DK201400144Y4 - CO2 CAPTURE SYSTEM USING PACKAGED REACTOR AND ABSORPTION MIXING WITH MICROPARTICLES COMPREHENSIVE BIO-CATALYST - Google Patents

Abstract

Translated fromDanish

Den foreliggende frembringelse angår CO2-capture generelt og nærmere bestemt en fremgangsmåde til CO2-capture under anvendelse af mikropartikler omfattende biokatalysatorer og der tilvejebringes et system til CO2-capture under anvendelse af mikropartikler omfattende biokatalysatorer. Systemet til capture af CO2 fra en CO2-holdig gas omfattende en pakket reaktor og en absorptionsblanding, der strømmer gennem den pakkede reaktor. Systemet er konfigureret til at bringe den CO2-holdig gas i kontakt med absorptions blandingen inden i den pakkede reaktor, absorptions blandingen omfatter en flydende opløsning og mikropartikler, mikropartiklerne omfatter et bæremateriale og biokatalysatorer i form af kulsyreanhydrase, som bæres af bærematerialet. Kulsyreanhydrasen er immobiliseret på en overflade af mikropartiklernes bæremateriale, indesluttet i mikropartiklernes bære materiale eller en kombination deraf; eller kulsyreanhydrasen tilvejebringes som tværbundne enzym aggregater (CLEAs), hvor bærematerialet omfatter en del af kulsyreanhydrasen og tværbinderen, eller kulsyreanhydrasen tilvejebringes som tværbinderen eller kulsyreanhydrasen tilvejebringes som tværbundne enzymkrystaller (CLECs) og bærematerialet omfatter en del af kulsyreanhydrasen. Mikropartiklerne er dimensioneret og tilvejebragt i en sådan koncentration, at absorptionsblandingen kan strømme gennem den pakkede reaktor, således at mikropartiklerne transporteres med den flydende opløsning til accelerering af opløsning og transformation af CO2 til bicarbonat- og hydrogen ioner, som udgør en del af den flydende opløsning. Ved processen produceres der en CO2-depleteret gas og en ion-rig blanding omfattende den flydende opløsning og mikropartiklerne.The present invention relates to CO2 capture in general and more particularly to a method of CO2 capture using microparticles comprising biocatalysts and a system for CO2 capture using microparticles comprising biocatalysts is provided. The CO2 capture system from a CO2-containing gas comprising a packed reactor and an absorption mixture flowing through the packed reactor. The system is configured to contact the CO2-containing gas with the absorption mixture within the packed reactor, the absorption mixture comprises a liquid solution and microparticles, the microparticles comprise a carrier and biocatalysts in the form of carbonic anhydrase carried by the carrier. The carbonic anhydrase is immobilized on a surface of the carrier material of the microparticles, enclosed in the carrier material of the microparticles or a combination thereof; or the carbonic anhydrase is provided as crosslinked enzyme aggregates (CLEAs), the carrier material comprising a portion of the carbonic anhydrase and crosslinker, or the carbonic anhydrase is provided as the crosslinker or the carbonic anhydrase is provided as crosslinked enzyme crystals (the carboxylic acid) and the carrier material comprises a hydrocarbon. The microparticles are sized and provided at such a concentration that the absorption mixture can flow through the packed reactor so that the microparticles are transported with the liquid solution to accelerate solution and transformation of CO2 into bicarbonate and hydrogen ions which form part of the liquid solution. . In the process, a CO2-depleted gas and an ion-rich mixture are produced comprising the liquid solution and the microparticles.

Description

Translated fromDanish

SYSTEM TIL COz-CAPTURE UNDER ANVENDELSE AF PAKKET REAKTOR OGABSORPTIONSBLANDING MED MIKROPARTIKLER OMFATTENDEBIOKATALYSATORCOZ CAPTURE SYSTEM USING PACKAGED REACTOR AND ABSORPTION MIXING WITH MICROPARTICLES COMPREHENSIVE BIO-CATALYST

FREMBRINGELSENS OMRÅDEFIELD OF CREATION

Den foreliggende frembringelse angår C02-capture generelt og nærmere bestemt enfremgangsmåde til C02-capture under anvendelse af mikropartikler omfattendebiokatalysatorer.The present invention relates to CO 2 capture in general, and more particularly to a CO 2 capture method using microparticles comprising biocatalysts.

BAGGRUNDBACKGROUND

Stadig mere dystre advarsler fra videnskabelige samfund over heie verden om farerneved klimaændringer kombineret med større offentlig opmærksomhed og bekymringomkring spørgsmålet har afstedkommet øget momentum i retning af global lovgivningmed det formål at reducere menneskeskabte drivhusgas- (GHG) emissioner, isærkuldioxid. Ultimativt vil en betydelig nedskæring i nordamerikanske og globaie C02-emissioner kræve reduktioner af den elektricitetsproducerende sektor, den største kildetil C02 på verdensplan. Ifølge Det internationale Energiagenturs (1EA) GHG-programvar der i 2006 næsten 5.000 kraftværker tii fossile brændstoffer på verdensplan, somgenererer næsten 11 milliarder tons C02, hvilket udgør næsten 40 % af de samledeglobale antroprofene C02~emissioner Af disse emissioner fra den kraftgenererendesektor kom 61 % fra kulfyrede anlæg. Om end den langsigtede agenda, somregeringer anbefaler, er erstatning af generering af fossilt brændstof med vedvarendeenergi, dikterer stigende energiefterspørgsel, kombineret med den enormeafhængighed af fossil-generering på kort ti! mellemiangt sigt. at denne fossil-basisforbliver operationel. At implementere et effektivt GHG-reduktionssystem vii såiedeskræve, at C02-emissioneme fra denne sektor mindskes, hvor carbon indfangning oglagring (CCS - Carbon Capture and Storage) er en aide bedst kendte løsninger.Increasingly gloomy warnings from scientific communities around the world about the dangers of climate change combined with greater public awareness and concern have raised momentum in the direction of global legislation aimed at reducing anthropogenic greenhouse gas (GHG) emissions, especially carbon dioxide. Ultimately, a significant cut in North American and global C02 emissions will require reductions in the electricity generating sector, the largest source of C02 worldwide. According to the International Energy Agency's (1EA) GHG software, in 2006 nearly 5,000 global fossil fuel power plants generate nearly 11 billion tonnes of CO2, accounting for nearly 40% of the total global anthropogenic CO2 emissions ~ 61% of these emissions from the power generation sector came to 61% from coal-fired plants. Although the long-term agenda that some governments recommend is replacing fossil fuel generation with renewable energy, increasing energy demand is dictating, coupled with the huge dependence on fossil generation in short ten! medium term. that this fossil base remains operational. Implementing an effective GHG reduction system through sowing requires reducing the CO2 emissions from this sector, where carbon capture and storage (CCS - Carbon Capture and Storage) is one of the best known solutions.

CCS-processen fjerner C02 fra en C02-holdig røggas og muliggør produktion af enstærkt koncentreret C02-gasstrøm, som komprimeres og transporteres tii etsekvestreringssite. Dette site kan være et depieteret oliefelt eller en saitvandsakvifer.Sekvestrering i hav- og mineralcarbonisering er to alternative måder til sekvestrering,som befinder sig i forskningsfasen. Captured C02 kan også anvendes ti! forbedring afolieindvinding.The CCS process removes CO 2 from a CO 2 containing flue gas and enables the production of a highly concentrated CO 2 gas stream which is compressed and transported to a etch extraction site. This site can be a deposited oil field or a freshwater aquifer. Sequestration in sea and mineral carbonation are two alternative ways of sequestration that are in the research phase. Captured CO 2 can also be used for! improvement of oil recovery.

Gængse teknologier til C02-capture er primært baseret på anvendelse afaminopiøsninger, der cirkuleres gennem to adskilte hovedenheder: en absorptionssøjle, der er koblet til en desorptions- (eller stripnings-) søjle.Current CO 2 capture technologies are primarily based on the use of amineopia solutions that are circulated through two separate main units: an absorption column coupled to a desorption (or stripping) column.

Biokatalysatorer er blevet anvendt til anvendelser i forbindelse med C02-absorption.For eksempel kan C02-transformation katalyseres af enzymet kulsyreanhydrase somfølger:Biocatalysts have been used for CO 2 absorption applications. For example, CO 2 transformation can be catalyzed by the enzyme carbonic anhydrase as follows:

Under optimale forhold kan den katalyserede omsætningshastighed af denne reaktionnå 1 x 1G6 moiekyier/sekund.Under optimal conditions, the catalyzed reaction rate of this reaction may reach 1 x 1G6 m / s.

Der findes nogle kendte måder til tilvejebringelse af kulsyreanhydrase i CO2- capture-reaktorer. En måde er ved immobilisering af enzymet på et fast paknings materiale i enreaktor med pakket søjle. En anden måde er ved tilvejebringelse af enzymet i opløseligtilstand i en opløsning i eller som strømmer gennem en reaktor. Begge disse metodergiver fordele, men også nogle begrænsninger. Enzym immobiliseret på et fastpakningsmateriale begrænser fordelen af enzymet, da det haren begrænsettilstedeværelse i den tynde reaktive flydende film ved gas-væske-grænsefiaden, derhar en tykkelse på ca. 10 pm; enzym på pakningen er adskillige millimeter fra gas-væske-grænsefladen. Opløseligt enzym bibringer den optimale enzymvirkning, mendet er ikke let at adskille enzymet fra opløsningen, og hvis enzymet ikke er robust overfor intense betingelser, såsom dem, der anvendes i desorptionsoperationer, vil detblive denatureret, og processen vil kræve høje niveauer af kontinuerlig enzym¬erstatning.There are some known ways of providing carbonic anhydrase in CO2 capture reactors. One way is by immobilizing the enzyme on a solid packing material in a packed column reactor. Another way is by providing the enzyme in soluble state in a solution in or flowing through a reactor. Both of these methods provide benefits, but also some limitations. Enzyme immobilized on a packing material limits the advantage of the enzyme as it has a limiting presence in the thin reactive liquid film at the gas-liquid interface having a thickness of approx. 10 pm; enzyme on the package is several millimeters from the gas-liquid interface. Soluble enzyme imparts optimum enzyme action, it is not easy to separate the enzyme from the solution and if the enzyme is not robust to intense conditions, such as those used in desorption operations, it will be denatured and the process will require high levels of continuous enzyme replacement. .

WO 2004/056455 angår en fremgangsmåde og et system, der kan omfatte en spray-absorber-bioreaktor til behandling af en gas tii fjernelse af C02 derfra. Spray¬absorberen er konfigureret ti! at spraye en absorptionsvæske omfattende enbiokatalysator, såsom kulsyreanhydrase, der er fri eller immobiliseret i forhold til enbærer. Biokatalysatorerne passerer gennem en forstøver sammen med væskefasenind i spray-absorberen.WO 2004/056455 relates to a method and system which may comprise a spray absorber bioreactor for treating a gas for removal of CO 2 therefrom. The spray absorber is configured ten! spraying an absorbent liquid comprising a biocatalyst, such as carbonic anhydrase, which is free or immobilized relative to monolayers. The biocatalysts pass through a nebulizer together with the liquid phase enters the spray absorber.

Der er behov for en teknologi, der overvinder nogie af disse problemer og udfordringerved de kendte teknikker tii tilvejebringelse af biokatalysatorer, såsomkulsyreanhydrase, i CG2-capture-reaktorer.A technology is needed that overcomes some of these problems and challenges the prior art techniques for providing biocatalysts, such as carbonic anhydrase, in CG2 capture reactors.

RESUMÉ AF FREMBRINGELSENSUMMARY OF PRODUCTION

Den foreliggende frembringelse imødekommer det oven for nævnte behov ved attilvejebringe et system til C02-capture under anvendelse af mikropartikier omfattendebiokatalysatorer.The present invention addresses the above need by providing a CO 2 capture system using microparticles comprising biocatalysts.

Den foreliggende frembringelse tilvejebringer et system til capture af C02 fra en C02-holdig gas omfattende en pakket reaktor og en absorptionsblanding, der strømmergennem den pakkede reaktor, hvilket system er konfigureret ti! at bringe den C02-holdig gas i kontakt med absorptions blandingen inden i den pakkede reaktor,absorptions blandingen omfatter en flydende opløsning og mikropartikier, mi kro¬partiklerne omfatter et bæremateriaie og biokatalysatorer i form af kulsyreanhydrase,som bæres af bærematerialet, hvor kulsyreanhydrasen er immobiliseret på enoverflade af mikropartikiernes bæremateriaie, indesluttet i mikropartiklernes bæremateriale eller en kombination deraf; eller kuisyreanhydrasen tilvejebringes somtværbundne enzym aggregater (CLEAs), hvor bærematerialet omfatter en del afkuisyreanhydrasen og tværbinderen, eller kuisyreanhydrasen tilvejebringes somtværbinderen eller kuisyreanhydrasen tilvejebringes som tværbundne enzymkrystailer(CLECs) og bærematerialet omfatter en del af kuisyreanhydrasen; hvormikropartiklerne er dimensioneret og tilvejebragt i en sådan koncentration, atabsorptionsbiandingen kan strømme gennem den pakkede reaktor, således atmikropartiklerne transporteres med den flydende opløsning til accelerering af opløsningog transformation af C02 til bicarbonat- og hydrogen ioner, som udgør en del af denflydende opløsning, hvorved der produceres en C02-depleteret gas og en ion-rigblanding omfattende den flydende opløsning og mikropartiklerne.The present invention provides a system for capturing CO 2 from a CO 2 containing gas comprising a packed reactor and an absorption mixture flowing through the packed reactor, which system is configured to run. contacting the CO 2-containing gas with the absorption mixture within the packed reactor, the absorption mixture comprising a liquid solution and microparticles, the carbon particles comprising a carrier material and carbonic anhydrase biocatalysts carried by the carrier material, wherein the carbonic anhydrase is immobilized on a surface of the microparticle carrier material, enclosed in the microparticle carrier material or a combination thereof; or the carboxylic anhydrase is provided as crosslinked enzyme aggregates (CLEAs), the carrier material comprising part of the carboxylic anhydrase and crosslinker, or the carboxylic anhydrase is provided as the crosslinker or the carboxylic anhydrase is provided as a crosslinked carboxylic acid anhydrase (CLEC); wherein the microparticles are sized and provided at such a concentration that the absorption mixture can flow through the packed reactor so that the microparticles are transported with the liquid solution to accelerate solution and transform CO 2 into bicarbonate and hydrogen ions which form part of the liquid solution, thereby producing a CO 2 depleted gas and an ion-rich mixture comprising the liquid solution and the microparticles.

I et valgfrit aspekt omfatter systemet en separations enhed til fjernelse afmikropartiklerne fra den ion-rige blanding til fremstilling af en ion-rig opløsning, i etandet valgfrit aspekt udføres fjernelse af mikropartiklerne med filtrerings mekanisme,magnetisk adskillelse, centrifugering, cyklon, sedimentering eller en kombination deraf.In an optional aspect, the system comprises a separation unit for removing the microparticles from the ion-rich mixture to produce an ion-rich solution, in another optional aspect, removing the microparticles by filtration mechanism, magnetic separation, centrifugation, cyclone, sedimentation or a combination. thereof.

I et andet valgfrit aspekt omfatter systemet enheder, der udfører desorption ellermineralcarbonisering på den ion-rige opløsning til frembringelse af en ion-depieteretopløsning. Den ion-rige blanding kan omfatte præcipitater, og præcipitaterne kanfjernes fra den ion-rige blanding før udførelse af desorption eller mineralcarbonisering.In another optional aspect, the system comprises units which perform desorption or mineral mineralization on the ion-rich solution to produce an ion-deposited solution. The ion-rich mixture may comprise precipitates and the precipitates can be removed from the ion-rich mixture prior to desorption or mineral carbonization.

I et andet valgfrit aspekt omfatter systemet et indløb til tilsætning af en mængde afmikropartiklerne til den ion-depieterede opløsning før recirkulation af den ion-depleterede opløsning til yderligere kontakt med den C02-holdige gas.In another optional aspect, the system comprises an inlet for adding a quantity of the microparticles to the ion-deposited solution prior to recirculation of the ion-depleted solution for further contact with the CO 2 -containing gas.

i θί andet vaigfrit aspekt omfatter systemet et indløb til indføring af den ion-rigeblanding i en desorptionsreaktor, hvor mikropartiklerne stabiliseres af bærematerialetog er dimensioneret og tilvejebragt i en sådan koncentration i desorptionsreaktoren, atmikropartiklerne transporteres med den ion-rige blanding til accelerering aftransformation af bicarbonat- og hydrogenionerne til COx-gas og vand, hvorved derproduceres en CCVgasstrøm og den ion-depleterede opløsning.in another weightless aspect, the system comprises an inlet for introducing the ion-rich mixture into a desorption reactor, where the microparticles are stabilized by the carrier material and sized and provided at such a concentration in the desorption reactor that the microparticles are transported with the ion-rich mixture for acceleration. and the hydrogen ions to COx gas and water, thereby producing a CCV gas stream and the ion-depleted solution.

i et andet valgfrit aspekt kan mikropartiklerne være dimensioneret til at lette adskillelseaf mikropartiklerne fra den ion-rige blanding. For eksempel kan mikropartiklerne væredimensioneret til at have en diameter på over ca. 1 pm eller over ca. 5 pm.In another optional aspect, the microparticles may be sized to facilitate separation of the microparticles from the ion-rich mixture. For example, the microparticles may be dimensioned to have a diameter greater than ca. 1 pm or above approx. 5 pm.

