CN115151765A - 减少生活和工作空间中挥发性有机化合物和二氧化碳的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用来降低室内的挥发性有机化合物水平和室内二氧化碳水平两者的***和方法，所述***和方法比提高建筑物的通风率更节能。所述***包括以连续方式操作的二氧化碳洗涤器，并且可选地但优选地进一步包括空气净化器。

Description

减少生活和工作空间中挥发性有机化合物和二氧化碳的方法
相关申请的交叉引用
本公开的主题与在2020年1月21日提交的题为“Method to Reduce Both VOCsand CO2 in Living and Working Spaces”的美国临时专利申请第62/963,617号相关并且要求其优先权，所述美国临时专利申请的全部公开内容通过引用并入本文中。
背景技术
节能建筑物(比如住宅生活场所和商业建筑物工作空间)往往具有比通风较好但通常能效较低的建筑物更低的室内空气换气性(air turnover)。室内空气与室外空气的这种较低的换气性使得比如挥发性有机化合物(VOC)的污染物以及比如细菌、微生物、真菌和病毒的病原体的水平在这样的建筑物内部增加。这导致所谓的病态建筑物综合症[1]。污染物和病原体的水平的增加不仅不利于这样的建筑物中的居住者的健康，还会导致生产力的下降。这引导了容许/控制室内空气换气率的“绿色”建筑物的设计。
最近的研究[2]已经表明二氧化碳和VOC的水平的增加会导致居住者的明显的认知障碍，研究建议增加建筑物通风率，并且认为通过增大空气换气率来降低VOC水平和二氧化碳水平所增加的加热和冷却成本远远抵消了居住者的提高的生产力。
几个最近的专利[3-19]解决了这个问题并且通过整合容纳CO2吸着剂的洗涤单元而实现，所述洗涤单元以吸着模式接着解吸模式而周期性地(不连续地)操作，在所述解吸模式中被吸着的CO2从所述洗涤单元被清除并且排放。例如，美国专利第9,328,396号和相关的专利公开使用气体洗涤单元来通过吸附而从受调节的空气流去除一种或多种气体(包括CO2)。然而，所述洗涤单元被不连续地操作。这种方法的局限性在于，在清除周期期间，CO2水平可能周期地达到峰值，如在图1中示意性地示出的那样，图1示出建筑物的工作或生活空间内的CO2浓度可能随时间如何变化。
因此，尽管平均CO2浓度可能低于预设的安全阈值水平，但是仍然会存在平均CO2浓度可能超过所述安全阈值水平的周期性阶段，从而给建筑物的居住者造成不健康且认知受损的环境。在建筑物环境内提供更均匀的、安全的CO2水平而不是潜在的不健康、周期性且可变的CO2水平将是更好且更健康的方法。
因此，在建筑物环境内提供更均匀的、安全的CO2水平而不是由现有技术所促进的潜在的不健康的周期性的可变的CO2水平将是有利的。提供比提高通风率更节能的用于降低VOC水平和室内二氧化碳水平的替代的方法也将是有利的。
发明内容
在本文中所描述的各种实施例中，公开用于从建筑物或其它封闭场所中的空气去除CO2和挥发性有机化合物(VOC)的***和方法。
在一个实施例中，所述***提供连续的二氧化碳洗涤器和空气净化器的组合，在一个方面中，所述组合位于供热通风和空气调节(HVAC)***内。
HVAC***包含加热和/或冷却盘管、向建筑物或其它封闭场所内的生活和工作空间提供空气的供应空气管道***、以及用于使空气从建筑物或其它封闭场所内的生活和工作空间返回的返回空气管道***。二氧化碳洗涤器和空气净化器可以位于整个HVAC***的各种位置处，并且可以被用来从空气去除二氧化碳和VOC。
在一些实施例中，所述***还包含微粒去除***，比如空气过滤器。
