[发明专利]用于提供公用品和二氧化碳的系统和方法

说明书

技术领域

本公开的领域大体涉及用于提供公用品(utilities)和二氧化碳的系统和方法。更具体地讲，本公开涉及用于提供电、热、水以及二氧化碳的系统和方法。

背景技术

二氧化碳(CO₂)是在大气中发现的天然存在的化合物。二氧化碳气体还是燃烧的副产物。二氧化碳通过参与光合作用有助于植物的生长，并且还用在许多行业中，诸如食品和饮料行业，其中，二氧化碳可用来生产充了碳酸气的食品和饮料。二氧化碳还是酿酒、气体力学、灭火器、焊接、药品、激光以及制冷(除了别的以外)中的主要成分。

在植物中，二氧化碳通过参与光合作用有助于植物生长，其中，植物使用二氧化碳、水和光来制造糖并且释放氧气。尽管二氧化碳是光合作用必需的三种主要成分(CO₂、水和光)中的一种，空气中二氧化碳的量仅为大约0.039%(该量由于季节可能会波动)。空气的其它组分包括大约78％的氮气、21％的氧气以及微量气体。比在空气中发现的二氧化碳浓度更高的二氧化碳浓度可促进植物生长的显著增加。

一些植物在温室中生长，温室典型地为这种结构：其具有允许太阳光或者其它光进入该结构的透光壁。温室还储存热能，并且与周围的外部温度相比倾向于具有增加的内部温度。温室还需要水和电(例如，以便提供照明和空气调节)来运行，例如，以便供应给温室内的植物。

发明内容

在一方面中，一种用于生产固态或者液态二氧化碳中的至少一种的系统包括：构造成产生包含二氧化碳的排气的燃烧器；构造成压缩排气的压缩机；以及构造成冷却排气的热交换器。该系统还包括膨胀室，其构造成允许压缩排气膨胀以及形成固态或者液态二氧化碳，并且使固态或者液态二氧化碳与CO₂基本上空竭(depleted)的气体分离。供给通道构造成将CO₂空竭的气体供应给所述热交换器，并且储存室构造成储存固态二氧化碳。

在另一方面中，一种用于产生固态或者液态二氧化碳中的至少一种的方法包括：燃烧燃料以便产生包含二氧化碳的排气；在压缩机中压缩排气；以及在热交换器中冷却排气。该方法还包括：使排气膨胀以便产生固态或者液态二氧化碳，并且使CO₂空竭的气体从CO₂基本上空竭的气体中分离；将CO₂空竭的气体的至少一部分供应给热交换器；以及在储存容器中储存固态或者液态二氧化碳。

在又一方面中，一种将二氧化碳气体供应给温室的方法包括：燃烧燃料以便产生包含二氧化碳的排气；在压缩机中压缩排气；以及在热交换器中冷却排气。该方法还包括：使排气膨胀以便产生固态或者液态二氧化碳中的至少一种；以及使固态或者液态二氧化碳与CO₂基本上空竭的气体分离；将CO₂空竭的气体的至少一部分供应给所述热交换器；以及在储存容器中储存固态或者液态二氧化碳的至少一部分。加热固态或者液态二氧化碳的至少一部分以便产生二氧化碳气体，并且将二氧化碳气体供应给温室。

附图说明

图1是根据本公开的用于生产固态二氧化碳的系统的框图。

部件列表

100　燃烧器

102　冷却装置

104　压缩机

106　马达

108　气体膨胀装置

110　二氧化碳分离室

112　热交换器

114　储存室

116　建筑物

118　燃料供给管路

120　空气供给管路

122　发电机

124　管

126　再循环通路

128　传动轴

130　二氧化碳空竭的气体

132　压缩排气

134　预冷却的排气

136　热的二氧化碳空竭的气体

138　二氧化碳

140　旁路管

142　连接

144　管道

146　二氧化碳空竭的气体的流。

具体实施方式

本文所描述的是用于生产公用品(诸如水、热、电以及可为固态二氧化碳、液态二氧化碳或者气态二氧化碳的二氧化碳)的系统和方法。