I et andet vaigfrit aspekt kan mikropartiklerne være dimensioneret til at have etkatalytisk overfladeareal omfattende biokatalysatorerne med en sådanaktivitetsdensitet, at der tilvejebringes et aktivitetsniveau svarende til et tilsvarendeaktivitetsniveau af opløselige biokatalysatorer over ca. 0,05 g biokatalysator/!-,eventuelt mellem ca. 0,05 g biokataiysator/L og ca. 2 g biokatalysator/L, og fortrinsvismellem ca. 0,05 g biokatalysator/L og ca. 0,5 g biokatalysator/L, når det drejer sig ombiokatalysatorer med en minimumaktivitet på ca. 260 WA units/mg.In another weight-free aspect, the microparticles may be sized to have a catalytic surface area comprising the biocatalysts of such activity density to provide an activity level corresponding to a corresponding activity level of soluble biocatalysts above ca. 0.05 g of biocatalyst / β, optionally between ca. 0.05 g of biocatalyst / L and approx. 2 g of biocatalyst / L, and preferably between ca. 0.05 g biocatalyst / L and approx. 0.5 g of biocatalyst / L in the case of ombiocatalysts with a minimum activity of approx. 260 WA units / mg.

I et andet valgfrit aspekt danner absorptionsblandingen og COs en reaktiv flydende filmmed en tykkelse, og mikropartiklerne er dimensioneret til at ligge inden for enstørrelsesorden af tykkelsen af den reaktive flydende film. I et andet valgfrit aspektdanner absorptionsblandingen og CO2 en reaktiv flydende film med en tykkelse, ogmikropartiklerne er dimensioneret til at være mindre end tykkelsen af den reaktiveflydende film. Tykkelsen af den reaktive flydende film kan være ca. 10 pm.In another optional aspect, the absorption mixture and COs form a reactive liquid film with a thickness, and the microparticles are sized to be within one order of thickness of the reactive liquid film. In another optional aspect, the absorption mixture and CO 2 form a reactive liquid film of a thickness and the microparticles are sized to be less than the thickness of the reactive liquid film. The thickness of the reactive liquid film may be approx. 10 pm.

I et andet valgfrit aspekt er mikropartiklerne dimensioneret til mellem ca. 1 pm og ca.100 pm.In another optional aspect, the microparticles are sized to between ca. 1 pm and about 100 pm.

I et andet valgfrit aspekt kan der dannes præcipitater i den ion-rige blanding, ogmikropartiklerne kan være dimensioneret til at være større eller tungere endpræcipitaterne.In another optional aspect, precipitates may be formed in the ion-rich mixture and the microparticles may be sized to be larger or heavier than the precipitates.

i et andet vaigfrit aspekt har mikropartiklerne en aktivitetsdensitet på mindst ca. 0,06WA/mm2, eventuelt på ca. 0,5 WA/mm2 eller derover.in another weight-free aspect, the microparticles have an activity density of at least approx. 0.06WA / mm2, possibly of approx. 0.5 WA / mm2 or more.

I et andet valgfrit aspekt tilvejebringes mikropartiklerne i absorptions blandingen i enmaksimal partikeikoncentration på ca. 40 % v/v, I nogle valgfrie aspekter kan den maksimale mikropartikelkonceniraiion være 35 % v/v, 30 % v/v, 25 % v/v, 20 % v/v, 15% v/v, 10 % v/v eller 5 % v/v.In another optional aspect, the microparticles in the absorption mixture are provided at a maximum particle concentration of ca. 40% v / v, In some optional aspects, the maximum microparticle concentration may be 35% v / v, 30% v / v, 25% v / v, 20% v / v, 15% v / v, 10% v / v or 5% v / v.

I et andet valgfrit aspekt består bærematerialet mindst delvist af nyion, celiuiose, silica,silicagel, chitosan, polystyren, polymethylmetacryiat, magnetisk materiale eller enkombination deraf. Bæreren kan fortrinsvis bestå af nylon.In another optional aspect, the carrier material consists at least in part of ion, cellulose, silica, silica gel, chitosan, polystyrene, polymethylmethacrylate, magnetic material or a single combination thereof. Preferably, the carrier may consist of nylon.

I et andet valgfrit aspekt kan bærematerialets densitet være mellem ca. 0,6 g/ml og ca.3 g/ml.In another optional aspect, the density of the carrier material may be between ca. 0.6 g / ml and about 3 g / ml.

I et andet valgfrit aspekt omfatter absorptionsblandingen vand og enabsorptionsforbindelse. Absorptionsforbindelsen kan omfatte primære, sekundæreog/elier tertiære aminer; primære, sekundære og/eller tertiære alkanolaminer;primære, sekundære og/eller tertiære aminosyrer; og/eller carbonater. Nærmerebestemt kan absorptionsforbindelsen omfatter piperidin, piperazin, derivater af piperidineller piperazin, som er substitueret med mindst én aikanolgruppe, monoethanolamin(MEA), 2-amino-2-methyl-1 -propanol (AMP), 2-(2-aminoethylamino)ethanol (AEE), 2-amino-2-hydroxymethyl-1,3-propandioi (Tris), N-metbyldiethanolamin (MDEA),dimethylmonoethanolamin (DMMEA), diethyimonoethanolamin (DEMEA),triisopropanolamin (TIPA), trietbanolamin, dialkylether af polyaikyienglycoler,dialkylether eller dimethylether af polyethylenglycol, aminosyrer omfattende glycin,prolin, arginin, histidin, lysin, asparaginsyre, glutaminsyre, methionin, serin, threonin,glutamin, cystein, asparagin, valin, leucin. isoleucin, alanin, tyrosin, tryptophan,phenyialanin og derivater såsom taurin, N,cyciohexyl-1,3-propandiamin, N-sekundær-butylglycin, N-methylN-sekundær-butylglycin. diethylglycin, dimethylglycin, sarcosin.methyltaurin, methyl-o-aminopropionsyre, N-$-ethoxy)taurin, N-(|3-aminoethyl)taurin,N-methyl-alanin, 6-aminohexansyre og kalium- eller natriumsalte af aminosyrer;kaliumcarbonat, natriumcarbonat, ammoniumcarbonat, accelererede kaiiumcarbonat-opløsninger og accelererede natriumcarbonatopløsninger eller accelereredeammoniumcarbonater; eller blandinger deraf.In another optional aspect, the absorption mixture comprises water and a single-absorption compound. The absorption compound may comprise primary, secondary and / or tertiary amines; primary, secondary and / or tertiary alkanolamines; primary, secondary and / or tertiary amino acids; and / or carbonates. Specifically, the absorption compound may comprise piperidine, piperazine, derivatives of piperidine or piperazine substituted by at least one ethanol group, monoethanolamine (MEA), 2-amino-2-methyl-1-propanol (AMP), 2- (2-aminoethylamino) ethanol ( AEE), 2-amino-2-hydroxymethyl-1,3-propanediol (Tris), N-methyldiethanolamine (MDEA), dimethylmonoethanolamine (DMMEA), diethyl monoethanolamine (DEMEA), triisopropanolamine (TIPA), triethbanolamine, dialkyl ether of polyalkylene glycol, or dimethyl ether of polyethylene glycol, amino acids comprising glycine, proline, arginine, histidine, lysine, aspartic acid, glutamic acid, methionine, serine, threonine, glutamine, cysteine, asparagine, valine, leucine. isoleucine, alanine, tyrosine, tryptophan, phenylalanine, and derivatives such as taurine, N, cyciohexyl-1,3-propanediamine, N-secondary butylglycine, N-methylN-secondary-butylglycine. diethylglycine, dimethylglycine, sarcosine methyltaurine, methyl-o-aminopropionic acid, N - $ ethoxy) taurine, N- (β-aminoethyl) taurine, N-methyl-alanine, 6-aminohexanoic acid and potassium or sodium salts of amino acids; , sodium carbonate, ammonium carbonate, accelerated potassium carbonate solutions and accelerated sodium carbonate solutions or accelerated deammonium carbonates; or mixtures thereof.

I et andet valgfrit aspekt har mikropartikierne en størrelse ifølge en størrelsesprotokol,som omfatter valg af et ønsket biokataiytisk aktivitetsniveau; bestemmelse af enmaksimalt tilladt partikelkoncentration for den pakkede reaktor; bestemmelse af et ti!opnåelse af det biokatalytiske aktivitetsniveau nødvendigt totalt overfladeareal;bestemmelse af et til opnåelse af maksimalt totalt mikropartikelvoiumen; ogbestemmelse af en maksimal størrelse for mikropartikierne til opnåelse af detbiokatalytiske aktivitetsniveau med den maksimalt tilladte partikelkoncentration.In another optional aspect, the microparticles have a size according to a size protocol which includes selecting a desired biocatalytic activity level; determining the maximum permissible particle concentration for the packed reactor; determining a total biocatalytic activity level required total surface area; determining a maximum total microparticle volume for obtaining; and determining a maximum size of the microparticles to achieve the biocatalytic activity level with the maximum allowable particle concentration.

Mikropartiklerne ti! indføring i den flydende opløsning kan have valgfrie træk oganvendelser som beskrevet for de valgfri aspekter af processen heri.The microparticles ten! introduction into the liquid solution may have optional features and uses as described for the optional aspects of the process herein.

Den foreliggende frembringelse tilvejebringer også et system til capture af C02 fra enC02-hoSdig gas. Systemet omfatter en absorptionsenhed omfattende et gasindløb forden COz-holdig gas, et væskeindløb til tilvejebringelse af en absorptionsblandingomfattende en flydende opløsning, og mikropartikler omfattende et bæremateriale ogbiokatalysatorer understøttet deraf. Systemet omfatter et reaktionskammer, der gør detmuligt, at mikropartiklerne kan transporteres med den flydende opløsning tilmuliggørelse af opløsning og transformation af C02 ti! bicarbonat- og hydrogen ioner,hvorved der produceres en CCVdepleteret gas og en ion-rig blanding indeholdendemikropartiklerne. Systemet omfatter et gasudiøb til uddrivning af den CCVdepieteredegas og et væskeudløb til uddrivning af den ion-rige blanding indeholdendemikropartiklerne fra den ion-depieterede blanding. Eventuelt kan systemet omfatte enfjernelses enhed til fjernelse af mikropartiklerne fra den ion-depieterede blanding ogfremstilling afen ion-rig opløsning; en regenereringsenhed til modtagelse af den ion-rige opløsning og muliggørelse af desorption eller mineralcarbonisering ved frigørelseaf bicarbonat-ionerne fra den ion-rige opløsning til frembringelse af en ion-depleteretopløsning; og en tilsætningsenhed til tilsætning af mikropartiklerne til den ion-depieterede opløsning før denne recirkuleres til absorptionsenhedens væskeindløb.Systemet kan have valgfrie træk som beskrevet for de valgfri aspekter af den heromhandlede proces.The present invention also provides a system for capturing CO 2 from a CO 2 -containing gas. The system comprises an absorption unit comprising a gas inlet for CO 2 containing gas, a liquid inlet to provide an absorption mixture comprising a liquid solution, and microparticles comprising a support material and biocatalysts supported thereon. The system comprises a reaction chamber which allows the microparticles to be transported with the liquid solution to enable dissolution and transformation of CO bicarbonate and hydrogen ions, producing a CCV-depleted gas and an ion-rich mixture containing the microparticles. The system comprises a gas outlet for expelling the CCV decay gas and a liquid outlet for expelling the ion-rich mixture containing the microparticles from the ion-deposited mixture. Optionally, the system may comprise a single-removal unit for removing the microparticles from the ion-deposited mixture and preparing an ion-rich solution; a regeneration unit for receiving the ion-rich solution and enabling desorption or mineral carbonization by releasing the bicarbonate ions from the ion-rich solution to produce an ion-depleted solution; and an additive unit for adding the microparticles to the ion-deposited solution prior to being recycled to the absorbent liquid inlet. The system may have optional features as described for the optional aspects of the present process.

Styring og koordinering af mikropartikiernes størrelse, koncentration og biokatalytiskaktivitet muliggør fordelagtig drift i C02-capture-processer.Control and coordination of microparticle size, concentration and biocatalytic activity enable advantageous operation in C02 capture processes.

KORT BESKRIVELSE AF TEGNINGERNEBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Figur 1 er et procesdiagram af en udførelsesform af den foreliggende frembringelse,hvor biokatalytiske mikropartikler strømmer i absorptionsopløsningen.Figure 1 is a process diagram of one embodiment of the present invention in which biocatalytic microparticles flow into the absorption solution.

Figur 2 er et procesdiagram af en anden udførelsesform af den foreliggendefrembringelse, hvor en absorptionsenhed er koblet til en desorptionsenhed, ogbiokatalytiske mikropartikler strømmer i absorptionsopløsningen.Figure 2 is a process diagram of another embodiment of the present invention in which an absorption unit is coupled to a desorption unit and biocatalytic microparticles flow into the absorption solution.

Figur 3 er en skematisk repræsentation af gas-væske-grænsefiaden i absorptionen.Figure 3 is a schematic representation of the gas-liquid interface in the absorption.

Figur 4 er en graf, der viser udviklingen af residualaktivitet af enzym- mikropartikler, derudsættes for MDEA 2M ved 40 °C til illustration af stabilitetsvirkning.Figure 4 is a graph showing the evolution of residual activity of enzyme microparticles exposed to MDEA 2M at 40 ° C to illustrate stability effect.

BESKRIVELSE AF FORETRUKNE UDFØRELSESFORMERDESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS

Fig. 1 og 2 viser henholdsvis to forskellige udførelsesformer af systemet ifølge denforeliggende frembringelse og illustrerer en proces, som kan udøves i systemet. Detskal også forstås, at udførelsesformer af mikropartiklerne ifølge den foreliggendefrembringelse kan anvendes sammen med processen og systemet.FIG. 1 and 2 respectively show two different embodiments of the system according to the present invention and illustrate a process which can be exercised in the system. It is also to be understood that embodiments of the microparticles of the present invention can be used with the process and the system.

Generelt drager processen fordel af biokatalysatorer til gas-scrubbing, især til CO2-fjernelse fra et C02-holdigt vand fra en reaktor. I én udføreisesform muliggørprocessen anvendelse af immobiliserede biokatalysatorer, såsom kuisyreanhydrase, tilC02-fjernelse i en pakket søjle. Kulsyreanhydrasen kan bæres af mikropartiklerne iformuleringen ved at være direkte bundet til partiklebærematerialets overflade,indesluttet i eller fastgjort til en porøs bærematerialematrix, indesluttet i eller fastgjort tilet porøst coating materiale, der er tilvejebragt omkring en bærepartikel, som selv erporøs eller ikke-porøs, eller til stede som tværbundne enzymaggregater (CLEA) ellertværbundne enzymkrystaller (CLEC), hvor det indre "bæremateriale" selv omfatter etaggregat af enzymer og andre midler, som kan anvendes til dannelse af CLEAs ellerCLECs, såsom en tværbinder. Enzymet kan tilvejebringes i CLEÅ- eiier CLEC-form,som kan tilvejebringes på eller omkring et andet bæremateriaie, der kan væremagnetisk eiier ej. Det skai forstås, at en kombination af de ovennævnteimmobiliseringsteknikker kan anvendes ti! at gøre det muligt for de biokatalytiskemikropartikler at strømme i absorptionsopiøsnlngen gennem reaktoren på, gennemog/eller omkring en pakket søjles pakningsmateriale.In general, the process benefits from bio-catalysts for gas scrubbing, especially for CO2 removal from a CO 2 -containing water from a reactor. In one embodiment, the process allows the use of immobilized biocatalysts, such as carboxylic anhydrase, for CO 2 removal in a packed column. The carbonic anhydrase can be supported by the microparticles of the formulation by being directly bonded to the surface of the particulate support material enclosed in or attached to a porous support matrix enclosed in or attached to a porous coating material provided around a carrier particle which is itself porous or non-porous, or to present as crosslinked enzyme aggregates (CLEA) or cross-linked enzyme crystals (CLEC), wherein the inner "carrier" itself comprises one aggregate of enzymes and other agents which can be used to form CLEAs or CLECs, such as a crosslinker. The enzyme can be provided in CLEÅ-owned CLEC form, which can be provided on or around another carrier material which cannot be magnetic. It is to be understood that a combination of the above immobilization techniques may be employed. enabling the biocatalytic microparticles to flow in the absorption solution through the reactor onto, through, and / or around a packed column's packing material.

Den foreliggende frembringelse tiivejebringer et system som muliggør en proces tilcapture af CO2 fra en C02-hoidig gas. I én udførelsesform af en sådan proces omfatterdet første trin etablering af kontakt mellem den CCVhoidige gas og en absorptionsblanding omfattende en flydende opløsning og mikropartikler. Mikropartiklerneomfatter et bæremateriale og biokatalysatorer, der bæres deraf. Mikropartiklernetilvejebringes såiedes, at absorptionsblandingen er pumpbar. Fortrinsvis udførestrinnet med etablering af kontakt mellem gas- og væskefaserne således, atmikropartiklerne strømmer med den flydende opløsning, bevæger sig i den flydendeopløsning og bevæger sig ind og ud af buik-fiowetfor at forbedre hurtig konvektivmasseoverførse! af CC>2-reaktanten og hydrogen- og bicarbonat ion produkterne.The present invention provides a system which enables a process to capture CO2 from a CO 2 -containing gas. In one embodiment of such a process, the first step comprises establishing contact between the CCVhoid gas and an absorption mixture comprising a liquid solution and microparticles. The microparticles comprise a support material and biocatalysts supported thereon. Microparticles are provided so that the absorption mixture is pumpable. Preferably, the performing step of establishing contact between the gas and liquid phases is such that the microparticles flow with the liquid solution, move in the liquid solution, and move in and out of the abdominal fluid to improve rapid convective mass transfer! of the CC> 2 reactant and the hydrogen and bicarbonate ion products.