尽管可以使用其它空气净化***，但是在一个方面中，所述***包括一个或多个基于冷等离子体的离子发生器单元，所述离子发生器单元与一个或多个连续的二氧化碳去除单元相结合。在该实施例的一个方面中，所述装置安装于室内生活或工作空间的再循环空气***内。
冷等离子体离子发生器(比如由Top Product Innovations制造的那些)降低住宅和商业生活空间内的VOC水平和病原体水平，并且提供空气清新的整体感觉。
在图2中示出体现本文中所描述的装置的典型的HVAC***的示意图。如图2中所示，典型的HVAC***包含加热和冷却盘管(40)、向建筑物内的生活和工作空间提供空气的供应空气管道***(50)、以及用于使空气从建筑物内的生活和工作空间返回的返回空气管道***(60)。在本文中所描述的装置的一个实施例中，HVAC***还包含二氧化碳(CO2)洗涤器(10)、用于去除微粒的过滤器(20)、以及空气离子发生器(30)，它们在加热和冷却盘管之前并且在补充空气的路径中彼此串接定位。二氧化碳洗涤器能够连续地去除二氧化碳，空气过滤器可以去除微粒，比如空气离子发生器的空气净化器可以从再循环的空气去除VOC、病原体以及其它致污物。加热和冷却盘管(40)使空气为温和的。
如果需要，各种部件可以以与图2中所示出的顺序不同的顺序构造。例如，过滤器可以放置于CO2洗涤器之前、空气净化器之后、加热和冷却盘管之后、或者沿着管道***内的再循环空气的路径的任何地方。CO2洗涤器可以放置于过滤器之后、空气离子发生器之后、或加热和冷却盘管之后。空气净化器可以放置于CO2洗涤器之前、过滤器之前、或加热和冷却盘管之后。
在一个实施例中，建筑物内部的再循环空气被吹送通过连续地运行的CO2去除单元，所述CO2去除单元基于CO2吸着剂/溶解液体制剂的液滴的下落帘幕，如图3和图4中示意性地示出的。
现在含有溶解的CO2的液滴落入收集室或容器中，从那里它们被泵送至被加热的管或容器中，所述管或容器包含延伸到建筑物或其它封闭场所外部的出口端口。通常情况下，CO2吸收液体制剂使得其中的CO2溶解度随温度而减低。因此，当所述液体被加热时，CO2被从被加热的液体中驱出并且被排放到建筑物的外部。然后，CO2吸着剂/溶解液体制剂可以被冷却并且转换回到下落的液滴帘幕液体，由此可以从空气流吸着CO2。
替代地或另外地，可以使含有溶解的/吸着的二氧化碳的液体经历减压，作为从所述液体去除二氧化碳的方式。连续地操作所述单元至少达建筑物被占用的时间或需要这样的操作的时间。
CO2吸着剂/溶解液体包括对二氧化碳具有亲和性的任何液体、或者液体与可溶解的固体或分散的固体的组合、或者乳化形式的分散的不混溶液体。示例包含但不限于甘油、含水甘油、与胺或包括胺基的聚合物(比如聚DADMAC(聚二甲基二烯丙基氯化铵))结合的甘油、胺、离子液体、以及其组合。
优选的CO2溶解液体制剂在主要条件下具有基本为零的或低的蒸汽压力。
在另一个实施例中，呈微粒形式的固体CO2吸着剂被分散并且包埋在比如非织造织物的多孔毡中。优选地通过某种方式将CO2吸着剂结合至织物，以避免随时间损失。如图5中示意性地示出的，将织物形成为旋转的环状物。循环的空气穿过织物，从而容许吸收CO2。然后，织物进入被加热的区域中，由此CO2从织物解吸并且被排放到建筑物的外部。
在类似于图5中所示的实施例的一个实施例中，吸着剂的容器存在于传送带上，并且在吸着位置与解吸位置之间被传送。在吸着位置中，具有相对高浓度的CO2的空气流穿过吸着剂容器，从而提供具有相对较低浓度的CO2的空气流。然后吸着剂通过穿过解吸位置而再生，在所述解吸位置中，使用被加热的空气、减小的压力、或其它解吸条件中的一种或多种来从吸着剂去除被吸着的CO2。通过使用多个容器、其中一些容器处于吸着位置中而另一些容器处于解吸位置中，所述过程以连续的方式运行。
