[发明专利]用于气体转化的利用超声波的设备和方法

说明书

用于气体转化的利用超声波的设备和方法，所述设备包括：用于将工艺气体引入柱中的液体介质内的器件；以及被设置成生成超声波能量的超声波能量发生器，该设备被构造成将由发生器生成的超声波能量投入液体介质内，使得工艺气体暴露于超声波能量，该设备被设置成允许收集已经暴露于超声波能量的工艺气体。该设备也优选地包括微气泡发生器，以生成工艺气体的微气泡，以便暴露于超声波能量。超声波能量发生器可以被构造成由于从中通过的驱动气体的流动生成超声波能量。

本申请是申请号为201480068047.X、国际申请日为2014年10月14日的同名的发明专利申请的分案申请。

通过引用合并

WO2013/093527的内容特此通过引用并入本文。Wang et al, J. Phys. Chem. Lett.2010, 1, 48-53的内容特此通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及温室气体的处置和处理。具体地但不排他地，本发明涉及处置和处理温室气体，诸如从工业来源（诸如煤、油或燃气发电站）或者从一个或多个其它来源（诸如内燃发动机）排出的燃烧气体。在某些方面，本发明也涉及存储容器中的液体的处理。

背景技术

应该理解的是，来自工业厂房（诸如煤、油或燃气发电站）和其它来源（包括内燃发动机）的燃烧气体的排放对环境是有害的。二氧化碳的排放是受到特别关注的，并且对于减少排放到大气中的二氧化碳的量存在大量的兴趣。

减少排放的一种方法是捕集并且存储二氧化碳直到可用经济的处理方法将二氧化碳转化成害处更少的或甚至有益的形式，诸如碳和氧（O₂）。不过，二氧化碳的存储是昂贵的并且仅仅推迟了气体的转化的问题。

本发明的目标是解决与现有技术相关联的缺点。

发明内容

参考所附权利要求，可以理解本发明的实施例。

本发明的方面提供一种设备和一种方法。

在本发明要求保护的方面中，提供用于将工艺气体所包含的一种或多种反应物化学物种转化成一种或多种产物化学物种的气体转化设备，其包括：

用于将工艺气体引入载体液体介质内的器件；以及

设置成生成超声波能量的超声波能量发生器，

该设备构造成将由发生器生成的超声波能量投入液体介质内，使得工艺气体暴露于超声波能量，

该设备设置成允许收集一种或多种产物化学物种。

本发明的实施例具有如下特征：工艺气体可以经受超声波能量，从而导致工艺气体或其一种或多种化学物种转化成一种或多种其它化学物种（诸如一种或多种其它气体）。

通过将超声波能量投入已经引入工艺气体的液体介质内，工艺气体可以经受溃灭气泡（collapsing bubble）中的空化（cavitation），从而导致工艺气体从一种化学物种（诸如二氧化碳）向一种或多种其它化学物种（诸如一种或多种碳氢化合物和/或可选地一种或多种其它物种）的转化。例如，在一些实施例中，工艺气体可以是或者可以包括二氧化碳作为反应物化学物种，二氧化碳被转化成产物化学物种甲烷和氧。也可以使用其它转化反应。例如在一些实施例中，二氧化碳可以额外地或替代地转化成不同的碳氢化合物，诸如乙烷、丙烷或者碳氢化合物中的任意其它合适的碳氢化合物。在一些实施例中，二氧化碳可以被转化成非碳氢化合物材料。在一些实施例中，除了二氧化碳之外的一种或多种化合物可以被转化成一种或多种其它形式，无论是元素形式、化合物形式还是任意其它形式。