[发明专利]用于清洁燃煤发电厂废气的系统和方法

说明书

相关申请

本申请要求了2008年6月11日递交的日本专利申请2008-310260的优先权。本申请也部分涉及Hei 11-51310、专利申请2003-418708、专利申请2007-149753、美国专利申请12/072,059和美国专利申请12/188,681。

技术领域

本发明涉及通过分离微粒物质和分解二氧化碳气体来使燃煤发电厂废气清洁的系统

背景技术

提供下述讨论完全是为了帮助读者的理解，并不是承认所讨论的任何信息或引用的参考文件构成相对于本发明的现有技术。

人为产生的温室气体二氧化碳(CO₂)通常被认为是气候变暖的重要因素。因此，提出了许多不同的方法来用于减少这种气体的排放，多数方法集中于碳吸收和/或碳再回收利用。

发明内容

人为的温室气体排放通常被认为是气候变暖的主要因素。这种温室气体的主要成分为二氧化碳(CO₂)。因此，减少二氧化碳的排放已经变成重要的考虑因素。本发明通过提供一种用于显著减少气体，特别是废气(如燃煤发电厂中排放的废气)中二氧化碳排放的系统来解决这个问题。所述系统包括装置或部件，该装置或部件过滤气流以除去微粒、将CO₂转化为碳和氧气并且分离出碳。所述系统也可包括过滤器，所述过滤器用于从CO₂转换器的电解质溶液中去除碳粒，从而增加电解质溶液的使用寿命。

因此，本发明的第一方面涉及用于清洁含CO₂的气体和分解CO₂的系统，其中所述系统包括基于纤维(fiber-based)的废气微粒过滤器和CO₂分解和分离装置，该CO₂分解和分离装置具有与基于纤维的废气微粒过滤器的出口连接的气体通道。所述CO₂分解和分离装置利用电解质溶液分解CO₂。有利地，所述系统也可包括电解液过滤器，其从所述电解液中过滤碳微粒。

在具体的有利的实施例中，所述基于纤维的废气微粒过滤器为螺旋框架过滤器(spiral frame filter)；所述废气微粒过滤器为下述的或本发明中另有所述的螺旋框架过滤器的实施例的指定的过滤器；电解液过滤器是倾斜角度的过滤器，例如下面的或本文中所描述的电解液过滤器的实施例所详细说明的过滤器。

关于废气过滤器的相关方面，所述废气过滤器为螺旋框架过滤器，其中过滤材料以绕中心旋转轴成螺旋形的方式安装。

在具体的实施例中，所述过滤器包括箱，所述箱具有废气入口和出口连接点，并且具有可旋转地安装在其中的螺旋状过滤器元件。所述过滤器元件例如可包括螺旋状框架，所述螺旋状框架用金属丝网连接到中心轴上(或其他大体上穿孔的和优选基本上刚性支撑表面(优选地为黑色金属))，该刚性支撑表面连接到螺旋框架并且基本上横跨所述框架和所述轴之间的空间；过滤器面板，其包括纤维安装盘，该纤维安装盘具有大量的连接到纤维安装盘的表面的纤维，所述过滤器面板安装在所述螺旋状框架和所述金属网或其他支撑表面上。

在某些情况下，所述螺旋状框架连接到具有至少一个锁环的中心轴；纤维被固定在所述纤维安装盘的大量的细孔中；所述过滤器框架和/或所述金属丝网或其他支撑件主要由黑色金属制成；所述过滤器面板磁性地安装到所述螺旋框架和/或所述金属丝网(通常用于黑色金属螺旋框架和/或支撑表面)。

并且在某些实施例中(特别是对于黑色金属螺旋框架和/或支架)，所述过滤器面板安装在所述螺旋框架和金属丝网上(或其他支撑件)，间隙调整面板连接到纤维安装盘，磁性板连接到间隙调整面板；所述间隙调整板连接到磁性安装板，所述磁性安装板连接(如粘合)到所述磁性板。

进一步有利的实施例，包括冲洗器(如喷洗器)，其从所述纤维上冲走微粒；所述冲洗器包括多个与冲洗水供水管连接的冲洗水喷嘴。

在进一步有利的实施例中，所述过滤器包括多个(例如，2、3或4)或至少两个平行连接的过滤器箱；平行连接的过滤器箱包括安装在废气入口连接管和废气出口连接管中的气体开关阀，用于使所述过滤器箱控制所述废气流动通过所述箱子(如用于每个箱子或每组平行箱子的入口和出口的阀使得所述阀能够将每个箱子与其他的一个或多个箱子隔离，或将每组箱子与另一组或多组箱子隔离)。

另一个相关的发明涉及电解液微粒过滤器，其包括外部本体和安装在该外部本体内的倾斜的、安装在输送机上的(conveyor-mounted)纤维微粒过滤器。