在另一个实施例中，操作两个或更多个CO2去除单元，以使得当它们中的一个或多个被用来从建筑物空气流去除CO2时，至少一个另外的CO2去除单元被再生以供再次使用。这样的CO2吸收单元可以处于固定的位置中，具有用来根据需要引导气流的装置，比如所述CO2吸收单元具有挡板，或者CO2吸收单元可以通过任何合适的机械装置(比如阀)运动至空气流中。
本发明不限于上述实施例，而是可以利用可以被连续地操作的任何CO2去除装置来实施。
附图说明
图1为在采用现有技术的不连续二氧化碳去除***时的二氧化碳水平随时间变化的示意图。
图2为示出供热通风与空气调节(HVAC)***的示意图，所述供热通风与空气调节***包含连续的二氧化碳去除以及用来去除挥发性有机化合物的空气离子发生器。
图3为二氧化碳去除***的示意图，其中使二氧化碳(CO2)溶解液体穿过多孔挡板，并且使其中具有二氧化碳的空气流穿过该流。然后，产生具有较少的二氧化碳的空气，并且例如通过加热而加热CO2溶解液体，以解吸二氧化碳，此时使液体再循环。
图4为二氧化碳去除***的示意图，其中使具有相对高的二氧化碳水平的空气穿过包含二氧化碳溶解液体的二氧化碳溶解部段，以提供具有相对较低的二氧化碳水平的空气。液体被转移至储存罐，并且比如通过加热而被处理，以去除二氧化碳。然后使二氧化碳溶解液体再循环。
图5为二氧化碳去除***的示意图，其中使具有相对高的二氧化碳水平的空气穿过去除二氧化碳的基质，所述基质例如通过旋转而循环。空气在穿过所述基质之后具有相对较低的二氧化碳水平。当基质不在空气的路径中时，可以通过用被加热的空气加热所述基质而处理所述基质，以离解二氧化碳并且使所述基质再生。然后将所得到的被加热的空气送至外部通风口，所述被加热的空气由于从所述基质离解的二氧化碳而具有相对较高的二氧化碳水平。
具体实施方式
本文中所公开的所有范围应当被理解为涵盖其中所包含的任何和所有子范围。例如，所陈述的范围“1.0至10.0”应当被认为包含以1.0或更大的值作为最小值开始并且以10.0或更小的值作为最大值结束的任何和所有子范围，例如1.0至5.3、或4.7至10.0、或3.6至7.9。
除非另外明确说明，否则本文中所公开的所有范围也应当被认为包含范围的端点。例如，“在5和10之间”、“从5至10”或“5-10”的范围通常应当被认为包含端点5和10。
进一步，当结合量或数量使用短语“多达”时，应当理解的是，所述量至少为可检测的量或数量。例如，以“多达”一特定量的量存在的材料可以呈现为从可检测的量至多达所述特定量且包含所述特定量。
在本文中所描述的实施例中，提供用于净化空气并去除CO2和挥发性有机化合物(VOC)和/或病原体的装置以及它们的使用方法。
这些装置包含能够去除挥发性有机化合物的空气净化器和二氧化碳洗涤器(亦即，降低二氧化碳(CO2)水平的装置)的组合。空气净化器和二氧化碳洗涤器被整合至HVAC***中，并且被用来将建筑物或其它封闭环境内的CO2水平和VOC水平理想地降低至低于导致建筑物或其它封闭场所中的居住者的认知障碍的水平的水平。
通常从外部环境抽吸的补充空气可以被用于多种目的。一方面，所述补充空气替换因泄漏而损失的空气。另一方面，如果建筑物内的空气太热而外部较冷，则可以从外部抽吸较冷的空气，从而降低空调***的冷却负荷。如果建筑物内的空气太冷而外部较热，则可以从外部抽吸较热的空气，从而降低加热器的加热负荷。
如果建筑物内的空气是不健康的，例如含有过高水平的二氧化碳、VOC和/或病原体，则可以吸入室外空气，以将CO2和其它致污物的水平稀释到更健康的水平。这需要排出建筑物内的被污染的但是被热调节的至少一部分空气，并且用室外空气替换所述至少一部分空气，所述室外空气可能需要被加热或冷却以维持建筑物内的适当的温度。这大大地增加操作HVAC单元(多个HVAC单元)的成本。
在本文中所描述的各种实施例中，提供用于去除这样的不健康的成分的***和方法，而不需要引入同样多的室外空气或者在一些方面中不需要引入任何室外空气。