Dette absorptionstrin kan udføres i en række reaktorer. Absorptionstrinnet udføres i enreaktor med pakket søjie. Når absorbtionstrinnet udføres i en pakket søjie strømmermikropartikleme nedad ved at strømme med den flydende opløsning, mens dekolliderer mod og rikochetterer fra pakningen. Mens bulk-flowet af mikropartiklemefølger den flydende opløsnings gennem reaktoren, får kollisionerne nogle afmikropartikler til at ændre retning og hastighed, således at de ikke bevæger sig medden flydende opløsnings lokale flow. Denne bevægelse i den flydende opløsning kanhave lineære komponenter og/el!er spinningskomponenter, og muliggør hurtigkonvektiv masseoverførsel af C02 til adgang ti! biokatalysatorerne på mikropartikleme.Desuden er mikropartikleme fortrinsvis dimensioneret (sammen med densitet og form)således, at de kan transporteres med den flydende opløsnings bulk-flow og ti! at væretil stede i den tynde reaktive film mellem gas- og væskefaser. Det skal forstås, atsådanne mikropartikler helt eller delvist kan bryde fri af bulk-flowet. Sådannemikropartikler, der er brudt ud, kan have en særlig tynd flydende filmbelægning, dermuliggør hurtig C02-penetrering. Disse mikropartikler tiilader bi carbon at- og hydrogenionerne dannet i den tynde flydende film hurtigt at fordele sig ud i den flydende bulk-opløsning.This absorption step can be carried out in a variety of reactors. The absorption step is carried out in a packed column single reactor. As the absorption step is carried out in a packed column, the microparticles flow downwardly by flowing with the liquid solution while decolliding against and ricocheting from the package. While the bulk flow of microparticles follows the liquid solution through the reactor, the collisions cause some microparticles to change direction and velocity so that they do not move with the liquid solution's local flow. This movement in the liquid solution can have linear components and / or spinning components, and allows fast convective mass transfer of C02 for access. in addition, the microparticles are preferably sized (together with density and shape) so that they can be transported with the bulk flow of the liquid solution and ten! to be present in the thin reactive film between gas and liquid phases. It is to be understood that such microparticles may completely or partially break free of the bulk flow. Such broken out microparticles may have a particularly thin liquid film coating, allowing for rapid CO 2 penetration. These microparticles allow the carbon and hydrogen ions formed in the thin liquid film to rapidly disperse into the liquid bulk solution.

Størrelsen af de sammensatte mikropartikler kan afhænge af reaktortypen,procesbetingelserne, bærematerialets densitet og form. Densiteten kan vælgesbaseret på den ønskede katalytiske aktivitet eller adskillelse af mikropartikleme fraopløsningen, eller begge. Densiteten kan være ca. 0,6 til ca. 3 g/ml. For eksempelkan nylonbærere have en densitet på ca. 1,1, cellulosebærere kan have en densitet påca. 1,6, og magnetiske bærere kan have en densitet på ca. 2,5. Mikropartiklemesdensitet kan også vælges afhængigt af den type separations teknik, der anvendes til atfjerne mikropartikleme efter absorptionstrinnet, som tilfældet måtte være. Hvis mi kro¬partiklerne for eksempel er tungere end vand, kan visse separationsmetoder værefordelagtige. Mikropartiklemes densitet kan også vælges til accelerering af selveabsorptionsprocessen afhængigt af driftsforholdene og den type reaktor, der anvendes.Hvis det for eksempel ønskes at undgå synkning, kan mikropartikleme have endensitet svarende til absorptionsbiandingens eller den ion-rige blandings, som ønsket.Virkningen af densitet vil også blive illustreret af nogle af eksemplerne nedenfor.Mikropartiklemes form kan også vælges baseret på rheologiske virkninger og mikro-partiklernes tilgængelige overfladeareal, hvilket også vil blive illustreret af nogle af deneden for anførte eksempler.The size of the composite microparticles may depend on the type of reactor, the process conditions, the density and shape of the carrier. The density may be selected based on the desired catalytic activity or separation of the microparticles from the solution, or both. The density may be approx. 0.6 to approx. 3 g / ml. For example, nylon carriers can have a density of approx. 1.1, cellulose carriers may have a density of ca. 1.6, and magnetic carriers may have a density of approx. 2.5. Microparticle density can also be selected depending on the type of separation technique used to remove the microparticles after the absorption step as the case may be. For example, if the crown particles are heavier than water, certain separation methods may be advantageous. The density of microparticles can also be selected to accelerate the self-absorption process depending on the operating conditions and the type of reactor used. For example, if it is desired to avoid sinking, the microparticles may have a density similar to that of the absorption mixture or the ion-rich mixture as desired. may also be illustrated by some of the examples below. The shape of the microparticles may also be selected based on rheological effects and the available surface area of the micro-particles, which will also be illustrated by some of the examples given herein.

I et valgfrit aspekt af den foreliggende frembringelse styres partikelkoncentrationen ogpartikelstørreisen sammen med enzymaktiviteten i en given opløsning. Den partikelkoncentration, der er nødvendig tli opnåelse af et givet niveau af enzymaktiviteti en opløsning, er en parameter, der påvirker partikelstørreisen. Hvispartikelkoncentrationen er for høj, kan det resultere i en absorptions blanding, som ervanskelig eller umulig at pumpe gennem et pakket leje eller spray-reaktor-system. idenne forbindelse har det vist sig at for at opnå samme enzymaktivitet som 1 g/Lopløselig kuisyreanhydrase (CA) med 350 pm polymere mikropartikler med CA fikserettil deres overflade, som haren aktivitetsdensitet på 0,51 Wilbur-Anderson.unit/mm2(WA/mm 2), er den tilsvarende partikelkoncentration ca. 60 % (v/v), hvilket er for højt tilat kunne pumpes. For at reducere partikelkoncentrationen til under et foretrukketniveau på 30 % (v/v), der svarer til 300 g/L for partikler med densitet nær 1, skal 350pm mikropartiklerne enten modificeres således, af de giver en højere aktivitetsdensiteteller reduceres i størrelse. For eksempel, givet samme aktivitetsdensitet på 0,51 unitWA/mm2 og samme aktivitet svarende til 1 g/L, ville opløselig CA under anvendelse afmikropartikler med en diameter på 50 pm resultere i en partikelkoncentration på 90 g/L(eller 9 % v/v), en pumpbar absorptionsblanding. Mere om partikelstørreise ogkoncentration vil blive diskuteret i det følgende med hensyn til en beregningsmetode ogindvirkningen af forskellige parametre.In an optional aspect of the present invention, the particle concentration and particle drying are controlled together with the enzyme activity in a given solution. The particle concentration required to achieve a given level of enzyme activity in a solution is a parameter affecting particle drying. If the particle concentration is too high, it may result in an absorption mixture which is difficult or impossible to pump through a packed bed or spray-reactor system. In this connection, it has been found that to achieve the same enzyme activity as 1 g / soluble cuic acid anhydrase (CA) with 350 µm polymeric microparticles with CA fixed to their surface, which has an activity density of 0.51 Wilbur-Anderson.unit / mm2 (WA / mm 2), the corresponding particle concentration is approx. 60% (v / v), which is too high to pump. In order to reduce the particle concentration below a preferred level of 30% (v / v) corresponding to 300 g / L for particles with a density close to 1, the 350pm microparticles must either be modified to give a higher activity density or reduced in size. For example, given the same activity density of 0.51 unitWA / mm2 and the same activity corresponding to 1 g / L, soluble CA using 50 µm diameter microparticles would result in a particle concentration of 90 g / L (or 9% v / v). v), a pumpable absorption mixture. More on particle drying and concentration will be discussed below in terms of a calculation method and the impact of various parameters.

I et andet valgfrit aspekt af den foreliggende frembringeise væiges mikropartikiernespartikelstørreise i henhold til tykkelsen af den reaktive film i den givne opløsning.Tykkelsen af den reaktive film afhænger af visse faktorer, herunder typen afabsorptionsopløsning og den gas, der absorberes. I et aspekt, når det drejer sig om demest almindeligt anvendte C02-absorptionsopløsninger. har den reaktive film entykkelse på ca. 10 pm.In another optional aspect of the present process, microparticle particle drying is weighted according to the thickness of the reactive film in the given solution. The thickness of the reactive film depends on certain factors, including the type of absorption solution and the gas absorbed. In one aspect when it comes to the most commonly used CO 2 absorption solutions. the reactive film has a thickness of approx. 10 pm.

figur 3 er der vist en skematisk repræsentation af gas-væske-grænsefiaden i enabsorptionsenhed, i denne absorptionsenhed strømmer gasfasen opad, og væskefasenedad. Masseoverførsei meliem de to faser finder sted i gasfilmen (tykkelse δδ) og denflydende film (tykkelse δι). Ved C02-absorption eksisterer modstand over formasseoverførsel i væskefasen. I konventionelle absorptionsopiøsninger er tykkelsenaf den flydende film ved pakningens overflade flere millimeter. Imidlertid er tykkelsenaf den reaktive flydende film, hvor masseoverførsei og reaktioner meliem C02 ogopløsningen finder sted (δ;), omkring 10 pm. For at få den største fordel af enzymet, erdet derfor fortrinsvis til stede i denne reaktive flydende film. Mulige måder til at nå fremtil dette er ved anvendelse af opløseligt enzym eiier ved anvendelse afenzymmikropartikler med små diametre. Til sammenligning, så er enzym, der erimmobiliseret til en stor fast pakning og som befinder sig på pakningsmateriaiets overflade, adskillige millimeter fra gas-væske-grænsefladen og den reaktive flydendefilm, og dennes indvirkning er således relativt mindre.Figure 3 shows a schematic representation of the gas-liquid interface in a single-absorption unit, in this absorption unit the gas phase flows upwards and liquid-phase action. The mass transfer between the two phases takes place in the gas film (thickness δδ) and the liquid film (thickness δι). With CO 2 absorption, resistance exists over mass transfer in the liquid phase. In conventional absorption solutions, the thickness of the liquid film at the gasket surface is several millimeters. However, the thickness of the reactive liquid film, where mass transfer and reactions between the CO 2 and the solution take place (δ;), is about 10 µm. Therefore, to obtain the greatest benefit from the enzyme, it is preferably present in this reactive liquid film. Possible ways to achieve this are by using soluble enzyme or by using small diameter enzyme microparticles. In comparison, enzyme which is immobilized to a large solid gasket and located on the surface of the gasket material is several millimeters from the gas-liquid interface and the reactive liquid film, and its effect is thus relatively less.

For at drage fordel af de virkninger, der er forbundet med tykkelserne af disse reaktivefilm, kan mikropartiklerne være dimensioneret sådan, at diameteren ligger inden foromkring en størrelsesorden af filmtykkelsen, fortrinsvis mindre end filmtykkeisen. I ettilfælde, hvor den reaktive film har en tykkelse på omkring 10 pm, kan mikropartiklernevære dimensioneret mellem ca. 1 pm og ca. 100 pm. fortrinsvis mellem ca. 1 pm og ca.10 pm, mere foretrukket under omkring 10 pm, fortrinsvis under omkring 5 pm. i enanden udførelsesform vælges den nedre grænse for mikropartikelstørrelsen baseret påden ønskede metode til mikropartikeladskillelsen, såsom filtrering. Mikropartikler af envis størrelse kan lettere adskilles fra den ion-rige blanding under anvendelse af nogleseparationsmetoder, mens de forbliver små nok til at opnå den ønskede katalytiskeaktivitet.In order to take advantage of the effects associated with the thicknesses of these reactive films, the microparticles may be sized such that the diameter lies within about an order of magnitude of the film thickness, preferably less than the film thickness ice. In one case where the reactive film has a thickness of about 10 µm, the microparticles may be sized between about 10 µm. 1 pm and approx. 100 pm. preferably between ca. About 1 µm and about 10 µm, more preferably below about 10 µm, preferably below about 5 µm. In another embodiment, the lower limit of the microparticle size is selected based on the desired method of microparticle separation, such as filtration. One-size microparticles can be more easily separated from the ion-rich mixture using some separation methods while remaining small enough to achieve the desired catalytic activity.

En udførelsesform af systemet er vist i figur 1 og vil blive beskrevet nærmere i detfølgende. Først blandes de biokatalytiske mikropartikler i den magreabsorptionsopiøsning i et biandekammer (E-4), Den magre absorptionsopløsningrefererer til absorptionsopiøsningen, der er karakteriseret ved en lav koncentration afde arter, der skal absorberes. Denne opløsning er enten en frisk opløsning ellerkommer fra den mineralske carboniseringsproces eller C02-desorptionsprocessen (10).Absorptionsopløsningen med biokataiytiske partikler (11), også benævnt absorptionsblandingen, føres derefter til toppen afen pakket søjle (E-1) med en pumpe (E-7).Pakningsmaterialet (9) kan være fremstillet af konventionelt materiale såsompolymerer, metal og keramik. Geometrien af pakningen kan vælges fra det, der erkommercielt tilgængeligt. Det er også muligt at vælge eller arrangere pakningen tiiaccelerering af visse deflektioner og koliisioner med mikropartikler eller til at undgåakkumulering af mikropartiklerne i reaktoren. For eksempel har emballagen fortrinsvisbegrænsede opad vendende konkaviteter for at undgå akkumulering af mikropartiklerderi. Også foretrukket er pakningsbærerne meget større end mikropartikierne. Ogsåforetrukket vælges mikropartiklerne og pakningen således, at mikropartiklerne kanstrømme gennem reaktoren uden tilstopning. En C02-holdig gasfase (12) tilføres imodstrøm til den pakkede søjle (E-1) og strømmer videre gennem og/eiler omkringpakningen (9) fra bunden til toppen af søjlen. Absorptionsopløsningen og debiokatalytiske mikropartikler strømme videre gennem og/eller omkringpakningsmaterialet (9) fra toppen af søjlen til bunden. Efterhånden somabsorptionsopiøsningen og de biokataiytiske mikropartikler passerer frem gennemabsorberen, bliver absorptionsopiøsningen rigere på den forbindelse, der absorberes.An embodiment of the system is shown in Figure 1 and will be described in more detail below. First, the biocatalytic microparticles in the gastric absorption solution are mixed in a mixing chamber (E-4). The lean absorption solution refers to the absorption solution characterized by a low concentration of the species to be absorbed. This solution is either a fresh solution or originates from the mineral carbonation process or the CO2 desorption process (10). The absorption solution with biocatalytic particles (11), also called the absorption mixture, is then fed to the top of a packed column (E-1) with a pump (E-1). 7) .The gasket material (9) may be made of conventional material such as polymers, metals and ceramics. The geometry of the gasket can be selected from what is commercially available. It is also possible to select or arrange the pack for acceleration of certain deflections and collisions with microparticles or to avoid accumulation of the microparticles in the reactor. For example, the packaging preferably has upwardly facing upward concavities to avoid accumulation of microparticles. Also preferred are the packing carriers much larger than the microparticles. Also preferred are the microparticles and gasket selected so that the microparticles can flow through the reactor without clogging. A CO 2 -containing gas phase (12) is applied countercurrent to the packed column (E-1) and flows further through and / or surrounding the packaging (9) from the bottom to the top of the column. The absorption solution and debiocatalytic microparticles flow through and / or the packaging material (9) from the top of the column to the bottom. As the absorption solution and the biocatalytic microparticles pass through the absorber, the absorption solution becomes richer in the compound being absorbed.

