Claims (53)
1. Способ отпарки СО2 для отпарки СО2 из содержащего биокатализатор абсорбирующего раствора с высоким содержанием СО2 для получения содержащего биокатализатор абсорбирующего раствора с низким содержанием СО2 и газа с высоким содержанием СО2, включающий:1. A method for stripping CO 2 for stripping CO 2 from an absorbing solution containing a biocatalyst with a high content of CO 2 to obtain an absorbing solution containing a biocatalyst with a low content of CO 2 and a gas with a high content of CO 2 , including:
генерирование отпарного газа из части содержащего биокатализатор абсорбирующего раствора с низким содержанием СО2 в блоке получения отпарного газа, generating boil-off gas from a portion of the biocatalyst-containing low CO 2 absorbing solution in the boil-off gas generating unit,
приведение содержащего биокатализатор абсорбирующего раствора с высоким содержанием СО2 в контакт с отпарным газом в газожидкостном контакторе для получения абсорбирующего раствора с низким содержанием СО2, и газа с высоким содержанием СО2.bringing the biocatalyst-containing high CO 2 absorption solution into contact with the stripping gas in a gas-liquid contactor to obtain a low CO 2 absorption solution and a high CO 2 gas.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что блок генерирования отпарного газа представляет собой испаритель с падающей пленкой.2. Method according to claim 1, characterized in that the boil-off gas generation unit is a falling film evaporator.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что газожидкостный контактор представляет собой газожидкостный контактор прямого действия.3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the gas-liquid contactor is a direct-acting gas-liquid contactor.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что газожидкостный контактор представляет собой насадочную колонну, тарельчатую колонну, распылительный реактор или вращающийся насадочный слой.4. The method according to p. 3, characterized in that the gas-liquid contactor is a packed column, a tray column, a spray reactor or a rotating packed bed.
5. Способ отпарки СО2 для отпарки СО2 из содержащего биокатализатор абсорбирующего раствора с высоким содержанием СО2 для получения содержащего биокатализатор абсорбирующего раствора с низким содержанием СО2 и газа с высоким содержанием СО2, включающий:5. A method for stripping CO 2 for stripping CO 2 from an absorbing solution containing a biocatalyst with a high content of CO 2 to obtain an absorbing solution containing a biocatalyst with a low content of CO 2 and a gas with a high content of CO 2 , including:
генерирование отпарного газа из содержащего биокатализатор абсорбирующего раствора с высоким содержанием СО2, иgenerating a boil-off gas from the biocatalyst-containing high CO 2 absorbing solution, and
приведение содержащего биокатализатор абсорбирующего раствора с высоким содержанием СО2 в контакт с отпарным газом в газожидкостном контакторе для получения абсорбирующего раствора с низким содержанием СО2, и газа с высоким содержанием CO2.contacting the biocatalyst-containing high CO2 absorbent solution with a boil-off gas in a gas-liquid contactor to produce a low CO2 absorbent solution and a high CO2 gas.
6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что генерирование отпарного газа включает нагревание содержащего биокатализатор абсорбирующего раствора с высоким содержанием СО2 в газожидкостном контакторе, с одновременным генерированием отпарного газа и отпаркой CO2 из содержащего биокатализатор абсорбирующего раствора с высоким содержанием СО2 в газожидкостном контакторе.6. The method according to claim 5, characterized in that the generation of boil-off gas comprises heating a biocatalyst-containing absorbing solution with a high content of CO 2 in a gas-liquid contactor, while generating boil-off gas and stripping CO 2 from an absorbing solution containing a biocatalyst with a high content of CO 2 in gas-liquid contactor.
7. Способ по п. 5 или 6, отличающийся тем, что газожидкостный контактор представляет собой газожидкостный контактор прямого действия, необязательно испаритель с падающей пленкой.7. Method according to claim 5 or 6, characterized in that the gas-liquid contactor is a direct acting gas-liquid contactor, optionally a falling film evaporator.