在一些方面中，所述方法包含使用一个或多个冷等离子体电离单元或基于例如活性炭的吸收单元的组合来去除VOC和病原体，并且二氧化碳被连续地而非间歇地去除。
因此，本文中所描述的实施例有助于建筑物的居住者的健康，并且降低用于热调节建筑物内的空气的HVAC***的操作成本。另一个好处是，它避免或至少限制从外部引入污染物和致污物的可能性。
I.待处理的环境
代表性的封闭环境包含办公建筑物、商业建筑物、银行、住宅建筑物、房屋、学校、工厂、医院、商店、购物中心、室内娱乐场所、贮存设施、实验室、车辆、飞行器、船舶、公共汽车、剧院、部分和/或完全封闭的活动场所、教育设施、图书馆和/或有时可能被设备、材料、活的居住者(例如，人、动物、合成有机体等等)占用的其它部分和/或完全封闭的结构和/或设施、和/或它们的任意组合。
封闭环境可以包含多个室内空间，比如房间、隔间、建筑物中的区域、隔舱、有轨电车、旅行拖车或拖车。与室内空间相邻的可以是通常位于室内空间的天花板上方的空气室。每个室内空间可以与单独的空气室相关联，但是一个共用的空气室可以与多个室内空间相关联。封闭环境可以可选地包含单个室内空间。
除了二氧化碳之外，待处理的环境内的气体可以包含挥发性有机化合物、硫氧化物、氡、氮氧化物或一氧化碳。
室内空气通常包括在400-2000ppm的范围内的相对低的CO2浓度，但是由于居住者呼吸以及新鲜空气不在建筑物内循环，该浓度在封闭的空间中增加。封闭环境外部的室外空气中的CO2浓度通常在300-500ppm的范围内，并且通常低于建筑物内的浓度。在一些实施例中，室外空气中的CO2浓度比室内空气中的CO2浓度低100-2000ppm，并且在其它实施例中，该浓度比室内空气中的浓度低1200ppm或更少，比如低800ppm或更少或者400ppm或更少。
如下文更详细地描述的，使用吸着剂来降低室内空气内的CO2水平。室内空气还包含其它气体化合物，所述气体化合物具有浓度为大约75-82％或79-82％的氮以及浓度为15-21％或18-21％的氧。还存在水。量根据室内空气的湿度水平而变化，但是室内空气中的水含量按体积计通常为大约0％-5％。在一些实施例中，期望使用选择性地捕集CO2和可能的其它物质但是不吸着水、氮或氧的吸着剂。
当在本文中使用时，术语“吸着”旨在涵盖吸附和吸收。
当在本文中使用时，吸附是将原子、离子或分子从气体、液体或溶解的固体粘附至表面。该过程在吸附剂的表面上形成被吸附物的膜。当在本文中使用时，吸收是流体(被吸收物)分别被液体或固体(吸收剂)溶解或渗入液体或固体(吸收剂)。吸附是表面现象，而吸收涉及材料的整个体积。术语吸着涵盖这两个过程，而解吸是吸着的相反的过程。
II.HVAC***
HVAC***包含用于冷却和/或加热空气的装置，以及用于使空气在给定的区域或建筑物(比如住宅或商业建筑物或其中的特定环境)内循环的装置。
在一个实施例中，所述***包含加热器，其中由所述加热器加热所接收的室外空气。合适的加热器的示例包含热泵、电加热线圈、具有从中央加热***供应的被加热的流体的盘管或散热器、太阳能加热器、以及炉子。热泵可以从室内空气去除热量。
被加热的室外空气可以在被供应至洗涤器之前或之后被加热。
通常，经调节的空气通过一系列管道行进至建筑物内的部分或房间，经调节的空气通过调风器(register)从所述一系列管道排出至所需的房间或区域中。返回调风器通过另一个管道***将空气输送返回至一个或多个加热或冷却单元。
分布式空气循环***将经冷冻或加热的流体输送至局部空气循环单元。通常，几乎每个室内空间都与局部空气循环单元相关联，所述局部空气循环单元使室内空间的室内空气循环并且冷却或加热所述室内空气。每个室内空间可以与一个空气循环单元相关联。如下文更详细地讨论的，CO2洗涤器和空气净化器被提供作为HVAC***的一部分，并且可以布置于室内空间附近或室内空间内。