Biokatalytiske mikropartikier, der er til stede nær gas-væske-grænsefladen, forbedrerC02-absorption ved straks at katalysere C02~hydratiseringsreaktionen til dannelse afbicarbonat-ioner og protoner, og dermed maksimering af C02-koncentrationsgradienten på tværs af grænsefladen. Ved søjlens udgang pumpes (E-5) denrigholdige absorptionsopløsning og de biokatalytiske mikropartikier (13) til enpartikeladskillelsesenhed (E-3). Righoldig absorptionsopløsning refererer tilabsorptionsopløsninger, som er karakteriseret ved en koncentration af absorberetforbindelse, som er højere end den magre opløsnings. Adskilielsesenheden E-3 kanomfatte en filtreringsenhed (såsom en tangential filtreringsenhed), en centrifuge, encyklon, en sedimentationstank eller en magnetisk separator og andre enheder ellerudstyr, der er kendt fil partikel- eller faststofadskillelse. Adskilielsesenheden muliggørogså, at en vis mængde opløsning kan tilbageholdes med mikropartikierne, således atpartiklerne ikke udtørrer, hvilket kan denaturere biokatalysatorerne, i et valgfrit aspektgør mængden af tilbageholdt opløsning det muligt, at mikropartikierne kan pumpes tilen lagringsenhed eller direkte tilbage til et blandekammer (E-4) med en pumpe (E-6)for tilsætning til absorptionsenheden. I et andet valgfrit aspekt kan mikropartikiernemed tilbageholdt opløsning under anvendelse af tyngdekraften indføres iblandekammeret (E-4), hvilket f.eks. gøres muligt ved at udføre adskillelse oven overblandeenheden. Adskillelsen kan udføres i kontinuerlig drift eller i batch-drift, og kanstyres således, at det tilsikres, at den rette mængde opløsning tilbageholdes til sikringaf enzymaktivitet. Det kan også foretrækkes, at mikropartikierne tilvejebringes således,at de let kan adskilles fra eventuelle faste udfældninger (f.eks. bicarbonat-udfæidninger), som kan være opfanget i den ion-rige opløsning, om nødvendigt.Absorptionsopløsningen uden mikropartikier (15) pumpes derefter (E-9) til en andenenhed, som kan være en CCVdesorptionsenhed elier en mineralskcarboniseringsenhed (10). Biokatalytiske mikropartikier (16) blandes med den magreC02-absorptionsopløsning. Denne suspension indføres derefter igen iabsorptionssøjlen (E-1).Biocatalytic microparticles present near the gas-liquid interface enhance CO 2 absorption by immediately catalyzing the CO 2 hydration reaction to form bicarbonate ions and protons, thereby maximizing the CO 2 concentration gradient across the interface. At the end of the column (E-5), the rich-absorbent solution and the biocatalytic microparticles (13) are pumped to a single particle separation unit (E-3). Rich absorption solution refers to absorption solutions characterized by a concentration of absorbent compound which is higher than the lean solution. The separation unit E-3 may comprise a filtration unit (such as a tangential filtration unit), a centrifuge, encyclone, a sedimentation tank or a magnetic separator and other units or equipment known for particle or solid separation. The separation unit also allowed a certain amount of solution to be retained with the microparticles so that the particles do not dry out, which may denature the biocatalysts, in an optional aspect the amount of solution retained allows the microparticles to be pumped to a storage unit or directly back to a mixing chamber (4). ) with a pump (E-6) for addition to the absorption unit. In another optional aspect, microparticles with retained solution using gravity can be introduced into the mixing chamber (E-4), e.g. is made possible by separating above the mixing unit. The separation can be carried out in continuous or batch operation, and can be controlled to ensure that the right amount of solution is retained to ensure enzyme activity. It is also preferred that the microparticles be provided so as to be readily separable from any solid precipitates (e.g., bicarbonate precipitates) which may be trapped in the ion-rich solution, if necessary. The absorption solution without microparticles (15) is pumped. then (E-9) to another unit, which may be a CCV desorption unit or a mineral carbonation unit (10). Biocatalytic microparticles (16) are mixed with the lean CO 2 absorption solution. This suspension is then reinserted into the absorption column (E-1).

I en anden udføreisesform er absorptionsenheden koblet til en desorptionsenhed, somvist mere detaljeret i figur 2. i denne udførelsesform pumpes den CCVrigeabsorptionsopløsning af pumpen (E.9) uden biokatalytiske mikropartikier (15) gennemen varmeveksler (E-10), hvor den opvarmes, og derefter til desorptionssøjlen (E-11). Idesorptionsenheden opvarmes opløsningen yderligere, således at C02 frigives fraopløsningen i gasformig tilstand. På grund af den relativt høje temperatur, deranvendes under desorption, fordamper vandet også. En del af absorptionsopløsningen(18) dirigeres hen mod en reboiler (E-12), hvor den opvarmes til en temperatur, dermuliggør COz-desorption. Gasformigt C02 sammen med vanddamp indføres i en kondensator (E-13), hvor den gasformige bianding afkøles, vand kondenserer og førestilbage til desorptionsenheden (19). Tørgasformig C02 (20) ledes derpå til enkomprimerings- og transportproces tii videre processering. Væskefasen, somindeholder mindre CO2, og som benævnes den magre absorptionsopiøsning (17),pumpes derefter (E-14) tii varmeveksleren (E-10) tii nedkøling og indføring ibiandekammeret (E- 4). Temperaturen af den magre absorptionsopløsning (17) børvære lav nok ti! ikke at denaturere enzymet, hvis det er ti! stede.In another embodiment, the absorption unit is coupled to a desorption unit, which is shown in more detail in Figure 2. In this embodiment, the CCVrigue absorption solution of the pump (E.9) without biocatalytic microparticles (15) is pumped through heat exchanger (E-10) where it is heated. then to the desorption column (E-11). The idesorption unit heats the solution further so that CO 2 is released from the solution in gaseous state. Due to the relatively high temperature used during desorption, the water also evaporates. Part of the absorption solution (18) is directed to a reboiler (E-12) where it is heated to a temperature which allows CO 2 desorption. Gaseous CO 2 together with water vapor is introduced into a condenser (E-13) where the gaseous mixture is cooled, water condenses and first returned to the desorption unit (19). Dry gaseous CO 2 (20) is then passed to a single-compression and transport process for further processing. The liquid phase, which contains less CO2, which is referred to as the lean absorption solution (17), is then pumped (E-14) to the heat exchanger (E-10) to cool down and introduced into the mixing chamber (E-4). The temperature of the lean absorption solution (17) should be low enough to ten! not to denature the enzyme if it is ten! present.

Biokatalysatorerne kan placeres på bærematerialet på en af de måder, der erbeskrevet ovenfor, og sådanne mikropartikier blandes i absorptionsopiøsningen ogstrømmer videre nedad gennem og/eiler omkring den pakkede søjies pakning. DenCCVholdige gas strømmer i modstrøm videre gennem og/elier omkring pakningen ogkommer i kontakt med absorptionsopiøsningen med de biokatalytiske mikropartikier.The biocatalysts can be placed on the support material in one of the ways described above, and such microparticles are mixed in the absorption solution and further flow downwardly through and / or around the packed suction pack. The gas containing gas flows countercurrently through and / or around the gasket and comes into contact with the absorption solution with the biocatalytic microparticles.

En fordel ved at have mikropartikier med biokatalysatorer i absorptionsopiøsningen, atenzymet bringes i tæt kontakt med gasfasen, hvorved C02-koncentrationsgradientenpå tværs af gas- og væskefasen maksimeres og dermed C02-absorptionshastigheden.En fordel ved denne proces er, at virkningen af immobiliserede biokataiysatorer kanvære større, fordi de er tættere på gas-væske-grænsefladen. Performance forbedres iforhold til en pakket søjle uden enzym og med biokatalysatorer immobiiiseret på selvepakningen.An advantage of having microparticles with biocatalysts in the absorption solution is that the enzyme is brought into close contact with the gas phase, thereby maximizing the CO 2 concentration gradient across the gas and liquid phase and thus the CO2 absorption rate. An advantage of this process is that the effect of immobilized biocatalysts can be greater. because they are closer to the gas-liquid interface. Performance is improved relative to a packed column without enzyme and with biocatalysts immobilized on the self-packaging.

En fordel ved tilvejebringelse af mikropartikier er at mængden og aktiviteten af enzymetkan designes og styres for en given proces, reaktor, krav tii pumpning eller et sæt af betingelser.An advantage of providing microparticles is that the amount and activity of the enzyme can be designed and controlled for a given process, reactor, requirements for pumping or a set of conditions.

En anden fordel er at immobilisering af biokatalysatorerne som en del afmikropartiklerne kan bibringe forøget stabilitet til enzymet. Mere vedrørende stabilitetvil blive beskrevet nedenfor. Mikropartiklerne med immobiliserede biokatalysatorer kanhave en længere holdbarhed ved lagring, forsendelse, recirkulation og genbrug iprocessen, da biokatalysatorerne er stabiliseret på bæremateriaiet. i nogleudføreisesformer kan de immobiliserede biokatalysatorer være stabile over fordriftsbetingelser i andre procesenheder end absorptionsenheden, såsom desorptions¬enheden, og dermed kan mikropartiklerne anvendes i absorptions- ogdesorptionsenheder uden behov for at fjerne mikropartiklerne før desorptionsenheden.i en sådan proceskonfiguration kan de enzymatiske mikropartikier have en indvirkning iabsorptionsenheden ved at forøge C02-absorptionshastigheden, men også idesorptionsenheden, da kulsyrean hydrase også vides at forøge omsætningshastigheden af bicarbonation til C02 (som er en af de reaktioner, der viilefinde sted i desorptionsenheden). I denne konfiguration ville fjernelsesenheden (E-3)skulle fjerne deaktiverede mikropartikler, og enhed (E-4) skulle tilsætte nyeenzymatiske mikropartikler. Det kan dog være fordelagtigt at have enadskillelsesenhed, såsom et filter, mellem (E-11) og (E-12) for at undgå strømning afde enzymatiske mikropartikler gennem reboileren og deres kontakt med meget højetemperaturer (afhængigt af varmeresistensen af mikropartikiernes biokatalysatorer).Another advantage is that immobilization of the biocatalysts as part of the microparticles can impart increased stability to the enzyme. More about stability will be described below. The microparticles with immobilized biocatalysts can have a longer shelf life in the storage, shipment, recirculation and recycling process as the biocatalysts are stabilized on the carrier material. In some embodiments, the immobilized biocatalysts can be stable over operating conditions in process units other than the absorption unit, such as the desorption unit, and thus the microparticles can be used in absorption and desorption units without the need to remove the microparticles prior to the desorption unit. the absorption unit by increasing the CO2 absorption rate, but also the idesorption unit, since carbonic anhydrase is also known to increase the rate of bicarbonate ion conversion to CO2 (which is one of the reactions occurring in the desorption unit). In this configuration, the removal unit (E-3) would have to remove deactivated microparticles and unit (E-4) would have to add new enzymatic microparticles. However, it may be advantageous to have a separation device, such as a filter, between (E-11) and (E-12) to avoid flow of enzymatic microparticles through the reboiler and their contact with very high temperatures (depending on the heat resistance of the microparticles biocatalysts).

Det er en fordel, at mikropartikierne let kan udskiftes eller renoveres. Blandekammeret(E-4) omfatter fortrinsvis et indløb til modtagelse af recirkulerede mikropartikler fraadskillelsesenheden (E-3) og også et indløb/udløb til både at fjerne en fraktion afbrugte mikropartikler og erstatte dem med nye mikropartikler, hvorved den samledebatch af mikropartikler renoveres i systemet.An advantage is that the microparticles can be easily replaced or refurbished. The mixing chamber (E-4) preferably comprises an inlet for receiving recycled microparticles from the separation unit (E-3) and also an inlet / outlet for both removing a fraction of spent microparticles and replacing them with new microparticles, thereby refurbishing the microparticle assembly batch. .

Det er en fordel ved processen og systemet, at mikropartikierne kan fjernes fra den ion¬rige blanding langt lettere end konventionelle frie enzymer. Som eksempel er humankulsyreanhydrase type li et ellipsoid med dimensionerne 39 Å x 42 Å x 55 Å, og ervanskeligt at adskille fra opløsning. Mikropartikierne kan således være dimensioneret tilat muliggøre både høj absorptionshastighed og nem fjernelse til recirkulation. På denmåde kan enzymerne undgå at være til stede i desorptionsenheden, som kan involverehøje temperaturer og andre betingelser, der kan denaturere nogle typer af enzymer ogenzym-varianter. I nogle udførelsesformer filtreres, centrifugeres, cyklonbehandles,sedimenteres eller adskilles de biokataiytiske mikropartikler magnetisk i en førsteadskillelsesenhed, og andre små partikler, såsom præcipitater, kan adskilles i enforudgående eller efterfølgende adskiilelsesenhed.It is an advantage of the process and the system that the microparticles can be removed from the ionic mixture far more easily than conventional free enzymes. As an example, human carbonic anhydrase type II is an ellipsoid having dimensions of 39 Å x 42 Å x 55 Å, and difficult to separate from solution. Thus, the microparticles can be sized to allow both high absorption rate and easy removal for recycling. In this way, the enzymes can avoid being present in the desorption unit, which can involve high temperatures and other conditions that can denature some types of enzymes and enzyme variants. In some embodiments, the biocatalytic microparticles are filtered, centrifuged, sedimented or separated magnetically in a first separation unit, and other small particles, such as precipitates, can be separated into one outgoing or subsequent separation unit.

Systemet kan omfatte en separationsenhed til fjernelse af mikropartikierne. Dissemikropartikler pumpes derefter fortrinsvis tilbage til absorptions væskens indløb i denpakkede søjle. Valg af separationsenheden afhænger af størrelsen af mikropartikierne,densitet, omkostninger og af deres beskaffenhed (f.eks. magnetiske eller ikkemagnetiske partikler). Processen kan også omfatte en desorptionsenhed tilregenerering af den ion-rige opløsning.The system may comprise a separation unit for removing the microparticles. Dissemic microparticles are then preferably pumped back to the inlet of the absorption liquid into the packed column. The selection of the separation unit depends on the size of the microparticles, density, cost and their nature (eg magnetic or non-magnetic particles). The process may also include a desorption unit for regeneration of the ion-rich solution.

I én udførelsesform anvendes mikropartikierne sammen med en absorptions¬forbindelse i opløsningen. Absorptionsforbindelsen kan være primære, sekundæreog/elier tertiære aminer (herunder aikanolaminer); primære, sekundære og/ellertertiære aminosyrer; og/eller carbonater. Absorptionsforbindelsen kan især omfatteaminer (f.eks. piperidin, piperazin og derivater deraf, som er substitueret med mindst én alkanolgruppe), alkanoiaminer (f.eks. monoethanolamin (MEA), 2-amino-2-methyl-1-propano! (AMR), 2-{2-aminoeihy!amino)ethanol (AEE), 2-am!no-2-hydroxymeihyi-1,3-propandio! (Tris), N-methyldiethanoiamin (MDEA), dimethylmonoethanoiamin(DMMEA), diethylmonoethanoiamin (DEMEA), triisopropanolamin (TIPA) ogtriethanolamin), dialkylether af polya!ky!eng!yco!er (f.eks. dlalkylether ellerdimethylether af polyethylengiycol); aminosyrer, som kan indbefatte kalium- ellernatriumsalte af aminosyrer, glycin, proiin, arginin, histidin, lysin, asparaginsyre,glutaminsyre, methionin, serin, threonin, glutamin, cyste!n, asparagin, valin, leucin,isoleucin, alanin, valin, tyrosin, tryptophan, phenylalanin og derivater såsom taurin,N,cyclohexyl-1,3-propandiamin, N-sekundær-butylglycin, N-methyi-N-sekundær-butyigiycin, diethyiglycin, dimethylglycin, sarcosin, methyltaurin, methyl-a-aminopropionsyre, N-(p-ethoxy)taurin, N-$-aminoethyl)taurin, N-methylalanin, 6-aminohexansyre; og som kan indbefatte kaliumcarbonat, natriumcarbonat,ammoniumcarbonat, accelererede kaliumcarbonatopløsninger og accelereredenatriumcarbonatopløsninger eller accelererede ammoniumcarbonater; eller blandingerderaf. Absorptionsforbindelser tilsættes til opløsningen for at hjælpe til C02-absorptionen og til kombination med de katalytiske virkninger af kulsyreanhydrasen. Pågrund af visse absorptionsforbindelsers struktur eller høje koncentration kankulsyreanhydrasens aktivitet eller levetid være truet. For eksempel kan frie enzymervære mere sårbare over for denaturering forårsaget af en absorptionsforbindeise medhøj ionstyrke, såsom carbonater. immobilisering af kulsyreanhydrasen kan formindskede negative virkninger af sådanne absorptionsforbindelser. Ved tilførsel af kulsyre¬anhydrasen, immobiiiseret eller på anden måde båret af mikropartikler, kan processengive høje C02-transferhastigheder i nærvær af absorptionsforbindeiser og samtidigreducere de negative indvirkninger, som sådanne forbindelser ellers kunne have på frieenzymer.In one embodiment, the microparticles are used together with an absorption compound in the solution. The absorption compound may be primary, secondary and / or tertiary amines (including acanolamines); primary, secondary and / or tertiary amino acids; and / or carbonates. In particular, the absorption compound may comprise amines (e.g., piperidine, piperazine, and derivatives thereof substituted by at least one alkanol group), alkanoamines (e.g., monoethanolamine (MEA), 2-amino-2-methyl-1-propanol (AMR) ), 2- {2-Aminoaminoaminoethanol (AEE), 2-Amino-2-hydroxymethyl-1,3-propanediol (Tris), N-methyldiethanoiamine (MDEA), dimethylmonoethanoiamine (DMMEA), diethylmonoethanoiamine (DEMEA), triisopropanolamine (TIPA) and triethanolamine), dialkyl ether of polyalkylene glycol (e.g. dlalkyl ether ethyldimethyl ether; amino acids which may include potassium or sodium salts of amino acids, glycine, protein, arginine, histidine, lysine, aspartic acid, glutamic acid, methionine, serine, threonine, glutamine, cysteine, asparagine, valine, leucine, isoleucine, alanine, valine, , tryptophan, phenylalanine and derivatives such as taurine, N, cyclohexyl-1,3-propanediamine, N-secondary-butylglycine, N-methyl-N-secondary-butyigiycin, diethylglycine, dimethylglycine, sarcosine, methyltaurine, methyl-α-aminopropionic acid, N - (p-ethoxy) taurine, N - $ - aminoethyl) taurine, N-methylalanine, 6-aminohexanoic acid; and which may include potassium carbonate, sodium carbonate, ammonium carbonate, accelerated potassium carbonate solutions and accelerated sodium carbonate solutions or accelerated ammonium carbonates; or mixtures thereof. Absorption compounds are added to the solution to aid in the CO 2 absorption and in combination with the catalytic effects of the carbonic anhydrase. Due to the structure or high concentration of certain absorption compounds, the activity or life of the carbonic anhydrase may be threatened. For example, free enzymes may be more vulnerable to denaturation caused by an absorption bond with high ionic strength, such as carbonates. immobilization of the carbonic anhydrase can diminish the negative effects of such absorption compounds. By applying the carbonic anhydrase, immobilized or otherwise carried by microparticles, can process high CO 2 transfer rates in the presence of absorption junctions and at the same time reduce the negative effects that such compounds might otherwise have on free enzymes.

