[發(fā)明專利]用于二氧化碳分離的膨脹機(jī)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210354111.3
• 申請(qǐng)日: 2012-09-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103134268A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: D.C.霍弗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號(hào): F25J3/00
• 分類號(hào): F25J3/00
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 周李軍;林森

1.?一種用于從氣流中分離二氧化碳的膨脹機(jī)，其包含：

(a)?外殼；

(b)?至少一個(gè)設(shè)置在外殼內(nèi)的旋轉(zhuǎn)部件；

(c)?至少一個(gè)設(shè)置在外殼中的入口，其中所述入口構(gòu)造成接收氣流；

(d)?至少一個(gè)設(shè)置在外殼中的第一出口，其中所述第一出口構(gòu)造成排出富CO₂流；和

(e)?至少一個(gè)設(shè)置在外殼中的第二出口，其中所述第二出口構(gòu)造成排出貧CO₂流；

其中所述膨脹機(jī)構(gòu)造成冷卻氣流以便氣流中的部分CO₂形成固體CO₂和液體CO₂中的一種或兩種；且

其中所述膨脹機(jī)進(jìn)一步構(gòu)造成從氣流中分離至少部分固體CO₂和液體CO₂中的一種或兩種以形成富CO₂流和貧CO₂流。

2.?權(quán)利要求1的膨脹機(jī)，其中所述膨脹機(jī)構(gòu)造成冷卻氣流以便氣流中的部分CO₂主要形成固體CO₂，和

其中所述膨脹機(jī)進(jìn)一步構(gòu)造成從氣流中分離固體CO₂以形成固體富CO₂流。

3.?權(quán)利要求1的膨脹機(jī)，其中所述外殼包含一個(gè)或多個(gè)與第一出口流體連通并且構(gòu)造成從氣流中分離富CO₂流的分離通道。

4.?權(quán)利要求1的膨脹機(jī)，其中所述貧CO₂流基本不含CO₂。

5.?權(quán)利要求2的膨脹機(jī)，其中所述膨脹機(jī)的至少一個(gè)部件進(jìn)一步包括構(gòu)造成防止固體CO₂粘附于膨脹機(jī)部件表面的涂層。

6.?權(quán)利要求2的膨脹機(jī)，其中所述膨脹機(jī)進(jìn)一步包括至少一個(gè)構(gòu)造成防止固體CO₂粘附于膨脹機(jī)部件表面的加熱部件。

7.?用于從氣流中分離二氧化碳的系統(tǒng)，其包括：

(i)?構(gòu)造成壓縮和冷卻氣流的至少一個(gè)壓縮階段和至少一個(gè)冷卻階段；

(ii)?與冷卻階段或壓縮階段流體連通的包括至少一個(gè)膨脹機(jī)的至少一個(gè)膨脹階段，所述膨脹機(jī)包括：

(a)?外殼；

(b)?至少一個(gè)設(shè)置在外殼內(nèi)的旋轉(zhuǎn)部件；

(c)?至少一個(gè)設(shè)置在外殼中的入口，其中所述入口構(gòu)造成接收氣流；

(d)?至少一個(gè)設(shè)置在外殼中的第一出口，其中所述第一出口構(gòu)造成排出富CO₂流；和

(e)?至少一個(gè)設(shè)置在外殼中的第二出口，其中所述第二出口構(gòu)造成排出貧CO₂流；

其中所述膨脹機(jī)構(gòu)造成冷卻氣流以便氣流中部分CO₂形成固體CO₂和液體CO₂中的一種或兩種；和

其中所述膨脹機(jī)進(jìn)一步構(gòu)造成從氣流中分離至少部分固體CO₂和液體CO₂中的一種或兩種以形成富CO₂流和貧CO₂流。

8.?一種從氣流中分離二氧化碳的方法，其包含：

(i)?提供膨脹機(jī)，其包含：

(a)?外殼；

(b)?至少一個(gè)設(shè)置在外殼內(nèi)的旋轉(zhuǎn)部件；

(c)?至少一個(gè)設(shè)置在外殼中的入口，其中所述入口構(gòu)造成接收氣流；

(d)?至少一個(gè)設(shè)置在外殼中的第一出口，其中所述第一出口構(gòu)造成排出富CO₂流；和

(e)?至少一個(gè)設(shè)置在外殼中的第二出口，其中所述第二出口構(gòu)造成排出貧CO₂流；

(ii)?冷卻膨脹機(jī)中的氣流以便氣流中的部分CO₂形成固體CO₂和液體CO₂中的一種或兩種；和

(iii)?從膨脹機(jī)中的氣流中分離至少部分固體CO₂和液體CO₂中的一種或兩種以形成富CO₂流和貧CO₂流。