空气循环单元可以包含风机-盘管单元、或用于使室内空间中的空气循环以及冷却或加热所述空气的任何其它合适的装置，比如鼓风机-盘管单元。在一些实施例中，空气循环单元可以为分体式单元***中的部件。
在一些实施例中，HVAC***包含风机-盘管单元，所述风机-盘管单元布置于建筑物内的室内空间附近或室内空间内并且另外被构造成加热和/或冷却室内空间的空气。在这些实施例的一些方面中，风机-盘管单元可以包含壳体，所述壳体包含风机和盘管，并且其中洗涤器的至少一部分可以容纳于所述壳体内。风机-盘管单元的风机可以被构造成将室内气流引导至洗涤器中。盘管通常由流体冷却或加热。盘管可以包含冷却盘管和/或加热盘管和/或任何其它合适的冷却或加热装置，比如散热器、电加热器、冷却器、热交换器、喷嘴、喷射器等等。
经冷冻或加热的流体可以来自多个空气循环单元共享的中央冷冻或加热***、或者来自单个专用的热泵或锅炉。
在一些实施例中，流体可以由可变制冷剂流量(VRF)***供应。在其它实施例中，流体由固定制冷剂流量***或直接膨胀(DX)***供应。在一些分布式空气循环***中，流体为水。
室内空气的至少一部分可以作为返回空气离开室内空间。根据一些实施例，返回空气可以进入空气室。典型地，返回空气在不流动通过管道的情况下进入空气室，但是在一些实施例中提供管道。
在其它实施例中，室内空间可以与它的天花板上方的相邻区域相关联，而不是与空气室相关联。返回空气可以在位于天花板上方的区域中的管道内流动至风机-盘管单元。
风机抽吸返回空气以使其经由入口端口进入风机-盘管单元并且流动于盘管附近以加热或冷却盘管。盘管可以放置于风机下游。替代地，盘管可以放置于风机与入口端口中间或任何其它合适的位置处。返回空气可以流动通过颗粒过滤器，以用于从其中去除灰尘和气载颗粒。
经调节的空气，亦即由盘管冷却或加热的返回空气，经由出口端口离开。经调节的空气进入室内空间以进行循环。经调节的空气可以经由管道从风机-盘管单元流动至室内空间中，或者经调节的空气可以无管道地流动至室内空间中。
室内空气的一部分可以作为废气从封闭环境排放至周围环境或封闭环境外部的任何位置中。可以使用比如鼓风机或风机的任何合适的装置来排放废气。废气可以经由排出端口离开室内空间、和/或可以经由排出端口或经由风机-盘管单元的排出端口离开空气室。
在标准的分布式空气循环***中，可以将新鲜的室外空气或者即“补充空气”引入封闭环境中，用以供应与返回空气结合的名义上新鲜的、高质量的空气。室外空气可以以任何合适的方式被引入封闭环境中，比如通过管道网络。室外空气可以经由入口端口被直接引入每个室内空间中，或者室外空气可以经由入口端口被引入空气室中。在另一个实施例中，室外空气可以被直接引入每个风机-盘管单元中。管道被定向成在颗粒过滤器之前将室外空气引入风机-盘管单元中，但是室外空气可以在风机-盘管单元中的任何合适的位置处被引入风机-盘管单元中。
可免费获取用于住宅和商业用途的HVAC***的详细信息。可以在https://www.energycodes.gov/sites/default/files/becu/HVAC_Systems_Presentation_Slides.pdf中找到HVAC***的概览的一个代表性示例。
III.空气净化器
本文中所描述的***包含适合去除挥发性有机化合物和/或病原体的至少一个额外的空气处理部件(空气净化器)。代表性的空气净化器包含空气离子发生器、臭氧源、辐射源、膜、泡沫、纸、玻璃纤维、颗粒过滤器、紫外线抗微生物装置、离子或等离子体发生器(比如基于冷等离子体的离子发生器单元)、以及催化剂(比如氧化物催化剂和/或化学催化剂)。
空气净化器部件可以放置于HVAC***内，例如，与CO2洗涤器相邻、与洗涤器串接、或者待净化的空气的路径中的其它地方。额外的空气处理部件可以放置于室内空间内。例如，室内空气可以经由管道从风机-盘管单元流出，并且额外的空气处理部件可以放置于管道内。
