[发明专利]基于膜的废气洗涤方法和系统

权利要求书

1.一种用于减少来自发动机废气的源的目标排放气体(TEG)的浓度的方法，包括以下步骤：

将所述发动机废气从所述源引导到含有至少一个中空纤维半透性陶瓷膜片阵列的封闭空间中，其中所述废气接触所述膜片的外表面，在所述外表面上所述废气内的TEG化合物选择性渗透通过所述膜片，进而降低所述废气内的所述TEG的浓度；

使能够保持所述TEG的载体液体循环通过所述中空纤维陶瓷膜片的孔，进而升高所述载体液体内所述TEG化合物的浓度；

从所述封闭空间排放含有减少TEG浓度的所述废气且从所述中空纤维陶瓷膜片阵列移除其中含有所述TEG化合物的所述载体液体以用于排放或再循环。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述液体从所述膜片阵列排放到环境中。

3.根据权利要求1所述的方法，其中在从所述膜片阵列移除所述载体液体之后，将所述TEG与所述载体液体分离以减少所述载体液体中所述TEG的浓度，且随后使所述载体液体再循环返回通过所述膜片阵列。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述载体液体包括离子液体、任选地包括氢氧化钠的碱性溶液、淡水或海水中的一者。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述离子液体包括对所述TEG特定的任务特定离子液体(TSIL)。

6.根据权利要求4所述的方法，其中所述载体液体是离子液体，且所述方法包括分离所述TEG化合物与所述载体液体以用于存储以及使所述载体液体再循环通过所述膜片阵列的进一步步骤。

7.根据权利要求4到6中任一权利要求所述的方法，其中所述离子液体是以下各者中的一或多者：

1,1,3,3-四甲基胍乳酸盐[TMG][L]；

单乙醇铵乳酸盐[MEA][L]；

1-丁基-3-甲基咪唑鎓四氟硼酸盐[BMIm][BF₄]；

1-丁基-3-甲基咪唑鎓甲基硫酸盐[BMIm][MeSO₄]；

1-己基-3-甲基咪唑鎓甲基硫酸盐[HMIm][MeSO₄]；

1-乙基-3-甲基咪唑鎓甲基硫酸盐[EMIm][MeSO₄]；

1-丁基-3-甲基咪唑鎓六氟磷酸盐[BMIm][PF6]；

1-丁基-3-甲基咪唑鎓三氟甲烷磺酸盐[BMIM]OTf；或

1-丁基-3-甲基-咪唑鎓六氟磷酸盐([C4mim][PF6])。

8.根据权利要求1到7中任一权利要求所述的方法，其中所述发动机是船舶柴油发动机。

9.根据权利要求1到8中任一权利要求所述的方法，其中所述TEG包括硫氧化物、氮氧化物或碳氧化物中的一或多者。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述载体液体是任选地包括NaOH的碱性溶液，且所述TEG化合物包括当进而接触时由所述载体液体中和的酸，所述方法包括以沉淀的形式从所述载体液体沉淀所述TEG化合物且使所述载体液体再循环通过所述膜片的进一步步骤。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述载体液体包括NaOH，且所述沉淀步骤包括冷却所述载体液体。

12.根据权利要求1到11中任一权利要求所述的方法，其包括所述膜片阵列的多个膜片阵列且所述液体载体经并行或依序引导通过所述阵列。

13.根据权利要求1到12中任一权利要求所述的方法，其包括进一步步骤：确定未处理废气内的TEG的浓度，确定将所述未处理气体中的TEG浓度减少到目标水平所需的液体流的最佳速率，以及选择性控制通过所述膜片阵列的液体流的速率以匹配液体流的所述最佳速率。

14.根据权利要求1到13中任一权利要求所述的方法，其包括进一步步骤：通过确定穿过所述阵列的所述液体是否经历超过预定水平的压降或小于预定水平的pH下降中的一者或两者来确定在所述TEG的减少浓度下所述膜片阵列的有效性。

15.根据权利要求1到14中任一权利要求所述的方法，其中所述膜片阵列包括容纳于模块化外壳中的模块，其中所述液体基于所述废气中的TEG浓度的水平和/或所述废气的流动速率的确定而循环通过选定数目的所述模块，且其中可响应于所述确定而选择性激活或去激活所述模块。