[发明专利]使用加氨热弧菌碳酸酐酶的CO2捕获方法

权利要求书

1.一种用于处理含CO₂的气体的方法，包括：

供应含CO₂的气体至吸收器；

供应水性吸收溶液至所述吸收器；

使所述含CO₂的气体与水性吸收溶液在吸收器中接触，以将CO₂溶解至所述水性吸收溶液中，其中：

所述水性吸收溶液包含浓度为1M至4M的一价金属碳酸盐化合物；具有25°C至80°C的温度；在进入所述吸收器时具有9至11.5的碱性pH；且包含加氨热弧菌(Thermovibrio ammonificans)碳酸酐酶(TACA)或其功能性衍生物，其以0.05 g/L至4 g/L的浓度游离于溶液中，以在吸收器中催化溶解的CO₂水合反应成为碳酸氢根(bicarbonate)和氢离子，由此产生富含离子的包含TACA的溶液和耗尽CO₂的气体，其中所述TACA或其功能性衍生物包含与SEQ ID NO. 6具有至少70%序列同一性并且在对应于SEQ ID NO. 4的位置2-6具有由GLU-HIS-GLU取代的残基的氨基酸序列，导致所述与SEQ ID NO. 6具有至少70%序列同一性并且在对应于SEQ ID NO. 4的位置2-6具有由GLU-HIS-GLU取代的残基的氨基酸序列与SEQID NO. 4的多肽相比增加的生产水平；且

所述含CO₂的气体包含5 vol%至15 vol%的CO₂，以及CO和NO_x化合物；

从所述吸收器去除富含离子的溶液和耗尽CO₂的气体；

加热所述富含离子的溶液以产生具有脱离温度(stripping temperature)的加热的富含离子的溶液；

供应所述加热的富含离子的溶液至脱离器；

在所述脱离器中将碳酸氢根和氢离子转变为CO₂气体并产生再生的耗尽离子的溶液，其中：

所述脱离器温度比吸收器温度更高，且为30°C至110°C；

所述加热的富含离子的溶液在进入脱离器时具有8至11的pH；

所述加热的富含离子的溶液具有0.05至1 molCO₂/mol一价阳离子的CO₂负载；

从所述脱离器释放CO₂气体；

从所述脱离器释放再生的耗尽离子的溶液；

将所述耗尽离子的溶液的至少一部分冷却以产生冷却的耗尽离子的溶液；和

将冷却的再生的耗尽离子的溶液的至少一部分再循环回到吸收器，以形成至少一部分的所述水性吸收溶液，其中所述酶在1.45M K₂CO₃ pH 10中于85°C暴露8小时后显示至少50%的残留活性。

2.权利要求1的方法，其中所述吸收器是填充柱(packed column)。

3.权利要求1或2的方法，其中所述含CO₂的气体来源于天然气燃烧。

4.权利要求1或2的方法，其中所述含CO₂的气体来源于煤炭燃烧。

5.权利要求1或2的方法，其中所述一价金属碳酸盐是碳酸钾。

6.权利要求5的方法，其中所述碳酸钾以1M至2M的浓度添加。

7.权利要求5的方法，其中所述碳酸钾以1.25M至1.75M的浓度添加。

8.权利要求1或2的方法，其中所述吸收器中水性吸收溶液的温度是25°C至70°C。

9.权利要求1或2的方法，其中所述吸收器中水性吸收溶液的温度是30°C至55°C。

10.权利要求1或2的方法，其中所述吸收器中水性吸收溶液的pH是9.5至10.5。