8. Способ по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что содержащий биокатализатор абсорбирующий раствор с высоким содержанием СО2 представляет собой водный раствор, и генерированный отпарной газ содержит пар.8. The method according to any one of paragraphs. 1-7, characterized in that the biocatalyst-containing absorbing solution with a high content of CO 2 is an aqueous solution, and the generated boil-off gas contains steam.
9. Способ отпарки СО2 для отпарки СО2 из содержащего биокатализатор абсорбирующего раствора с высоким содержанием СО2 для получения содержащего биокатализатор абсорбирующего раствора с низким содержанием СО2 и газа с высоким содержанием СО2, включающий:9. A method for stripping CO 2 for stripping CO 2 from an absorbing solution containing a biocatalyst with a high content of CO 2 to obtain an absorbing solution containing a biocatalyst with a low content of CO 2 and a gas with a high content of CO 2 , including:
конденсацию по меньшей мере части газа с высоким содержанием CO2 для получения отпарной жидкости,condensing at least a portion of the gas with a high CO 2 content to obtain stripping liquid,
генерирование отпарного газа из отпарной жидкости, generation of boil-off gas from boil-off liquid,
приведение содержащего биокатализатор абсорбирующего раствора с высоким содержанием СО2 в контакт с отпарным газом для получения содержащего биокатализатор абсорбирующего раствора с низким содержанием СО2 и газа с высоким содержанием CO2.contacting a biocatalyst-containing high CO 2 absorbing solution with a boil-off gas to obtain a biocatalyst-containing low CO 2 absorbing solution and a high CO 2 gas.
10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что генерирование отпарного газа из отпарной жидкости осуществляют в ребойлере.10. The method according to claim 9, characterized in that the generation of boil-off gas from the boil-off liquid is carried out in a reboiler.
11. Способ по п. 9 или 10, отличающийся тем, что приведение содержащего биокатализатор абсорбирующего раствора с высоким содержанием СО2 в контакт с отпарным газом осуществляют в газожидкостном контакторе прямого действия.11. The method according to claim 9 or 10, characterized in that the contacting of the biocatalyst-containing absorbing solution with a high CO 2 content with boil-off gas is carried out in a direct-acting gas-liquid contactor.
12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что газожидкостной контактор прямого действия представляет собой насадочную колонну, тарельчатую колонну, распылительный реактор или вращающийся насадочный слой. 12. The method according to claim 11, characterized in that the gas-liquid direct contactor is a packed column, a tray column, a spray reactor, or a rotating packed bed.
13. Способ по любому из пп. 9-12, отличающийся тем, что отпарная жидкость представляет собой содержащую воду жидкость, представляющую собой воду или водный раствор, и при этом отпарная жидкость необязательно содержит воду, полученную из абсорбирующего раствора с низким содержанием СО2.13. The method according to any one of paragraphs. 9-12, characterized in that the stripping liquid is a water-containing liquid, which is water or an aqueous solution, and while the stripping liquid optionally contains water obtained from an absorbing solution with a low content of CO 2 .
14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что водный раствор представляет собой солевой раствор, содержащий NaCl, KCl, K2CO3, Na2CO3 или их комбинацию.14. The method according to p. 13, characterized in that the aqueous solution is a saline solution containing NaCl, KCl, K 2 CO 3 , Na 2 CO 3 or a combination thereof.
15. Способ по любому из пп. 9-12, отличающийся тем, что отпарная жидкость представляет собой жидкое органическое соединение.15. The method according to any one of paragraphs. 9-12, characterized in that the stripping liquid is a liquid organic compound.
16. Способ по п. 15, отличающийся тем, что отпарная жидкость может не смешиваться с водой и иметь более низкую плотность, чем вода.16. The method according to claim 15, characterized in that the stripping liquid may be immiscible with water and have a lower density than water.
17. Способ по п. 15, отличающийся тем, что отпарная жидкость может не смешиваться с водой и иметь более высокую плотность, чем вода.17. The method according to claim 15, characterized in that the stripping liquid may be immiscible with water and have a higher density than water.