EKSEMPLEREXAMPLES

Eksempel 1Example 1

Mikropartikelbærematerialet kan være fremstillet af nylon, silica, silicagel, chitosan,polystyren, polymethylmetacrylat, cellulose, magnetiske partikler og andre materialer,som vides anvendt fil biokatalysatorimmobilisering. Mikropartikierne kan også væresammensat af en kombination af forskellige materialer. For eksempel kan bærerenhave en kerne bestående af et materiale med anden densitet eller andre egenskaber iforhold til et andet overflade materiale, som tilvejebringes til immobilisering ellerindkapsling af enzymerne. For eksempel kan bærerens kerne bestå af et magnetiskmateriale for at muliggøre magnetisk adskillelse, og overfladematerialet kan være polymert, såsom nylon, til understøttelse af enzymet. Som nævnt oven for kanbæremaierialet i en udførelsesform være et aggregat af enzymer til dannelse af CLEAeller CLEC. Mikropartikierne kan hver definerer et Integreret fast volumen (f.eks. enperlelignende form) eller kan omfatte én eller flere åbninger, der traverserer partiklenshovedvolumen (f.eks. rør- eller doughnut-form). Som eksempel kan mikropartikiernevære ovale, sfæriske, cylindriske, etc,The microparticle carrier material may be made of nylon, silica, silica gel, chitosan, polystyrene, polymethyl methacrylate, cellulose, magnetic particles and other materials known to be used for biocatalyst immobilization. The microparticles can also be composed of a combination of different materials. For example, the carrier garden may have a core consisting of a material of different density or other properties relative to another surface material provided for immobilization or encapsulation of the enzymes. For example, the core of the support may consist of a magnetic material to enable magnetic separation, and the surface material may be polymeric, such as nylon, to support the enzyme. As mentioned above, in one embodiment, the canvas material is an aggregate of enzymes to form CLEA or CLEC. The microparticles may each define an Integrated Solid Volume (e.g., bead-like shape) or may comprise one or more openings traversing the particle head volume (e.g., tube or donut shape). For example, the microparticles may be oval, spherical, cylindrical, etc,

Mikropartikierne kan dimensioneres alt efter kravene til givne procesbetingelser. Forstørre størrelser skal forbindelserne, materialerne og procesudstyret vælges således,at der opnås nødvendig strømning og pumpbarhed af absorptionsbiandingen. Mere omdimensionering vil blive diskuteret i det følgende.The microparticles can be sized according to the requirements of given process conditions. To enlarge sizes, the compounds, materials and process equipment must be selected so as to obtain the necessary flow and pumpability of the absorption mixture. More resizing will be discussed in the following.

Eksempel 2Example 2

Et eksperiment blev udført i en pakket absorptionssøjle. Absorptionsopløsningen varen vandig opløsning af methyldiethanolamin (MDEA) 4M. Denne absorptionsopløsningbringes i kontakt i modstrøm med en gasfase med en C02-konceniration på 130.000ppm. Væskestrømningshastigheden var 0,65 g/min, og gasstrømningshastigheden var65 g/min, svarende til L/G 10 (g/g). Gas- og absorptionsopløsningen havdestuetemperatur. Absorberens driftstryk blev indstillet til 1,4 psig (9,652 103 Pa). Søjlenhavde en diameter på 7,5 cm og en højde på 50 cm. Pakningsmaterialet var polymereRaschig-ringe 0,25 inch (6,35 mm). Der blev udført tre forsøg: det første udenaktivator, det andet med kulsyreanhydrase immobiliseret til pakningsbærer, og dettredje under anvendelse af kulsyreanhydrase fri i opløsning ved en koncentration på0,5 g pr. liter opløsning.An experiment was carried out in a packed absorption column. The absorption solution was aqueous solution of methyl diethanolamine (MDEA) 4M. This absorption solution is contacted countercurrent with a gas phase with a CO 2 concentration of 130,000ppm. The fluid flow rate was 0.65 g / min and the gas flow rate was 65 g / min, corresponding to L / G 10 (g / g). The gas and absorption solution seawater temperature. The operating pressure of the absorber was set to 1.4 psig (9.652 103 Pa). The pillars had a diameter of 7.5 cm and a height of 50 cm. The packing material was 0.35 inch (6.35 mm) polymer mesh rings. Three experiments were carried out: the first without activator, the second with carbonic anhydrase immobilized to pack carrier, and the third using carbonic anhydrase free in solution at a concentration of 0.5 g / ml. liter of solution.

De opnåede resultater viste, at CCMransferhastigheden elier CCVfjernelses-hastigheden steg fra 6 til 14 mmol CCv/min med kulsyreanhydrase immobiiiseret på overfladen af Raschig-ringe. I nærvær af frit enzym, dvs. kulsyreanhydrase frit iopløsningen, steg transferhastigheden til 29 mmol/min. Disse resultater viser denpositive indvirkning af tiisætning af enzymet i en pakket søjie og, at mikropartikleromfattende enzymer kan muiiggøre forbedringer.The results obtained showed that the CCM transfer rate or CCV removal rate increased from 6 to 14 mmol CCv / min with carbonic anhydrase immobilized on the surface of Raschig rings. In the presence of free enzyme, ie. carbonic anhydrase free in solution, transfer rate increased to 29 mmol / min. These results show the positive effect of enzyme release in a packed column and that microparticle-encompassing enzymes can facilitate improvement.

Lignende forsøg biev også udført med opløsninger af kaliumcarbonat (20 % v/v -1,45M)) og natriumcarbonat 0,5 M. indvirkningerne af frit og immobiiiseret enzym følgersamme tendens som for MDEA 4 M.Similar experiments were also carried out with solutions of potassium carbonate (20% v / v -1.45M)) and sodium carbonate 0.5 M. The effects of free and immobilized enzyme following trend as for MDEA 4 M.

Eksempel 3Example 3

For yderligere at bestemme indvirkningen af enzymatiske mikropartikler på C02-absorptionshastigheden biev der udført tests i en hydratiseringscelle. Dennehydratiseringsceilereaktor biev designet og drevet ved fastsatte betingelser ti! at styregrænsefladeområdet mellem en gasfase, C02 og en væskefase i enabsorptionsproces. Denne enhed blev anvendt til at vurdere indvirkningerne afenzymatiske mikropartikler på C02-absorptionshastigheden i en givenabsorptionsopløsning. Der biev udført forsøg som følger: en kendt mængde af denubelastede absorptionsopløsning indførtes i reaktoren; derefter tiisattes en kendtmikropartikeimasse til absorptions opløsningen (mikropartikler kan eller kan ikkeindeholde enzym); en C02-strøm strømmer gennem reaktorens hovedrum, ogomrøringen begyndes; opløsningens pH måles som en funktion af tid; pH-værdierkonverteres så til kulstof-rig C/L under anvendelse af en kulstof-koncentration-pH-korrelation, som forinden er bestemt for absorptionsopløsningen;absorptionshastigheder bestemmes ud fra et plot af C-koncentrationen som en funktionaf tid. Indvirkningen af enzymet ved en relativ absorptionshastighed rapporteres:forholdet mellem absorptionshastigheden i nærvær af enzymmikropartikierne ogabsorptionshastigheden i nærvær af mikropartikler uden enzym. Det skal bemærkes, atresultater opnået i hydratiseringsceilereaktor ikke kan sammenlignes direkte med dem,der opnås i en pakket søjle, fordi hydrodynamiske betingelser ogmassetransferskoefficienter er forskellige.To further determine the effect of enzymatic microparticles on the CO 2 absorption rate, tests were performed in a hydration cell. This hydration cylinder reactor was designed and operated under specified conditions ten! to control interface region between a gas phase, CO 2 and a liquid phase in a single absorption process. This unit was used to assess the effects of enzymatic microparticles on the CO 2 absorption rate in a given absorption solution. Experiments were carried out as follows: a known amount of the unloaded absorption solution was introduced into the reactor; then a known microparticle mass is added to the absorption solution (microparticles may or may not contain enzyme); a CO 2 stream flows through the reactor's headspace and stirring begins; the pH of the solution is measured as a function of time; pH values are then converted to carbon-rich C / L using a carbon concentration-pH correlation previously determined for the absorption solution; absorption rates are determined from a plot of the C concentration as a function of time. The effect of the enzyme at a relative rate of absorption is reported: the ratio of the rate of absorption in the presence of the enzyme microparticles to the rate of absorption in the presence of microparticles without enzyme. It should be noted that results obtained in hydration cell reactor cannot be directly compared with those obtained in a packed column because hydrodynamic conditions and mass transfer coefficients are different.

Eksempel 4Example 4

Der blev udført tests med enzymet human kulsyreanhydrase type I! (HGAM)immobiliseret på overfladen af nyionmikropartikler. Det skal bemærkes, at disse testsanvendte en ikke optimeret immobiliseringsprotokol, og dermed kunne enzymernesaktivitet forøges ved at justere immobiliseringsprotokollen. Nylonmikropartikel-størrelsen var i området fra 50 til 160 pm. Absorptions opløsningerne, der blev testet,var 1,45 MK2C03 og 0,5 M Na2C03. Testtemperaturen var 20 °C. Metoden var sombeskrevet i eksempel 3. Resultaterne viser, at C02-absorptionshastlgheden blevforøget med 20-30 % for begge opløsninger i forhold til mikropartikler uden enzymer.Tests with the enzyme human carbonic anhydrase type I! (HGAM) immobilized on the surface of ionic microparticles. It should be noted that these tests used a non-optimized immobilization protocol, and thus enzyme activity could be increased by adjusting the immobilization protocol. The nylon microparticle size ranged from 50 to 160 µm. The absorption solutions tested were 1.45 MK2CO3 and 0.5 M Na2CO3. The test temperature was 20 ° C. The method was as described in Example 3. The results show that the CO 2 absorption rate was increased by 20-30% for both solutions relative to microparticles without enzymes.

Eksempel 5Example 5

Der blev udført tests med HGAII immobiliseret på overfladen af nyionmikropartikler(under anvendelse af en ikke optimeret immobiliserings protokol).Nylonmikropartikelstørrelsen lå i området fra 50 til 160 pm. Absorptions opløsningenvar 2M MDEA. Testtemperaturen var 20 °C. Enzymkoncentrationerne lå i området fra0,1 til 0,5 g/L. Metoden var som beskrevet i eksempel 3. Resultaterne viser, at enzym på nylonmikropartikler forøger C02-absoi'piionshastigheden for alle testede betingelser(se Tabel 1). Absorptionshastigheden steg mellem 40 og 120 %.HGAII immobilized tests were performed on the surface of new ion microparticles (using a non-optimized immobilization protocol). The nylon microparticle size ranged from 50 to 160 µm. The absorption solution was 2M MDEA. The test temperature was 20 ° C. Enzyme concentrations ranged from 0.1 to 0.5 g / L. The method was as described in Example 3. The results show that enzyme on nylon microparticles increases the CO 2 absorption rate for all conditions tested (see Table 1). The rate of absorption increased between 40 and 120%.

Tabe! 1: Relative C02-overførselshastigheder i nærvær af enzym immobiliseretpå nylon mikropartikler i 2M MDEA-opløsningLose! 1: Relative CO2 transfer rates in the presence of enzyme immobilized on nylon microparticles in 2M MDEA solution

Eksempel 6Example 6

Der blev udført tests med HCAII immobiliseret på overfladen af cellulosemikropariikier(under anvendelse af en ikke optimeret immobiliserings protokol).Cellulosemikropartikelstørrelsen var 50 pm. Absorptions opløsningen var 2M MDEA.Testtemperaturen var 20 °C. Enzymkoncentrationerne i opløsningen lå i området fra0,1 til 0,5 g/L. Metoden var som beskrevet i eksempel 3. Resultaterne viser, at enzympå cellulose-mikropartikler forøger C02-absorptionshastigheden forenzymkoncentration højere end 0,1 g/L (se Tabel 2) under testede betingelser.Tests with HCAII immobilized on the surface of cellulose microparicles were performed (using a non-optimized immobilization protocol). The cellulose microparticle size was 50 µm. The absorption solution was 2M MDEA. The test temperature was 20 ° C. Enzyme concentrations in the solution ranged from 0.1 to 0.5 g / L. The method was as described in Example 3. The results show that the enzyme on cellulose microparticles increases the CO 2 absorption rate of enzyme concentration higher than 0.1 g / L (see Table 2) under tested conditions.

Tabel 2: Relative COa-overførselshastigheder i nærvær af enzym immobiliseretpå ceilulosemikropartikler i en 2M MDEA-opløsningTable 2: Relative CO 2 transfer rates in the presence of enzyme immobilized on cellulose microparticles in a 2M MDEA solution

Eksempel 7Example 7

Der blev udført tests med HCAII immobiliseret på overfladen af nylonmikropartikler(under anvendelse af en ikke optimeret immobiliseringsprotokol).Nylonpartikelstørrelsen lå i området mellem 50 og 160 pm. Absorptions opløsningernevar 0,5 M af kaliumsaitet af følgende aminosyrer: glycin, methionin, taurin og N,N-dimethylglycin. Testtemperaturen var 20 °C. Enzymkoncentrationen er 0,5 g/L.Tests with HCAII immobilized on the surface of nylon microparticles were performed (using a non-optimized immobilization protocol). The nylon particle size ranged between 50 and 160 µm. The absorption solution was 0.5 M of the potassium site of the following amino acids: glycine, methionine, taurine and N, N-dimethylglycine. The test temperature was 20 ° C. The enzyme concentration is 0.5 g / L.

Metoden er som beskrevet i eksempel 3. Resultaterne viser, at enzym på nylonmikropartikler forøger C02-absorptiønshastigheden for alle testedeaminosyresalte (se Tabel 3). Indvirkningen af enzymet var dog mindre vigtig for N,N-dimethyigiycin, en tertiær aminosyre.The method is as described in Example 3. The results show that enzyme on nylon microparticles increases the CO 2 absorption rate of all tested amino acid salts (see Table 3). However, the action of the enzyme was less important for N, N-dimethyigiycin, a tertiary amino acid.

Tabel 3: Relative COs-overførselshastigheder i nærvær af enzym immobiliseretpå nylonmikropartikler i 0,5 M kaliumsalt af aminosyrer ved enenzymkoncentration på 0,5 g/LTable 3: Relative COs transfer rates in the presence of enzyme immobilized on nylon microparticles in 0.5 M potassium salt of amino acids at enzyme concentration of 0.5 g / L

Eksempel 8Example 8

Der blev udført forsøg med tværkoblede enzymaggregater (CLEA) af kulsyrean hydrase(under anvendelse af en ikke optimeret protokol). Det anvendte enzym er envarmestabil variant af enzym hCAll, benævnt 5X. CLEA indeholder 26 % (v/v) af 5X-enzymet. Partikelstørrelsen svinger mellem 4-9 pm. Absorptions opløsningen var 1,45MK2CO3. Testiemperaturen var 20 "C. Enzymkoncentrationen var 0,5 g/L. Metoden ersom beskrevet i eksempel 3. Der blev udført forsøg med CLEAs og derefter meddeaktiverede CLEAs som reference for at muliggøre bestemmelse af enzymetsindvirkning. Resultaterne viser, at CLEAs forøger C02-absorpiionshastigheden med enfaktor på 3,2.Trials of crosslinked enzyme aggregates (CLEA) of carbonic anhydrase (using a non-optimized protocol) were performed. The enzyme used is a heat stable variant of enzyme hCAll, denoted 5X. CLEA contains 26% (v / v) of the 5X enzyme. The particle size fluctuates between 4-9 pm. The absorption solution was 1.45MK2CO3. The test temperature was 20 ° C. The enzyme concentration was 0.5 g / L. The method described in Example 3. Experiments with CLEAs and then co-deactivated CLEAs were made for reference to enable determination of the enzyme effect. The results show that CLEAs increase the CO2 absorption rate. with a single factor of 3.2.

