過濾器吸收。
2.依據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化碳控制裝置，其中上述流體來自(a)周圍空氣，(b)內(nèi)燃機(jī)的排氣，(c)燃燒木頭、油、煤或煤氣的工廠或加熱設(shè)備排放的廢氣，⑷自然風(fēng)或水波浪驅(qū)動(dòng)的大氣或者(e)湍流驅(qū)動(dòng)的大氣。
3.依據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化碳控制裝置，其中二氧化碳吸收過濾器包括陶瓷羊毛基材。
4.依據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化碳控制裝置，其中二氧化碳吸收過濾器包括硅。
5.依據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化碳控制裝置，其中二氧化碳吸收過濾器是連續(xù)的過濾器組。
6.依據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化碳控制裝置，其中堿性材料包括KOH或NaOH。
7.依據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化碳控制裝置，進(jìn)一步包括測(cè)試二氧化碳吸收過濾器內(nèi) PH值水平的pH值指示器。
8.依據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化碳控制裝置，進(jìn)一步包括連接于上述穿流設(shè)備的內(nèi)燃機(jī)，從而提供上述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣形式的流體流動(dòng)。
9.依據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化碳控制裝置，進(jìn)一步包括連接上述穿流設(shè)備的工廠， 從而提供上述工廠排出的廢氣形式的流體流動(dòng)。
10.依據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化碳控制裝置，進(jìn)一步包括連接上述穿流設(shè)備的加熱器，從而提供上述加熱器排出的廢氣形式的流體流動(dòng)。
11.依據(jù)權(quán)利要求9或10所述的裝置，進(jìn)一步包括位于上述過濾器上游的催化燃燒器。
12.依據(jù)權(quán)利要求9、10或11所述的裝置，進(jìn)一步包括位于上述過濾器上游的熱交換
13.依據(jù)權(quán)利要求1所述的捕獲來自周圍大氣的流體流動(dòng)中的二氧化碳的二氧化碳控制裝置，進(jìn)一步包括a)上述穿流設(shè)備包括一種機(jī)架，該機(jī)架劃分出多個(gè)腔室，用于處理位于另一個(gè)之上腔室內(nèi)的空氣，每個(gè)腔室有一個(gè)單向閥，用于控制單向流的空氣，最底部腔室安置了接收來自鄰近水體的水波浪的開口，從而當(dāng)水波浪進(jìn)入上述最底部腔室時(shí)，上述水的體積通過單向閥進(jìn)入其上面的腔室而取代了最底部腔室內(nèi)的空氣，依次，通過上述單向閥進(jìn)入其上面的另一個(gè)腔室來置換空氣；b)用堿性材料處理的多個(gè)二氧化碳吸收過濾器，設(shè)在上述穿流設(shè)備內(nèi)，分別位于上述每個(gè)腔內(nèi)；其中穿流設(shè)備接收來自最底部腔室的大氣；以及其中當(dāng)空氣向上通過上述腔室被取代時(shí)，空氣中的二氧化碳被二氧化碳吸收過濾器所吸收。
14.依據(jù)權(quán)利要求13所述的二氧化碳控制裝置，其中上述堿性材料包括KOH或NaOH。
15.一種從周圍大氣中捕獲二氧化碳的方法，該方法包括如下步驟a)提供了一種二氧化碳控制裝置，包括 一種穿流設(shè)備；以及按照權(quán)利要求1定義的，采用堿性材料處理的二氧化碳吸收過濾器；b)采用二氧化碳控制裝置接收大氣；c)用二氧化碳吸收過濾器吸收大氣中的二氧化碳；和d)采用水波浪強(qiáng)制空氣流通過上述控制裝置。
16.一種從周圍大氣中存儲(chǔ)所捕獲的二氧化碳的方法，該方法包括如下步驟a)提供了一種二氧化碳控制裝置，包括 一種穿流設(shè)備；和按照權(quán)利要求1定義的，采用堿性材料處理的二氧化碳吸收過濾器，二氧化碳吸收過濾器設(shè)在穿流設(shè)備內(nèi)；b)采用二氧化碳控制裝置接收大氣；c)用二氧化碳吸收過濾器吸收大氣中的二氧化碳；和d)采用水波浪強(qiáng)制空氣流通過上述控制裝置；e)將上述過濾器內(nèi)所吸收的二氧化碳轉(zhuǎn)變成CaC03；以及f)將轉(zhuǎn)變的CaC03結(jié)合火山灰形成一種水泥材料。