18. Способ по п. 15, отличающийся тем, что жидкое органическое соединение может представлять собой углеводород CxHy, где x = 5 или 6; или галогенированное углеводородное производное, включая гексан, циклогексан, циклопентан, цис-1,2-дихлорэтен, 2-метилпентан, трихлорэтилен, CHCl3, перфторгексан, триметилсилан или их комбинацию.18. The method according to p. 15, characterized in that the liquid organic compound may be a hydrocarbon C x H y where x = 5 or 6; or a halogenated hydrocarbon derivative including hexane, cyclohexane, cyclopentane, cis-1,2-dichloroethene, 2-methylpentane, trichlorethylene, CHCl 3 , perfluorohexane, trimethylsilane, or a combination thereof.
19. Способ отпарки СО2 для отпарки СО2 из содержащего биокатализатор абсорбирующего раствора с высоким содержанием СО2 для получения содержащего биокатализатор абсорбирующего раствора с низким содержанием СО2 и газа с высоким содержанием СО2, включающий:19. A method for stripping CO 2 for stripping CO 2 from an absorbing solution containing a biocatalyst with a high content of CO 2 to obtain an absorbing solution containing a biocatalyst with a low content of CO 2 and a gas with a high content of CO 2 , including:
приведение содержащего биокатализатор абсорбирующего раствора с высоким содержанием СО2 в контакт непосредственно с отпарным газом для получения содержащего биокатализатор абсорбирующего раствора с низким содержанием СО2 и газа с высоким содержанием CO2, при этом отпарной газ представляет собой неконденсируемый газ.contacting the biocatalyst-containing high CO 2 absorbent solution directly with boil-off gas to form a biocatalyst-containing low CO 2 and high CO 2 absorbent solution, wherein the boil-off gas is a non-condensable gas.
20. Способ по п. 19, отличающийся тем, что приведение содержащего биокатализатор абсорбирующего раствора с высоким содержанием CO2 в контакт непосредственно с отпарным газом осуществляют в насадочной колонне, тарельчатой колонне, распылительном реакторе или во вращающемся насадочном слое.20. The method according to claim 19, characterized in that the contacting of the biocatalyst-containing high CO 2 absorbent solution directly with the stripping gas is carried out in a packed column, tray column, spray reactor or in a rotating packed bed.
21. Способ по п. 19 или 20, отличающийся тем, что неконденсируемый газ представляет собой воздух или азот.21. The method according to claim 19 or 20, characterized in that the non-condensable gas is air or nitrogen.
22. Способ по пп. 1-20, отличающийся тем, что отпарной газ подают во множество отстоящих друг от друга мест, предпочтительно распределенных по высоте газожидкостного контактора.22. The method according to paragraphs. 1-20, characterized in that the boil-off gas is supplied to a plurality of spaced places, preferably distributed along the height of the gas-liquid contactor.
23. Способ по пп. 1-22, отличающийся тем, что содержащий биокатализатор абсорбирующий раствор с высоким содержанием CO2 отводят из различных секций газожидкостного контактора для нагрева и повторно вводят в газожидкостный контактор через нагревательные контуры.23. The method according to paragraphs. 1-22, characterized in that the biocatalyst-containing absorbing solution with a high content of CO 2 is withdrawn from various sections of the gas-liquid contactor for heating and re-introduced into the gas-liquid contactor through the heating circuits.
24. Способ по любому из пп. 1-23, включающий минимизацию или предотвращение воздействия на содержащий биокатализатор абсорбирующий раствор с высоким содержанием CO2 и содержащий биокатализатор абсорбирующий раствор с низким содержанием CO2, условий образования пузырьков, при которых создаются новые границы раздела газ-жидкость посредством образования пузырьков.24. The method according to any one of paragraphs. 1-23 comprising minimizing or preventing the biocatalyst-containing high CO 2 absorption solution and the biocatalyst-containing low CO 2 absorption solution from being exposed to bubbling conditions that create new gas-liquid interfaces through bubble formation.