Eksempel 9Example 9

Der blev udført tests med tværkobiede enzymaggregater (CLEA) af kulsyreanhydrase(under anvendelse af en ikke optimeret protokol). Det anvendte enzym er envarmestabil variant af enzym HCAil, benævnt 5X. CLEA indeholder 26 % (v/v) af 5X-enzymet. Partikelstørreisen svinger mellem 4-9 pm. Absorptions opløsningen var 1MMDEA. Testtemperaturen var 25 °C. Enzymkoncentrationen var 0,5 g/L. C02-absorptionstests blev udført i en om rørt celle, en enke! anordning, der kan anvendes tilat vurdere C02-absorptionshastigheder underforskellige betingelser. Den omrørte celleindeholder absorptionsopløsningen (og enzymet, om nødvendigt). Et kendt tryk for rentC02 påføres opløsningen. I disse tests er det indledende C02-tryk 1 000 mbar.Tests with cross-linked enzyme aggregates (CLEA) of carbonic anhydrase (using a non-optimized protocol) were performed. The enzyme used is a heat stable variant of enzyme HCAil, termed 5X. CLEA contains 26% (v / v) of the 5X enzyme. The particle drying rate fluctuates between 4-9 pm. The absorption solution was 1MMDEA. The test temperature was 25 ° C. The enzyme concentration was 0.5 g / L. CO2 absorption tests were performed in a stirred cell, a widow! device which can be used to assess CO 2 absorption rates under different conditions. The stirred cell contains the absorption solution (and the enzyme, if necessary). A known pressure for pure CO 2 is applied to the solution. In these tests, the initial CO 2 pressure is 1000 mbar.

Derefter monitoreres trykfaldet og anvendes til at beregne C02-overførselshastighed iabsorptionen. Der biev udført tests med partikier med CLEAs og uden CLEAs for at muliggøre bestemmelse af enzymindvirkningen. Resultaterne udtrykkes som et forholdmellem C02-overførselshastigheden med CLEAs og CCVoverførselshastigheden udenCLEAs. Resultaterne viser, at CLEAs forøger CCVahsorptionshastigheden med en faktor på 1,3 til 1,7 i MDEA.Then the pressure drop is monitored and used to calculate the CO 2 transfer rate in the absorption. Tests were performed with particles with CLEAs and without CLEAs to enable determination of the enzyme effect. The results are expressed as a ratio between the CO 2 transfer rate with CLEAs and the CCV transfer rate without CLEAs. The results show that CLEAs increase the CCV absorption rate by a factor of 1.3 to 1.7 in MDEA.

Eksempel 9Example 9

Der blev udført tests med HCAli immobiiiseret på overfladen af magnetiskesiiicacoatede jernoxidmikropartikler (under anvendelse af en ikke optimeretimmobiliserings protocol). Partikeistørrelsen var 5 pm, Absorptions opløsningen var1,45 M K2C03. Testtemperaturen var 20 °C. Enzymkoncentrationen er 0,2 g/L.Tests with HCAli were immobilized on the surface of magnetically coated iron oxide microparticles (using a non-optimized immobilization protocol). The particle size was 5 µm, the absorption solution was 1.45 M K 2 CO 3. The test temperature was 20 ° C. The enzyme concentration is 0.2 g / L.

Metoden er som beskrevet i eksempel 3. Resultaterne viser, at enzym på magnetiskemikropartikler forøger CCLrabsorptionshastigheden med en faktor 1,8.The method is as described in Example 3. The results show that the enzyme on magnetic microparticles increases the rate of CCLrab sorption by a factor of 1.8.

Eksempel 10Example 10

Dette eksempel giver beregninger for minimumaktivitetsdensiteten for en givenmikropartikeistørrelse for en udførelsesform af processen.This example provides calculations for the minimum activity density for a given microparticle size for one embodiment of the process.

Data:data:

Aktivitetsniveau, der skai nås i absorptionsopløsningen: 5 x 106 enheder/L (svarende tii 1 g/L opløselig kuisyreanhydrase).Activity level attained in the absorption solution: 5 x 10 6 units / L (corresponding to 1 g / L soluble carboxylic anhydrase).

Materiaiedensitet: 1,1 g/mi for nyionpartikler (~ 1 100 g/L).Material density: 1.1 g / ml for new ion particles (~ 1 100 g / L).

Maksimalt tilladt partikelkoncentration: 300 g/L.Maximum permissible particle concentration: 300 g / L.

Partikeldiameter: 10 pm.Particle diameter: 10 pm.

Beregninger: 1. Overflade afen 10 pm partikel AP = 4rr (radius)2 = 4rr (5)2 = 314 pm2 2. Volumen afen 10 pm partikelCalculations: 1. Surface of a 10 pm particle AP = 4rr (radius) 2 = 4rr (5) 2 = 314 pm2 2. Volume of 10 pm particle

Vp = 4/3 π (radius)3 = 4/3 π (5)3 = 524 pm3 3. Totalvolumen af partikler pr. liter for at nå den maksimalt tilladte partikelkoncentration:Vp = 4/3 π (radius) 3 = 4/3 π (5) 3 = 524 pm3 3. Total volume of particles per unit area. liters to reach the maximum permissible particle concentration:

VT = 300 g / (1.100 g/L) = 0,272 L (svarende til 2,72 x 1014 pm3 ) 4. Antal partikler (np) i 1 L opløsning;VT = 300 g / (1,100 g / L) = 0.272 L (corresponding to 2.72 x 1014 pm3) 4. Number of particles (np) in 1 L solution;

η ρ = 2,72 χ 1ί)14 pm3 / 524 pm3 = 5.21 χ 1Q11 5. Totalt mikropartikeloverfladeareal (Ατ) AT = nPtAp = 5,21 x1Q11 *314 = 1,64 χ 1014 pm2 (1,64 x 108 mm2 ) 6. Minimum aktivitetsdensitetη ρ = 2.72 χ 1ί) 14 pm3 / 524 pm3 = 5.21 χ 1Q11 5. Total microparticle surface area (Ατ) AT = nPtAp = 5.21 x1Q11 * 314 = 1.64 χ 1014 pm2 (1.64 x 108 mm2) 6. Minimum activity density

Aktivitetsdensitet = aktivitetsniveau/AT = 5x106/1,64 χ 108 = 0,03 unit WA/mm2Activity Density = Activity Level / AT = 5x106 / 1.64 χ 108 = 0.03 Unit WA / mm2

For 10 pm mikropartikler er minimumaktivitetsdensiteten for at nå etaktivitetsniveau på 5 x 10b units WA/L således 0,03 units WA/mm2.Thus, for 10 µm microparticles, the minimum activity density to reach a level of activity of 5 x 10b units WA / L is 0.03 units WA / mm2.

Hvis aktivitetsdensiteten er højere end 0,03 enhed WA/mm2, ville enpartikelkoncentration på mindre end 300 g/L således være nødvendig. Yderligereeksempler er vist i Tabel 4 nedenfor.Thus, if the activity density is higher than 0.03 unit WA / mm 2, a single particle concentration of less than 300 g / L would be required. Further examples are shown in Table 4 below.

Tabef 4: Eksempler på minimumenzyrnaktivitet for givne partikelstørrelsescenarierTab 4: Examples of minimum enzyme activity for given particle size scenarios

2222

Eksempel 11Example 11

Dette eksempel giver beregninger for den maksimale partikeistørrelse for en givenpartikelkoncentration for en udførelsesform af processen.This example provides calculations for the maximum particle size for a given particle concentration for one embodiment of the process.

Data:data:

Aktivitetsniveau, der ska! nås i absorptionsopløsningen: 5 x 106 enheder/ {svarendetil 1 g/L opløselig kulsyreanhydrase).Activity level that should! Available in the absorption solution: 5 x 106 units / (corresponding to 1 g / L soluble carbonic anhydrase).

Aktivitetsdensitet på partikler: 0,51 enhed/mm2.Particle activity density: 0.51 unit / mm2.

Materialedensitet: 1,1 g/mi for ny! on parti kl er (~ 1 100 g/L).Material Density: 1.1 g / mi for new! on batches is (~ 1 100 g / L).

Maksimalt tilladte partikelkoncentration: 300 g/L.Maximum permissible particle concentration: 300 g / L.

Beregninger: 1. Det totale overfladeareal, der er nødvendigt for at nå aktivitetsniveauet:Calculations: 1. The total surface area needed to reach the activity level:

AT = 5 x 106 enheder/L/(0,51 enhed/mm2) = 9 803 922 mm2 2. Totalt partikelvolumen pr. liter for at nå den maksimalt tilladtepartikelkoncentration:AT = 5 x 106 units / L / (0.51 unit / mm2) = 9 803 922 mm2 2. Total particle volume per unit. liters to reach the maximum allowable particle concentration:

Vy = 300 g/(1 100 g/L) = 0,272 L (svarende til 272 727 mm3)Vy = 300 g / (1 100 g / L) = 0.272 L (corresponding to 272 727 mm3)

Et 272 727 mm3 partikeivoiumen ville således være til stede pr. liter blanding, 3. Maksimal radius af en partikel:Thus, a 272 727 mm 3 particle level would be present per liter maximum mixture, 3. Maximum radius of a particle:

For sfæriske partikler: * Ap = 4 tt (radius)2 • Vp = 4/3 π (radius)3 Således:For spherical particles: * Ap = 4 tt (radius) 2 • Vp = 4/3 π (radius) 3 Thus:

23 og:23 and:

Den maksimale partikelstørrelse ville således have en diameter på ca. 166 pm. Såhvis mikropartikleme haren mindre diameter, vil den resulterende blanding ellerabsorptionsopløsning være pumpbar.Thus, the maximum particle size would have a diameter of approx. 166 pm. If the microparticles have a smaller diameter, the resulting mixture or absorption solution will be pumpable.

Denne metode kan anvendes til at evaluere den maksimalt tilladte partikelstørrelsefor mange betingelser med hensyn til aktivitetsniveau, aktivitetsdensitet,partikeldensitet og maksimalt tilladt patikelkoncentration. Tabel 5 neden for viserforskellige scenarier og tilsvarende partikelstørreiser.This method can be used to evaluate the maximum permissible particle size for many conditions in terms of activity level, activity density, particle density and maximum allowable particle concentration. Table 5 below shows various scenarios and corresponding particle sizes.

Tabel 5: Eksempler på scenarier for maksimal partikelstørrelseTable 5: Examples of maximum particle size scenarios

Kone. af Enzym opløseligt aktivitet af Aktivitets- Totait Maksimai Maksimalt Maksimal Maksima! enzym opløseligt densitet overflade- Materiale- partikel- partikel- partikel- partikel- (g/L)for enzym (Units areal densitet kone. volumen radius diameter ækvivalens (Units WA/L) WA/mm2) (mm2)_(g/ml)_(g/L)_(mm3)_(mm)_(pm)_ Ί 5.0QE + 06 0^51 9,80E + 08 ΪΤΪ 300 272 727 8.35E-02 167 2 1500E + 07 0,51 1.96E + 07 1,1 300 272 727 4.17E-02 83 0,1 5,00E + 05 0,51_9,80E + 05 1,1__300_272 727 8.35E-01 1669_ 1 5,00E + 06 0,51 9,80E + 06 1,6 300 187 500 5.74E-02 115 2 1.00E + 07 0,51 1.96E + 07 1,6 300 187 500 2.87E-02 57 0,1_5,00E + 05 0,51_9,80E + 05 1,6_300_187 500 5.74E-01 1148_ 1 5.QØE + 06 1 5,00E + 06 1,1 300 272 727 1.64E-01 327 1 5,00E + 06 1 5,0QE + 06 1,6 300 187 500 1.13E-01 225 1 5.00E + 06 1 5,00E + 06 3 300 100 000 6.00E-02 120 1 5.00E + 06 0,51 9,80E + 06 1,1 400 363 636 1.11E-01 223 1 5.00E + 06 0,51 9,80E + 06 1,6 4QQ 250 000 7.65E-02 153 J_5,00E + 06 0,51_9,8QE + 06 3_400_133 333 4.Q8E-Q2 82_ 1 5,00E + 06 0,51 9,80E + 06 1,1 200 181 818 5.56E-02 111 1 5.00E + 06 0,51 9,80E + 06 1,6 200 125 000 3.83E-02 77 J_5.00E + 06 0,51_9,80E + 06 3_200_66 667_2.04E-02 41_Wife. of Enzyme soluble activity of Activity Totait Maksimai Maximum Maximum Maximum! enzyme soluble density surface- Material particle particle particle particle (g / L) for enzyme (Units area density cone. volume radius diameter equivalence (Units WA / L) WA / mm2) (mm2) _ (g / ml ) _ (g / L) _ (mm3) _ (mm) _ (pm) _ Ί 5.0QE + 06 0 ^ 51 9.80E + 08 ΪΤΪ 300 272 727 8.35E-02 167 2 1500E + 07 0.51 1.96 E + 07 1.1 300 272 727 4.17E-02 83 0.1 5.00E + 05 0.51_9.80E + 05 1.1__300_272 727 8.35E-01 1669_ 1 5.00E + 06 0.51 9.80E + 06 1.6 300 187 500 5.74E-02 115 2 1.00E + 07 0.51 1.96E + 07 1.6 300 187 500 2.87E-02 57 0.1_5.00E + 05 0.51_9.80E + 05 1.6_300_187 500 5.74E-01 1148_ 1 5.QUE + 06 1 5.00E + 06 1.1 300 272 727 1.64E-01 327 1 5.00E + 06 1 5.0QE + 06 1.6 300 187 500 1.13E-01 225 1 5.00E + 06 1 5.00E + 06 3 300 100 000 6.00E-02 120 1 5.00E + 06 0.51 9.80E + 06 1.1 400 363 636 1.11E-01 223 1 5.00E + 06 0.51 9.80E + 06 1.6 4QQ 250 000 7.65E-02 153 J_5.00E + 06 0.51_9.8QE + 06 3_400_133 333 4.Q8E-Q2 82_ 1 5.00E + 06 0 , 51 9.80E + 06 1.1 200 181 818 5.56E-02 111 1 5.00E + 06 0.51 9.80 E + 06 1.6 200 125 000 3.83E-02 77 J_5.00E + 06 0.51_9.80E + 06 3_200_66 667_2.04E-02 41_

Beregningerne i de ovenstående eksempler er for sfæriske mikropartikler, mentilsvarende beregninger eller estimater kan udføres for andre mikropartike!geometrier.The calculations in the above examples are for spherical microparticles, similar calculations or estimates can be made for other microparticle geometries.

Eksempel 12Example 12

Der blev udført et eksperiment i en pakket absorptionssøjie. Absorptionsopløsningen er en vandig opløsning af kaiiumcarbonat (K2C03) 1,45 M. Denneabsorptions opløsning bragtes i kontakt i modstrøm med en gasfase med en C02-koncentration på 130 000 ppm. Væskestrømnings hastigheden var 0,60 g/min, oggasstrømnings hastigheden var 60 g/min, svarende til UG 10 (g/g). Gas- ogabsorptionsopløsningen havde stuetemperatur. Absorberens driftstryk blev indstilletti! 1,4 psig (9,652 · 103 Pa). Søjlen havde en diameter på 7,5 cm og en højde på 50cm. Pakningsmateriaiet var polymere Raschig-ringe 0,25 inch (6,35 mm). Der blevudført to forsøg: det første uden aktivator, det andet med CLEAs indeholdende 26 %(v/v) af 5X-enzymet. Partikelstørreisen lå i området fra 4 til 9 pm. Enzymkoncentrationen i absorptions opløsningen var 0,1 g/L.An experiment was performed in a packed absorption column. The absorption solution is an aqueous solution of potassium carbonate (K2CO3) 1.45 M. This absorption solution is contacted countercurrently with a gas phase with a CO₂ concentration of 130,000 ppm. The fluid flow rate was 0.60 g / min, and the gas flow rate was 60 g / min, corresponding to UG 10 (g / g). The gas and absorption solution had room temperature. The operating pressure of the absorber was set! 1.4 psig (9.652 · 103 Pa). The column had a diameter of 7.5 cm and a height of 50 cm. The packing material was 0.25 inch (6.35 mm) Raschig polymeric rings. Two experiments were performed: the first without activator, the second with CLEAs containing 26% (v / v) of the 5X enzyme. The particle drying ranged from 4 to 9 pm. The enzyme concentration in the absorption solution was 0.1 g / L.

De opnåede resuitater viste, at C02-transferhastigheden biev forøget med en faktor2,7, når C02-fjemelseshastigheden gik fra 11 til 30 mmoi/min med CLEAs.The results obtained showed that the CO2 transfer rate biev increased by a factor of 2.7 when the CO2 removal rate went from 11 to 30 mmoi / min with CLEAs.

Eksempel 13Example 13

Dette eksempel giver data til påvisning af, at enzymimmobilisering forøgerenzymstabilitet. Data er vist for enzym immobiliseret på nylonmikropartikier. For atevaluere indvirkningen af immobilisering på enzymstabilitet blev stabiliteten afimmobiliserede enzymer evalueret og sammenlignet med stabiliteten af det sammeenzym i en opløselig form. Mikropartiklerne biev fremstillet under anvendelse affølgende ikke-optimerede trin: • Overfladebehandling af nylonmikropartikier med glutaraldehyd • Tilsætning af polyethyienimin • Tilsætning af glutaraidehyd • Enzymefiksering (human kuisyreanhydrase type II) • Aldehydgruppeblokering med polyethyieniminThis example provides data to demonstrate that enzyme immobilization enhances enzyme stability. Data are shown for enzyme immobilized on nylon microparticles. To assess the effect of immobilization on enzyme stability, the stability of immobilized enzymes was evaluated and compared to the stability of the same enzyme in a soluble form. The microparticles were prepared using the following non-optimized steps: • Surface treatment of nylon microparticles with glutaraldehyde • Addition of polyethyleneimine • Addition of glutareadehyde • Enzyme fixation (human chewing acid anhydrase type II) • Aldehyde group block with polyethyleneimine

Efter immobilisering blev enzymmikropartiklerne og opløseligt enzym udsat forMDEA 2M ved 40 °C. Ved specifikke eksponeringstider biev prøver udtaget, og aktiviteten blev målt. Resultaterne er udtrykt som residualaktivitet, som er forholdetmellem enzymets aktivitet ved en given eksponeringstid t og enzymaktiviteten vedtid 0. Figur 4 illustrerer resultaterne.After immobilization, the enzyme microparticles and soluble enzyme were exposed to MDEA 2M at 40 ° C. At specific exposure times, samples were taken and activity was measured. The results are expressed as residual activity, which is the ratio between the activity of the enzyme at a given exposure time t and the enzyme activity at time 0. Figure 4 illustrates the results.