17.依據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中上述堿性材料包括KOH或NaOH。
18.依據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中上述火山灰包括硅質(zhì)或鋁質(zhì)材料。
19.依據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化碳控制裝置，其中上述穿流設(shè)備包括定義了一種文丘里結(jié)構(gòu)的主體，從而沿著上述過濾器向上的流體流動(dòng)速率增加。
20.依據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其中上述主體包括在其基部具有最大直徑的垂直定向錐形結(jié)構(gòu)。
21.依據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化碳控制裝置，其中上述穿流設(shè)備連接于風(fēng)扇，從而沿著上述過濾器向上的流體流動(dòng)速率增加。
22.依據(jù)權(quán)利要求沈所述的裝置，其中上述風(fēng)扇由太陽能裝置產(chǎn)生的電流供電。
23.一種捕獲來自流體流動(dòng)中的二氧化碳的方法，該方法包括如下步驟a)提供了一種二氧化碳控制裝置，二氧化碳控制裝置包括 一種穿流設(shè)備；和采用堿性材料處理的二氧化碳吸收過濾器，二氧化碳吸收過濾器設(shè)在穿流設(shè)備內(nèi)；b)采用二氧化碳控制裝置接收上述流體流動(dòng)；和c)用二氧化碳吸收過濾器吸收上述流體流動(dòng)中的二氧化碳。
24.依據(jù)權(quán)利要求23所述的捕獲二氧化碳的方法，進(jìn)一步包括如下步驟測(cè)量二氧化碳吸收過濾器內(nèi)的PH值水平，確定二氧化碳吸收過濾器內(nèi)(X)2的數(shù)量。
25.依據(jù)權(quán)利要求23所述的捕獲二氧化碳的方法，進(jìn)一步包括如下步驟二氧化碳吸收過濾器被(X)2充分飽和后替換二氧化碳吸收過濾器。
26.一種從流體流動(dòng)中隔離所捕獲的二氧化碳的方法，該方法包括如下步驟 a)提供了一種二氧化碳控制裝置，包括一種穿流設(shè)備；和采用堿性材料處理的二氧化碳吸收過濾器，二氧化碳吸收過濾器設(shè)在穿流設(shè)備內(nèi)；b)采用二氧化碳控制裝置接收上述流體流動(dòng)；C)采用二氧化碳吸收過濾器吸收上述流體流動(dòng)中的二氧化碳；和d)將上述二氧化碳吸收過濾器內(nèi)所吸收的二氧化碳轉(zhuǎn)變成CaC03；和e)將轉(zhuǎn)變的CaC03結(jié)合火山灰形成一種水泥材料。
27.依據(jù)權(quán)利要求沈所述的方法，其中上述流體流動(dòng)來自(a)周圍空氣，(b)內(nèi)燃機(jī)的排氣，(c)燃燒木頭、油、煤或煤氣的工廠或加熱設(shè)備排放的廢氣，(d)自然風(fēng)或水波浪驅(qū)動(dòng)的大氣或者(e)對(duì)流驅(qū)動(dòng)的大氣。
28.依據(jù)權(quán)利要求沈所述的方法，其中上述堿性材料包括KOH或NaOH。
29.依據(jù)權(quán)利要求觀所述的方法，其中上述火山灰包括硅質(zhì)或鋁質(zhì)材料。
30.依據(jù)權(quán)利要求觀所述的方法，其中上述火山灰是火山灰(pozzolana)。
全文摘要
一種二氧化碳控制裝置和捕獲流體流動(dòng)中的二氧化碳的方法，包括一種穿流設(shè)備和采用堿性材料處理的二氧化碳吸收過濾器，二氧化碳吸收過濾器設(shè)在穿流設(shè)備內(nèi)。穿流設(shè)備接收流體流動(dòng)，流體流動(dòng)中的二氧化碳被二氧化碳吸收過濾器吸收。所吸收的二氧化碳轉(zhuǎn)變成CaCO3，CaCO3與火山灰結(jié)合形成一種有用的水泥材料。
文檔編號(hào)B01D53/92GK102282343SQ200980154574
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2009年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月19日
發(fā)明者K·A·默里, K·D·默里 申請(qǐng)人:K·A·默里, K·D·默里