25. Способ отпарки СО2 для отпарки СО2 из содержащего биокатализатор абсорбирующего раствора с высоким содержанием СО2, включающий:25. A CO 2 stripping method for stripping CO 2 from a biocatalyst-containing absorbent solution with a high CO 2 content, comprising:
приведение содержащего биокатализатор абсорбирующего раствора с высоким содержанием CO2 в контакт с отпарным газом для создания движущей силы отпарки CO2 из содержащего биокатализатор абсорбирующего раствора с высоким содержанием CO2, с получением содержащего биокатализатор абсорбирующего раствора с низким содержанием CO2 и газа с высоким содержанием CO2; иbringing the biocatalyst-containing high CO 2 absorption solution into contact with boil-off gas to generate a driving force for stripping CO 2 from the biocatalyst-containing high CO 2 absorption solution to produce a low CO 2 absorption solution containing the biocatalyst and a high CO gas 2 ; And
минимизацию или предотвращение воздействия на содержащий биокатализатор абсорбирующий раствор с высоким содержанием CO2 и содержащий биокатализатор абсорбирующий раствор с низким содержанием CO2, условий образования пузырьков, при которых создаются новые границы раздела газ-жидкость посредством образования пузырьков.minimizing or preventing the biocatalyst-containing high CO 2 absorption solution and the biocatalyst-containing low CO 2 absorption solution from being exposed to bubbling conditions that create new gas-liquid interfaces through bubble formation.
26. Способ по п. 25, дополнительно включающий генерирование отпарного газа из части содержащего биокатализатор абсорбирующего раствора с низким содержанием СО2 в блоке генерирования отпарного газа, при этом блок генерирования отпарного газа необязательно представляет собой испаритель с падающей пленкой.26. The method of claim 25, further comprising generating boil-off gas from a portion of the biocatalyst-containing low CO 2 absorption solution in the boil-off gas generation unit, the boil-off gas generation unit optionally being a falling film evaporator.
27. Способ по п. 25, дополнительно включающий генерирование отпарного газа из содержащего биокатализатор абсорбирующего раствора с высоким содержанием СО2 в газожидкостном контакторе прямого действия, при этом газожидкостный контактор прямого действия необязательно представляет собой испаритель с падающей пленкой.27. The method of claim 25, further comprising generating boil-off gas from the biocatalyst-containing high CO 2 absorption solution in a direct gas-liquid contactor, the direct gas-liquid contactor optionally being a falling film evaporator.
28. Способ по п. 25, дополнительно включающий конденсацию по меньшей мере части газа с высоким содержанием CO2 для получения отпарной жидкости, и генерирование отпарного газа из отпарной жидкости в блоке генерации отпарки, причем блок генерации отпарки необязательно представляет собой ребойлер или испаритель.28. The method of claim 25, further comprising condensing at least a portion of the high CO 2 gas to produce stripping liquid, and generating stripping gas from the stripping liquid in a stripping generation unit, the stripping generation unit optionally being a reboiler or evaporator.
29. Способ по п. 26 или 28, отличающийся тем, что приведение абсорбирующего раствора с высоким содержанием CO2, содержащего биокатализатор, в контакт с отпарным газом осуществляют в насадочной колонне, тарельчатой колонне, распылительном реакторе или во вращающемся насадочном слое.29. The process according to claim 26 or 28, characterized in that the contacting of the high CO 2 absorbing solution containing the biocatalyst with the stripping gas is carried out in a packed column, a tray column, a spray reactor or a rotating packed bed.
30. Способ улавливания CO2 на основе биокатализатора, включающий:30. A biocatalyst-based CO2 capture method, comprising:
приведение CO2-содержащего газа в контакт с содержащим биокатализатор абсорбирующим раствором для получения содержащего биокатализатор абсорбирующего раствора с высоким содержанием CO2,bringing the CO 2 -containing gas into contact with the absorbing solution containing the biocatalyst to obtain the absorbing solution containing the biocatalyst with a high content of CO 2 ,
применение способа отпарки СО2 по любому из пп. 1-29 для десорбции СО2 из содержащего биокатализатор абсорбирующего раствора с высоким содержанием СО2, с получением, таким образом, абсорбирующего раствора с низким содержанием СО2 и газа с высоким содержанием СО2.application of the CO 2 stripping method according to any one of paragraphs. 1-29 to strip CO 2 from the biocatalyst-containing CO 2 rich absorbent solution, thereby obtaining a low CO 2 absorbent solution and a CO 2 rich gas.