Resultaterne viser, at frit enzym mister al aktivitet på 10 dage, mens mikropartiklerstadig bevarer 40 % residualaktivitet efter 56 dage. Ud fra dette resultat er dettydeligt, at immobilisering forøger enzymstabiiitet under disse betingelser.The results show that free enzyme loses all activity in 10 days, while microparticles still retain 40% residual activity after 56 days. From this result, it is clear that immobilization increases enzyme stability under these conditions.

Resultaterne viser potentialet ved immobilisering til at forøge stabiliteten afkulsyreanhydrase ved de højere temperaturbetingelser, der findes i en C02-capture-proces. I valgfrie aspekter af den foreliggende frembringelse muliggørmikropartikieme forøget stabilitet på omkring eller over den i eksemplerneillustrerede stabilitetsforøgelse.The results show the potential of immobilisation to increase the carbonic anhydrase stability at the higher temperature conditions found in a CO 2 capture process. In optional aspects of the present invention, the microparticles allow increased stability of about or above the stability increase illustrated in the examples.

Det ska! også bemærkes, at de absorptions- og desorptions enheder, der kananvendes med udførelsesformer af den foreliggende frembringelse, kan væreforskellige typer afhængigt af forskellige parametre og driftsbetingelser. Enhedernekan for eksempel være i form af en pakket reaktor, spray-reaktor, reaktor medfiuidiseret leje, etc., kan have forskellige konfigurationer, såsom lodret, vandret, etc.,og det samlede system kan anvende flere enheder parallelt eller i serie, somtilfældet måtte være.It should! It should also be noted that the absorption and desorption units which can be used with embodiments of the present invention may be of different types depending on different parameters and operating conditions. Devices may, for example, be in the form of a packed reactor, spray reactor, reactor mediated bed, etc., may have different configurations, such as vertical, horizontal, etc., and the overall system may use several units in parallel or in series as the case may be. be.

Det skal forstås, at de oven for beskrevne og illustrerede udførelsesformer ikkebegrænser det, der faktisk er frembragt.It is to be understood that the above-described and illustrated embodiments do not limit what is actually produced.

Claims (87)

