[发明专利]用于从燃烧气体中集成式分离二氧化碳气体的系统和方法

权利要求书

1.一种集成式吸附气体分离方法，用于分离源自燃料燃烧器的燃烧气流的至少一部分，其中，所述燃烧气流包括至少二氧化碳和水组分，所述方法包括以下步骤：

(a)允许一燃料流进入一燃料入口并允许氧化剂流进入所述燃料燃烧器的一氧化剂入口，以产生所述燃烧气流；

(b)允许所述燃烧气流进入至少一吸附气体分离系统，所述吸附气体分离系统带有多个吸附剂接触器，每一吸附剂接触器包括至少一用于吸附所述二氧化碳组分的吸附材料；

(c)允许所述燃烧气流进入至少一吸附剂接触器的一入口；

(d)在至少一所述吸附材料上吸附所述燃烧气流的所述二氧化碳组分的至少一部分；

(e)从至少一所述吸附剂接触器的一出口回收一第一产品流，所述第一产品流相对所述燃烧气流消耗了所述二氧化碳组分；

(f)解吸在至少一所述吸附剂接触器内的至少一所述吸附材料上吸附的所述二氧化碳组分的一第一部分；

(g)在至少一所述吸附剂接触器的所述入口和出口中至少一个回收一第二产品流，所述第二产品流相对所述燃烧气流富集了所述二氧化碳组分；

(h)解吸吸附在所述吸附材料上的所述二氧化碳组分的一第二部分；

(i)在至少一所述吸附剂接触器的所述入口和出口中至少一个回收一第三产品流，所述第三产品流包括所述二氧化碳组分的所述第二部分；和

(j)循环所述第三产品流的至少一部分到所述燃料燃烧器的氧化剂入口用于燃烧。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于，还包括在步骤(f)允许一解吸流体流进入至少一所述吸附剂接触器，进入的所述解吸流体流的量足以解吸至少一所述吸附材料上吸附的二氧化碳组分的总量的至少一部分。

3.根据权利要求2的方法，其特征在于，所述解吸流体流包括蒸汽流、热的燃烧气流、空气流和加热的空气流中的至少一个。

4.根据权利要求1的方法，其特征在于，还包括在步骤(h)允许一调节流进入至少一所述吸附剂接触器，进入的所述调节流的量足以解吸吸附在所述至少一吸附材料上的所述二氧化碳组分的至少一部分。

5.根据权利要求4的方法，其特征在于，所述调节流体流包括空气流、加热的空气流、烟道气流和蒸汽流中的至少一个。

6.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述吸附气体分离系统包括至少三个吸附剂接触器，基本上同时分别在一第一、第二和第三吸附剂接触器从所述吸附气体分离系统回收所述第一产品流、所述第二产品流和所述第三产品流。

7.根据权利要求1的方法，其特征在于，步骤(c)至(j)在一吸附剂接触器顺序进行。

8.根据权利要求1的方法，其特征在于，步骤(f)还包括在解吸所述第二产品流之前中止所述燃烧气流进入至少一所述吸附剂接触器，所述吸附剂接触器包括至少一吸附材料。

9.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述第一产品气体基本上不含二氧化碳，所述第二产品气体基本上由二氧化碳构成。

10.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述第三产品流的温度高于周围空气的温度。

11.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述第三产品流的温度低于周围空气的温度。

12.根据权利要求9的方法，其特征在于，所述第三产品流包括水。

13.根据权利要求1-12之一的方法，其特征在于，所述氧化剂流包括空气。

14.根据权利要求1-12之一的方法，其特征在于，所述氧化剂流包括浓度低于环境空气的氧气。

15.根据权利要求1-12之一的方法，其特征在于，所述氧化剂流包括添加氧气的空气。

16.根据权利要求2-15之一的方法，其特征在于，还包括：

在一辅助热交换器的导管通过允许一加热流体进入所述辅助加热器来加热所述解吸流体流；

其中允许进入所述辅助热交换导管的解吸流体进料流的压力不超过环境压力约2巴。

17.根据权利要求16方法，其特征在于，所述压力不超过环境压力约1巴。

18.根据权利要求16-17之一的方法，其特征在于，所述加热流体为气体。