31. Способ десорбции CO2 из содержащего биокатализатор абсорбирующего раствора с высоким содержанием CO2 в испарителе, включающий:31. A method for desorption of CO 2 from a biocatalyst-containing absorbing solution with a high content of CO 2 in an evaporator, including:
подачу содержащего биокатализатор абсорбирующего раствора с высоким содержанием CO2 в испаритель, supplying the biocatalyst-containing absorbing solution with a high CO 2 content to the evaporator,
нагревание содержащего биокатализатор абсорбирующего раствора с высоким содержанием CO2 для одновременного генерирования отпарного газа и создания движущей силы для десорбции CO2 из содержащего биокатализатор абсорбирующего раствора с высоким содержанием CO2.heating the biocatalyst-containing high CO 2 absorption solution to simultaneously generate boil-off gas and provide a driving force for desorption of CO 2 from the biocatalyst-containing high CO 2 absorption solution.
32. Способ по п. 31, отличающийся тем, что испаритель представляет собой испаритель с падающей пленкой.32. The method of claim 31, wherein the evaporator is a falling film evaporator.
33. Применение испарителя для генерирования отпарного газа для отпарки CO2 из содержащего биокатализатор абсорбирующего раствора с высоким содержанием CO2 и получения содержащего биокатализатор абсорбирующего раствора с низким содержанием CO2.33. Use of an evaporator for generating boil-off gas for stripping CO 2 from a biocatalyst-containing absorbing solution with a high CO 2 content and obtaining a biocatalyst-containing absorbing solution with a low CO 2 content.
34. Применение по п. 33, отличающееся тем, что испаритель применяют для генерирования отпарного газа из содержащего биокатализатор абсорбирующего раствора с высоким содержанием CO2.34. Use according to claim 33, characterized in that the evaporator is used to generate boil-off gas from a biocatalyst-containing absorbing solution with a high CO 2 content.
35. Применение по п. 33, отличающееся тем, что испаритель применяют для генерирования отпарного газа из содержащего биокатализатор абсорбирующего раствора с низким содержанием CO2.35. Use according to claim 33, characterized in that the evaporator is used to generate boil-off gas from a biocatalyst-containing absorbing solution with a low CO 2 content.
36. Применение по любому из пп. 33-35, отличающееся тем, что испаритель представляет собой испаритель с падающей пленкой.36. Application according to any one of paragraphs. 33-35, characterized in that the evaporator is a falling film evaporator.
37. Способ по любому из пп. 1-29, способ по любому из пп. 30-32 и применение по любому из пп. 33-36, отличающиеся тем, что содержащий биокатализатор абсорбирующий раствор с высоким содержанием СО2 содержит биокатализаторы в растворимой форме или в иммобилизованной форме и могут находиться в потоке в блоке генерирования отпарного газа и/или в газожидкостном контакторе.37. The method according to any one of paragraphs. 1-29, the method according to any one of paragraphs. 30-32 and the use according to any one of paragraphs. 33-36, characterized in that the biocatalyst-containing absorbing solution with a high content of CO 2 contains biocatalysts in soluble form or in immobilized form and can be in the stream in the block of generation of boil-off gas and/or in the gas-liquid contactor.
38. Способ или применение по п. 37, в котором биокатализаторы закреплены на частицах или заключены внутри пористой матрицы.38. The method or use of claim 37 wherein the biocatalysts are attached to the particles or enclosed within a porous matrix.
39. Способ или применение по п. 37 или 38, отличающиеся тем, что биокатализатор представляет собой карбоангидразу или ее аналоги.39. The method or use according to claim 37 or 38, characterized in that the biocatalyst is carbonic anhydrase or its analogues.