Translated fromDanish

1. System til capture af C02 fra en C02~holdig gas (12), omfattende en pakket reaktor (E-1)og en absorptionsblanding (11), der strømmer gennem den pakkede reaktor (E-1),systemet er konfigureret til at bringe den C02-holdige gas (12) i kontakt med absorptionsblandingen (11) inde i den pakkede reaktor (E-1), absorptions blandingen (11) omfatter enflydende opløsning og mikropartikier, mikropartiklerne omfatter et bæremateriale ogbiokatalysatorer i form af kulsyreanhydrase, som bæres af bærematerialet, hvorkulsyreanhydrasen er immobiliseret på en overflade af mikropartiklernes bæremateriale,indesluttet i mikropartiklernes bære materiale eller en kombination deraf; ellerkulsyreanhydrasen tilvejebringes som tværbundne enzym aggregater (CLEAs), hvorbærematerialet omfatter en del af kulsyreanhydrasen og tværbinderen, ellerkulsyreanhydrasen tilvejebringes som tværbundne enzymkrystailer (CLECs) ogbærematerialet omfatter en del af kulsyreanhydrasen; hvor mikropartiklerne erdimensioneret og tilvejebragt i en sådan koncentration, at absorptionsblandingen (11) kanstrømme gennem den pakkede reaktor (E-1) således at mikropartiklerne transporteres medden flydende opløsning til accelerering af opløsning og omsætning af C02 til bicarbonat- oghydrogen ioner, som udgør en del af den flydende opløsning, hvorved der produceres enC02-depleteret gas og en ion-rig blanding (13), som omfatter den flydende opløsning ogmikropartiklerne.A system for capturing CO 2 from a CO 2 containing gas (12), comprising a packed reactor (E-1) and an absorption mixture (11) flowing through the packed reactor (E-1), the system configured to contacting the CO 2 containing gas (12) with the absorption mixture (11) inside the packed reactor (E-1), the absorption mixture (11) comprising a liquid solution and microparticles, the microparticles comprising a carrier and biocatalysts in the form of carbonic anhydrase being carried of the carrier material wherein the carbonic anhydrase is immobilized on a surface of the carrier material of the microparticles enclosed in the carrier material of the microparticles or a combination thereof; or the carbonic anhydrase is provided as crosslinked enzyme aggregates (CLEAs), the carrier material comprising a portion of the carbonic anhydrase and crosslinker, or the carbonic anhydrase is provided as crosslinked enzyme crystals (CLECs) and the carrier material comprises a portion of the carbonic anhydrase; wherein the microparticles are sized and provided at such a concentration that the absorption mixture (11) can flow through the packed reactor (E-1) so that the microparticles are transported by liquid solution to accelerate dissolution and convert CO 2 to bicarbonate and hydrogen ions which form a portion of the liquid solution producing an CO 2 -depleted gas and an ion-rich mixture (13) comprising the liquid solution and the microparticles.2. System ifølge krav 1, som omfatter en adskillelses enhed (E-3) til fjernelse afmikropartiklerne fra den ion-rige blanding (13) tii frembringelse af en ion-rig opløsning (15).The system of claim 1, comprising a separation unit (E-3) for removing the microparticles from the ion-rich mixture (13) to produce an ion-rich solution (15).3. System ifølge krav 2, hvor adskillelsesenheden (E-3) omfatter en filtrerings enhed, enmagnetisk separator, en centrifuge, en cyklon, en sedimentations tank eller en kombinationderaf.The system of claim 2, wherein the separation unit (E-3) comprises a filtration unit, a magnetic separator, a centrifuge, a cyclone, a sedimentation tank or a combination thereof.4. System ifølge krav 2, omfattende en desorptionsenhed (E-11) til udførelse af desorptioneller en mineralcarboniserings enhed til udførelse af mineralsk carbonisering på den ion-rige opløsning til produktion af en ion-depleteret opløsning (17).The system of claim 2, comprising a desorption unit (E-11) for performing desorption or a mineral carbonation unit for performing mineral carbonization on the ion-rich solution to produce an ion-depleted solution (17).5. System ifølge krav 4, hvor den ion-rige blanding (13) omfatter præcipitater, og systemetyderligere omfatter separations enhed for præcipitater til fjernelse af præcipitater fra denion-rige blanding før udførelse af desorptionen eller mineralsk carboniseringen.The system of claim 4, wherein the ion-rich mixture (13) comprises precipitates, and the system further comprises separating unit for precipitates to remove precipitates from the denion-rich mixture prior to performing the desorption or mineral carbonation.6. System ifølge krav 4, omfattende en tilsætningsenhed (E-4) til tilsætning af en mængdeaf mikropartiklerne til den ion-depleterede opløsning før recirkulering af den ion- depleterede opløsning til yderligere kontakt med den C02-holdige gas i den pakkedereaktor (E~1).The system of claim 4, comprising an additive unit (E-4) for adding a quantity of the microparticles to the ion-depleted solution before recirculating the ion-depleted solution for further contact with the CO 2 -containing gas in the package reactor (E ~ 1).7. System ifølge krav 1, omfattende et indløb til indføring af den ion-rige blanding (13) i endesorptionsenhed, hvor mikropartiklerne er stabiliseret af bærematerialet og dimensioneretog tilvejebragt i en sådan koncentration i desorptionsenheden. at mikropartiklernetransporteres med den ion-rige blanding til accelerering af transformationen af bicarhonat-og hydrogen ioner til C02-gas og vand, hvorved der produceres en C02-gasstrøm og denion-depleterede opløsning.The system of claim 1, comprising an inlet for introducing the ion-rich mixture (13) into the end-sorption unit, wherein the microparticles are stabilized by the carrier material and dimensioned provided at such concentration in the desorption unit. microparticles are transported with the ion-rich mixture to accelerate the transformation of bicarhonate and hydrogen ions to CO 2 gas and water, thereby producing a CO 2 gas stream and denion-depleted solution.8. System ifølge krav 1, omfattende en desorptionsenhed (E-11) til udførelse af desorptioneller en mineralcarboniserings enhed til udførelse af mineralcarbonisering på den ion-rigeopløsning (15) ti! produktion af en ion-depleteret opløsning (17) og en fjernelsesenhed (E-3) ti! fjernelse af mikropartiklerne fra den ion-depleterede opløsning (17).The system of claim 1, comprising a desorption unit (E-11) for performing desorption or a mineral carbonation unit for performing mineral carbonization on the ion-rich solution (15). production of an ion-depleted solution (17) and a removal unit (E-3). removing the microparticles from the ion-depleted solution (17).9. System ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 8, hvor mikropartiklerne erdimensioneret til at lette adskillelse af mikropartiklerne fra den ion-rige blanding (13).A system according to any one of claims 1 to 8, wherein the microparticles are sized to facilitate separation of the microparticles from the ion-rich mixture (13).10. System ifølge et hvilket som helst af kravene 1 ti! 9, hvor mikropartiklerne erdimensioneret til at have en diameter på over 1 pm.System according to any one of claims 1 to 10. 9, wherein the microparticles are sized to have a diameter greater than 1 µm.11. System ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 10, hvor mikropartiklerne erdimensioneret til at have en diameter på over 5 pm.A system according to any one of claims 1 to 10, wherein the microparticles are sized to have a diameter greater than 5 microns.12. System ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 11, hvor mikropartiklerne erdimensioneret til at have et katalytisk overfladeareal omfattende biokatalysatorerne med ensådan aktivitetsdensitet, at der tilvejebringes et aktivitetsniveau svarende til et tilsvarendeaktivitetsniveau af opløselige biokatalysatorer i en koncentration på over 0,05 g/L, hvor deopløselige biokatalysatorer har en aktivitet på mindst 260 WA units/mg,A system according to any one of claims 1 to 11, wherein the microparticles are sized to have a catalytic surface area comprising the biocatalysts of such activity density to provide an activity level corresponding to a corresponding activity level of soluble biocatalysts at a concentration greater than 0.05 g. / L, where soluble biocatalysts have an activity of at least 260 WA units / mg,13. System ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 12, hvor mikropartiklerne erdimensioneret til at have et katalytisk overfladeareal omfattende biokatalysatorerne med ensådan aktivitetsdensitet, at der tilvejebringes en aktivitet svarende til et tilsvarendeaktivitetsniveau af opløselige biokatalysatorer i en koncentration mellem 0,05 g/L og 0,5g/L, hvor de opløselige biokatalysatorer har en aktivitet på mindst 260 WA units/mg.A system according to any one of claims 1 to 12, wherein the microparticles are sized to have a catalytic surface area comprising the biocatalysts of such activity density to provide an activity corresponding to a corresponding activity level of soluble biocatalysts at a concentration of 0.05 g / ml. L and 0.5g / L where the soluble biocatalysts have an activity of at least 260 WA units / mg.14. System ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 13, hvor absorptions blandingen (11)og C02 danner en reaktiv flydende film med en tykkelse, og mikropartiklerne er dimensioneret såiedes, at de iigger inden for en størrelsesorden af tykkelsen af denreaktive flydende film.A system according to any one of claims 1 to 13, wherein the absorption mixture (11) and CO 2 form a reactive liquid film of a thickness and the microparticles are sized so that they lie within an order of magnitude of the thickness of the reactive liquid film. .15. System ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 13, hvor absorptions blandingen (11)og C02 danner en reaktiv flydende film med en tykkelse, og mikropartikierne erdimensioneret således, at de er mindre end tykkelsen af den reaktive flydende film.The system of any one of claims 1 to 13, wherein the absorption mixture (11) and CO 2 form a reactive liquid film of a thickness and the microparticles are sized such that they are less than the thickness of the reactive liquid film.16. System ifølge krav 14 eller 15, hvor tykkelsen af den reaktive flydende film er 10 pm.The system of claim 14 or 15, wherein the thickness of the reactive liquid film is 10 µm.17. System ifølge krav 1, hvor mikropartikierne er dimensioneret mellem 1 pm og 100 pm.The system of claim 1, wherein the microparticles are sized between 1 µm and 100 µm.18. System ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 17, hvor der dannes præcipitater iden ion-rige blanding (13), og mikropartikierne er dimensioneret til af være større ellertungere end præcipitaterne.The system of any one of claims 1 to 17, wherein precipitates are formed in the ion-rich mixture (13) and the microparticles are sized to be larger or heavier than the precipitates.19. System ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 18, hvor mikropartikierne har enaktivitetsdensitet på mindst 0,06 WA/mm2A system according to any one of claims 1 to 18, wherein the microparticles have a single activity density of at least 0.06 WA / mm 220. System ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 19, hvor mikropartikierne ertilvejebragt i absorptionsblandingen (11) i en maksimal partikelkoncentration på 40 vægt%.The system of any one of claims 1 to 19, wherein the microparticles are provided in the absorption mixture (11) at a maximum particle concentration of 40% by weight.21. System ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 19, hvor mikropartikierne ertilvejebragt i absorptionsblandingen (11) i en maksimal partikelkoncentration på 30 vægt%.The system of any one of claims 1 to 19, wherein the microparticles are provided in the absorption mixture (11) at a maximum particle concentration of 30% by weight.22. System ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 21, hvor bæreren mindst delvistbestår af nylon, cellulose, silica, siiicagel, chitosan, polystyren, polymethylmetacrylat,magnetisk materiale eller en kombination deraf.The system of any one of claims 1 to 21, wherein the carrier consists at least in part of nylon, cellulose, silica, silica gel, chitosan, polystyrene, polymethylmethacrylate, magnetic material or a combination thereof.23. System ifølge krav 22, hvor bæreren består af nylon,The system of claim 22, wherein the carrier is made of nylon,24. System ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 23, hvor densiteten af bærematerialeter mellem 0,6 g/ml og 3 g/ml.The system of any one of claims 1 to 23, wherein the density of carrier materials is between 0.6 g / ml and 3 g / ml.25. System ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 23, hvor densiteten af bærematerialet er over 1 g/ml.The system of any one of claims 1 to 23, wherein the density of the carrier is above 1 g / ml.26. System ifølge et hvilket som helst af kravene 1 ti! 25, hvor absorptions blandingen (11)omfatter vand og en absorptionsforbindelse.System according to any one of claims 1 to 10. 25, wherein the absorption mixture (11) comprises water and an absorption compound.27. System ifølge krav 26, hvor absorptionsforbindelsen omfatter primære, sekundæreog/eller tertiære aminer; primære, sekundære og/eller tertiære alkanolaminer; primære,sekundære og/eller tertiære aminosyrer; og/eller carbonater.The system of claim 26, wherein the absorption compound comprises primary, secondary and / or tertiary amines; primary, secondary and / or tertiary alkanolamines; primary, secondary and / or tertiary amino acids; and / or carbonates.28. System ifølge krav 27, hvor absorptionsforbindelsen omfatter en af de følgendeforbindelser eller en blanding deraf: piperidin, piperazin, derivater af piperidin ellerpiperazin, som er substitueret med mindst én alkanolgruppe, monoethanolamin (MEA), 2-amino-2-methyl-1 -propanol (AMP), 2-(2-aminoethylamino)ethanol (AEE), 2~amino-2-hydroxymethyl-1,3-propandiol (Tris), N-methyldiethanolamin (MDEA),dimethylmonoethanolamin (DMMEA), diethylmonoethanolamin (DEMEA),triisopropanolamin (TIPA), triethanolamin, dialkylether af polyalkylenglycoier, dialkylethereller dimethylether af polyethylengiycol, aminosyrer omfattende glycin, prolin, arginin,histidin, lysin, asparaginsyre, glutaminsyre, methionin, serin, threonin, giutamin, cystein,asparagin, ieucin, isoleucin, alanin, valin, tyrosin, tryptophan, phenylalanin og derivater,såsom taurin, N,cyclohexyl-1,3-propandiamin, N-sekundær-butylglycin, N-methyl-N-sekundær butylglycin, diethylglycin, dimethylgiycin, sarcosin, methyl taurin, methyl-a-aminopropionsyre, N-( 3-ethoxy)taurin, N-(P-aminoethyl)taurin, N-methyi-alanin, 6-aminohexansyre og kalium- eller natriumsalte af aminosyrerne; kaliumcarbonat,natriumcarbonat, ammoniumcarbonat.The system of claim 27, wherein the absorption compound comprises one of the following compounds or a mixture thereof: piperidine, piperazine, derivatives of piperidine or piperazine substituted by at least one alkanol group, monoethanolamine (MEA), 2-amino-2-methyl-1 -propanol (AMP), 2- (2-aminoethylamino) ethanol (AEE), 2-amino-2-hydroxymethyl-1,3-propanediol (Tris), N-methyldiethanolamine (MDEA), dimethylmonoethanolamine (DMMEA), diethylmonoethanolamine (DEMEA) ), triisopropanolamine (TIPA), triethanolamine, dialkyl ether of polyalkylene glycos, dialkyl ether or dimethyl ether of polyethylene glycol, amino acids comprising glycine, proline, arginine, histidine, lysine, aspartic acid, glutamic acid, methionine, serine, threonine, giutamine alanine, valine, tyrosine, tryptophan, phenylalanine and derivatives such as taurine, N, cyclohexyl-1,3-propanediamine, N-secondary-butylglycine, N-methyl-N-secondary butylglycine, diethylglycine, dimethylgiycin, sarcosine, methyl taurine, methyl - α-aminopropionic acid, N- (3-ethoxy) taurine, N- (β-aminoethyl) taurine, N-methyl-alanine, 6-aminohexanoic acid and potassium or sodium salts of the amino acids; potassium carbonate, sodium carbonate, ammonium carbonate.29. System ifølge krav 1, hvor mikropartiklerne er dimensioneret i henhold til endimensioneringsprotokol, omfattende: - valg af et ønsket biokatalytisk aktivitetsniveau af mikropartiklerne; - valg af en maksimalt tilladt partikeikoncentration for den pakkede reaktor; - bestemmelse af det til opnåelse af det biokataiytiske aktivitetsniveau nødvendige totaleoverfladeareal; - bestemmelse af et samlet volumen af mikropartiklerne til opnåelse af den maksimalttilladte partikelkoncentration; og - bestemmelse af en maksimal mikropartikel størrelse til opnåelse af det biokatalytiskeaktivitetsniveau med den maksimalt tilladte partikelkoncentration.The system of claim 1, wherein the microparticles are sized according to one-dimensional protocol, comprising: - selecting a desired biocatalytic activity level of the microparticles; selecting a maximum permissible particle concentration for the packed reactor; determining the total surface area needed to achieve the biocatalytic activity level; determining a total volume of the microparticles to achieve the maximum allowable particle concentration; and - determining a maximum microparticle size to achieve the biocatalytic activity level with the maximum allowable particle concentration.30. System ifølge krav 26, hvor absorptionsforbindelsen omfatter piperidin.The system of claim 26, wherein the absorption compound comprises piperidine.31. System ifølge krav 26 eller 30, hvor absorptionsforbindelsen omfatter piperazin.The system of claim 26 or 30, wherein the absorption compound comprises piperazine.32. System Ifølge et hvilket som helst af kravene 26, 30 eller 31, hvorabsorptionsforbindelsen omfatter derivater af piperidin eller piperazin, som er substitueretmed mindst en alkanolgruppe.The system according to any one of claims 26, 30 or 31, wherein the absorption compound comprises derivatives of piperidine or piperazine which are substituted by at least one alkanol group.33. System ifølge et hvilket som helst af kravene 26 eller 30 til 32, hvorabsorptionsforbindelsen omfatter monoethanolamin (MBA).The system of any one of claims 26 or 30 to 32, wherein the absorption compound comprises monoethanolamine (MBA).34. System ifølge et hvilket som helst af kravene 26 eller 30 til 33, hvorabsorptionsforbindelsen omfatter 2-amino-2-methyl-propano! (AMR).The system of any of claims 26 or 30 to 33, wherein the absorption compound comprises 2-amino-2-methyl-propanol. (AMR).35. System ifølge et hvilket som helst af kravene 26 eller 30 til 34, hvorabsorptionsforbindelsen omfatter 2-(2-aminoethylamino)ethanol (AEE)The system of any one of claims 26 or 30 to 34, wherein the absorption compound comprises 2- (2-aminoethylamino) ethanol (AEE)36. System ifølge et hvilket som helst af kravene 26 eller 30 til 35, hvorabsorptionsforbindeisen omfatter 2-amino-2-hydroxymethyl-1,3-propandioi (Tris)The system of any one of claims 26 or 30 to 35, wherein the absorbent compound comprises 2-amino-2-hydroxymethyl-1,3-propanediol (Tris)37. System ifølge et hvilket som heist af kravene 26 eller 30 til 36, hvorabsorptionsforbindelsen omfatter N-methyldiethanolamin (MDEA)A system according to any one of claims 26 or 30 to 36, wherein the absorption compound comprises N-methyl diethanolamine (MDEA).38. System ifølge et hvilket som helst af kravene 26 eller 30 ti! 37, hvorabsorptionsforbindelsen omfatter dimethylmonoethanoiamin (DMMEA)The system of any one of claims 26 or 30 to 10. 37, wherein the absorption compound comprises dimethyl monoethanoamine (DMMEA)39. System ifølge et hvilket som helst af kravene 26 eller 30 til 38, hvorabsorptionsforbindelsen omfatter diethylmonoethanolamin (DEMEA)The system of any one of claims 26 or 30 to 38, wherein the absorption compound comprises diethyl monoethanolamine (DEMEA)40. System ifølge et hvilket som helst af kravene 26 eller 30 til 39, hvorabsorptionsforbindeisen omfatter triisopropanolamin (TIPA)The system of any one of claims 26 or 30 to 39, wherein the absorbent compound comprises triisopropanolamine (TIPA)41. System ifølge et hvilket som helst af kravene 26 eller 30 til 40, hvorabsorptionsforbindeisen omfatter triethanolaminThe system of any one of claims 26 or 30 to 40, wherein the absorbent compound comprises triethanolamine42. System ifølge et hvilket som helst af kravene 26 eller 30 til 41, hvorabsorptionsforbindelsen omfatter dialkylether af poiyalkylenglycolerThe system of any one of claims 26 or 30 to 41, wherein the absorption compound comprises dialkyl ether of polyalkylene glycols.43. System ifølge et hvilket som helst af kravene 26 eller 30 til 34, hvorabsorptionsforbindelsen omfatter dialkylether eller dimethylether af polyethylengiycoiThe system of any one of claims 26 or 30 to 34, wherein the absorbent compound comprises dialkyl ether or dimethyl ether of polyethylene glycol.44. System ifølge et hvilket som helst af kravene 28 eller 30 til 43, hvorabsorptionsforbindelsen omfatter aminosyrer eller kalium- eller natriumsalte af deraf.The system of any one of claims 28 or 30 to 43, wherein the absorption compound comprises amino acids or potassium or sodium salts thereof.45. System ifølge krav 44, hvor aminosyrerne omfatter glycin elier kalium- eller natriumsalte deraf.The system of claim 44, wherein the amino acids comprise glycine or potassium or sodium salts thereof.46. System ifølge krav 44 eller 45, hvor aminosyrerne omfatter prolin eller kalium- ellernatrium salte deraf.The system of claim 44 or 45, wherein the amino acids comprise proline or potassium or sodium salts thereof.47. System ifølge et hvilket som helst af kravene 44 til 46. hvor aminosyrerne omfatterarginin eller kalium- eller natrium salte deraf.The system of any one of claims 44 to 46. wherein the amino acids comprise arginine or potassium or sodium salts thereof.48. System ifølge et hvilket som helst af kravene 44 ti! 47, hvor aminosyrerne omfatterhistidin elier kalium- eller natrium salte deraf.The system of any one of claims 44 to 10. 47, wherein the amino acids comprise histidine or potassium or sodium salts thereof.49. System ifølge et hvilket som helst af kravene 44 til 48, hvor aminosyrerne omfatterasparaginsyre eller kalium- eller natrium salte deraf.The system of any of claims 44 to 48, wherein the amino acids comprise aspartic acid or potassium or sodium salts thereof.50. System ifølge et hvilket som helst af kravene 44 til 49, hvor aminosyrerne omfatterglutaminsyre eller kalium- eller natrium salte deraf.The system of any of claims 44 to 49, wherein the amino acids comprise glutamic acid or potassium or sodium salts thereof.51. System ifølge et hvilket som helst af kravene 44 til 50, hvor aminosyrerne omfattermethionin eller kalium- elier natrium salte deraf.A system according to any one of claims 44 to 50, wherein the amino acids comprise methionine or potassium or sodium salts thereof.52. System ifølge et hvilket som helst af kravene 44 til 51, hvor aminosyrerne omfatter serinelier kalium- eller natrium salte deraf.The system of any one of claims 44 to 51, wherein the amino acids comprise serine ele- ments of potassium or sodium salts thereof.53. System ifølge et hvilket som helst af kravene 44 fil 52, hvor aminosyrerne omfatterthreonin eller kalium- eller natrium salte deraf.The system of any of claims 44 to 52, wherein the amino acids comprise threonine or potassium or sodium salts thereof.54. System ifølge et hvilket som helst af kravene 44 til 53, hvor aminosyrerne omfatterglutamin elier kalium- eller natrium salte deraf.The system of any of claims 44 to 53, wherein the amino acids comprise glutamine or potassium or sodium salts thereof.55. System ifølge et hvilket som helst af kravene 44 ti! 54, hvor aminosyrerne omfattercystein eller kalium- eller natrium salte deraf.The system of any one of claims 44 to 10. 54, wherein the amino acids comprise cysteine or potassium or sodium salts thereof.56. System ifølge et hvilket som helst af kravene 44 ti! 55, hvor aminosyrerne omfatterasparigin eller kalium- eller natrium salte deraf.The system of any one of claims 44 to 10. 55, wherein the amino acids comprise asparagine or potassium or sodium salts thereof.57. System ifølge et hvilket som helst af kravene 44 til 56, hvor aminosyrerne omfatterleucin eller kalium- eller natrium salte deraf.The system of any of claims 44 to 56, wherein the amino acids comprise leucine or potassium or sodium salts thereof.58. System ifølge et hvilket som helst af kravene 44 til 57, hvor aminosyrerne omfatterisoieucin eller kalium- eller natrium salte deraf.The system of any of claims 44 to 57, wherein the amino acids comprise isoieucine or potassium or sodium salts thereof.59. System ifølge et hvilket som helst af kravene 44 til 58, hvor aminosyrerne omfatteralanin eller kalium- eller natrium salte deraf.The system of any of claims 44 to 58, wherein the amino acids comprise alanine or potassium or sodium salts thereof.60. System ifølge et hvilket som helst af kravene 44 til 59, hvor aminosyrerne omfatter valineller kalium- eller natrium salte deraf.The system of any one of claims 44 to 59, wherein the amino acids comprise valinels or potassium or sodium salts thereof.61. System ifølge et hvilket som helst af kravene 44 til 60, hvor aminosyrerne omfattertyrosin eller kalium- eller natrium salte deraf.The system of any of claims 44 to 60, wherein the amino acids comprise tyrosine or potassium or sodium salts thereof.62. System ifølge et hvilket som helst af kravene 44 til 61, hvor aminosyrerne omfattertryptophan eller kalium- eller natrium salte deraf.The system of any of claims 44 to 61, wherein the amino acids comprise tryptophan or potassium or sodium salts thereof.63. System ifølge et hvilket som helst af kravene 44 fil 62, hvor aminosyrerne omfatterphenylaianin eller kalium- eller natrium salte deraf.The system of any of claims 44 to 62, wherein the amino acids comprise phenyllaianine or potassium or sodium salts thereof.64. System ifølge krav 26 eller 30 til 63, hvor absorptionsforbindelsen omfatter aminosyrederivater eiier kaiium- eiier natrium saite deraf.The system of claims 26 or 30 to 63, wherein the absorption compound comprises amino acid derivatives or potassium or sodium sodium thereof.65. System iføige krav 64, hvor aminosyre derivaterne omfatter taurin eiier kalium-· ellernatrium salte deraf.65. The system of claim 64, wherein the amino acid derivatives comprise taurine or potassium or sodium salts thereof.66. System ifølge krav 64 eiier 65, hvor aminosyre derivaterne omfatter N,cyc!ohexy!-1,3-propandiamin eller kaiium- eller natrium salte deraf.The system of claim 64 or 65, wherein the amino acid derivatives comprise N, cyclohexyl-1,3-propanediamine or potassium or sodium salts thereof.67. System ifølge et hvilket som helst af kravene 64 til 66, hvor aminosyre derivaterneomfatter N-sekundær-butyiglycin eiier kaiium- eiier natrium salte deraf.The system of any of claims 64 to 66, wherein the amino acid derivative comprises N-secondary-butylyglycine containing potassium-containing sodium salts thereof.68. System iføige et hvilket som helst af kravene 64 til 67, hvor aminosyre derivaterneomfatter N-methyl-N-sekundær-butylglycin eiier kalium- eller natrium salte deraf.The system of any one of claims 64 to 67, wherein the amino acid derivatives comprising N-methyl-N-secondary-butylglycine contain potassium or sodium salts thereof.69. System ifølge et hvilket som helst af kravene 64 tii 68, hvor aminosyre derivaterneomfatter diethylgiycin eller kalium- eller natrium salte deraf.The system of any one of claims 64 to 68, wherein the amino acid derivative comprises diethylgiycin or potassium or sodium salts thereof.70. System ifølge et hvilket som helst af kravene 64 til 69, hvor aminosyre derivaterneomfatter dimethyigiycin eller kalium- eller natrium salte deraf.The system of any of claims 64 to 69, wherein the amino acid derivatives comprise dimethyigiycin or potassium or sodium salts thereof.71. System ifølge et hvilket som helst af kravene 64 til 70, hvor aminosyre derivaterneomfatter sarcosin eller kalium- eller natrium salte deraf.The system of any one of claims 64 to 70, wherein the amino acid derivatives comprise sarcosine or potassium or sodium salts thereof.72. System ifølge et hvilket som helst af kravene 64 til 71, hvor aminosyre derivaterneomfatter methyltaurin eller kalium- eller natrium salte deraf.The system of any of claims 64 to 71, wherein the amino acid derivatives comprise methyltaurine or potassium or sodium salts thereof.73. System ifølge et hvilket som helst af kravene 64 til 72, hvor aminosyre derivaterneomfatter methyi-a-aminopropionsyre eller kalium- eller natrium salte deraf.The system of any of claims 64 to 72, wherein the amino acid derivatives comprise methyl α-aminopropionic acid or potassium or sodium salts thereof.74. System ifølge et hvilket som helst af kravene 64 til 73, hvor aminosyre derivaterneomfatter N~(8~ethoxy)taurin, N-(P-aminoethyl)taurin eller kalium- eller natrium salte deraf.The system of any of claims 64 to 73, wherein the amino acid derivatives comprise N ~ (8-ethoxy) taurine, N- (β-aminoethyl) taurine, or potassium or sodium salts thereof.75. System ifølge et hvilket som helst af kravene 64 til 74. hvor aminosyre derivaterneomfatter N-methyl-a!anin eller kalium- eller natrium salte deraf.The system of any one of claims 64 to 74. wherein the amino acid derivatives comprise N-methyl-aluminum and potassium or sodium salts thereof.76. System ifølge et hvilket som helst af kravene 64 til 75, hvor aminosyre derivaterneomfatter 6-aminohexansyre eller kalium- eller natrium salte deraf.The system of any of claims 64 to 75, wherein the amino acid derivatives comprise 6-aminohexanoic acid or potassium or sodium salts thereof.77. System ifølge et hvilket som helst af kravene 26 eller 30 til 76, hvorabsorptionsforbindelsen omfatter kaliumcarbonat.The system of any one of claims 26 or 30 to 76, wherein the absorption compound comprises potassium carbonate.78. System ifølge et hvilket som helst af kravene 26 eller 30 til 77, hvorabsorptionsforbindelsen omfatter natriumcarbonat.The system of any of claims 26 or 30 to 77, wherein the absorption compound comprises sodium carbonate.79. System ifølge et hvilket som helst af kravene 26 eller 30 til 78, hvorabsorptionsforbindeisen omfatter ammoniumcarbonat.The system of any one of claims 26 or 30 to 78, wherein the absorbent compound comprises ammonium carbonate.80. System ifølge krav 26, hvor absorptionsforbindelsen omfatter primære aminer.The system of claim 26, wherein the absorption compound comprises primary amines.81. System ifølge krav 26, hvor absorptionsforbindelsen omfatter sekundære aminer.The system of claim 26, wherein the absorption compound comprises secondary amines.82. System ifølge krav 26, hvor absorptionsforbindelsen omfatter tertiære aminer.The system of claim 26, wherein the absorption compound comprises tertiary amines.83. System iføige krav 26. hvor absorptionsforbindeisen omfatter primære aikanolaminer.83. The system of claim 26. wherein the absorption compound comprises primary acanolamines.84. System iføige krav 26, hvor absorptionsforbindeisen omfatter sekundæreaikanolaminer.84. The system of claim 26, wherein the absorption compound comprises secondary acanolamines.85. System ifølge krav 26, hvor absorptionsforbindeisen omfatter tertiære aminosyrer.The system of claim 26, wherein the absorption junction comprises tertiary amino acids.86. System ifølge et hvilket som helst af kravene 80 fil 85, hvor absorptionsforbindeisenomfatter carbonater.86. A system according to any one of claims 80 file 85, wherein the absorption compound comprises carbonates.87. System ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 86, hvor kulsyreanhydrasen erindesluttet i eller fastgjort fil et porøst coating materiale som er tilvejebragt rundt om enbærepartikel.A system according to any one of claims 1 to 86, wherein the carbonic anhydrase is enclosed in or attached to a porous coating material provided around a single particle.