代表性的空气净化器包含但不限于空气电离单元、活性炭吸附单元、以及其组合。可以用于本文中所描述的***中的合适的空气电离单元包含但不限于由北卡罗莱纳的TopProduct Innovations制造的空气电离单元。
使用双极电离生成被应用于空气净化***中的正离子和负离子或自由基的一般概念可以追溯到20世纪60年代。从那时起，出现了许多直流、交流和脉冲波形双极发生器，其中任何一种都可以被用于本文中所描述的***中。能够用来从空气去除挥发性有机化合物的任何冷等离子体电离单元可以被用于本文中所描述的***中。
在操作中，非常典型地，空气中的氧气和其它成分(比如水蒸汽)被电离以产生瞬态负离子、瞬态正离子、自由基或高能物质，它们可以与存在于空气中或存在于表面上的挥发性有机化合物(VOC)、气味分子以及所有类型的病原体相互作用并且破坏所述挥发性有机化合物、气味分子以及病原体。
在优选实施例中，一个或多个冷等离子体电离单元中所使用的电离能量被控制为不超过12.6电子伏特(eV)，以最小化或消除臭氧产生。
尽管不希望被特定的理论所束缚，但是据信由电离产生的离子将空气中的挥发性有机化合物分解成大气中普遍存在的无害的化合物，比如氧气、氮气、水蒸汽和二氧化碳。
这些化合物在挥发性有机化合物进入等离子体场之后形成。举例来说，建筑材料不断地释放甲醛，例如与脲醛树脂结合在一起的定向刨花板(OSB)。当甲醛被暴露至等离子体场时，它分解成二氧化碳和水蒸汽，从而消除与甲醛暴露相关联的健康危害。另一个示例是氨和其它胺，它们可能由建筑物的居住者产生，并且这些胺在暴露至等离子体场时通常分解成氧气、氮气以及水蒸汽。如所见，从什么化学物质开始决定了它如何与电离场反应以及它如何分解。
除了与挥发性有机化合物反应的等离子体之外，正离子和负离子也由于它们的电荷而被吸引至气载颗粒。一旦离子附着至颗粒，颗粒就会通过吸引附近的极性相反的颗粒而变得更大，这使得从空气去除微粒变得更容易。
类似地，正离子和负离子也吸引病原体、比如霉菌，以及其它微生物。当离子在病原体的表面上结合时，它们抑制病原体的繁殖能力，从而使得可以降低空气中的气载病毒、细菌和/或霉菌孢子的量。
替代地或另外地，基于活性炭或其它吸收剂或它们的混合物的VOC吸收单元，以及用来从空气去除微粒的其它过滤装置，可以被单独使用或者与冷等离子体电离单元一起使用。
IV.二氧化碳洗涤器
本文中所描述的空气处理***包含一个或多个二氧化碳(CO2)洗涤器，所述洗涤器被构造成洗涤来自建筑物内的一个或多个室内空间的空气，并且可以定位于一个或多个室内空间内或附近。
在一个实施例中，多个室内空间设置有多个风机-盘管单元。所述多个风机-盘管单元布置于所述多个室内空间附近或内部，并且一个或多个洗涤器可以被构造成洗涤来自所述多个室内空间的室内空气。
每个CO2洗涤器被构造成洗涤来自室内空间的室内空气。洗涤器包含一种或多种吸着剂材料，所述吸着剂材料可以为吸附剂材料、吸收剂材料、或其组合。吸着剂材料被布置成在其中从室内空气、室外空气源、和/或废气中的一种或多种吸着CO2和可能的其它致污气体。
合适的CO2吸着剂包含对二氧化碳具有亲和性的任何一种液体、多种液体的组合、可溶解的固体或分散的固体、或乳化形式的分散的不混溶液体。示例包含但不限于甘油、含水甘油、以及与胺或包括胺基的聚合物(比如聚DADMAC(聚二甲基二烯丙基氯化铵))结合的甘油。
在本文中所描述的实施例中，洗涤器旨在被连续地使用，而不是被周期性地使用。在一些方面中，吸着剂沿着一路径行进，其中它在所述路径上的一个位置(洗涤位置)处与气流接触，并且被吸着的二氧化碳在所述路径上的另一个位置(净化位置)处被解吸，之后吸着剂通过所述路径再循环。
待洗涤的气流通常为室内空气，并且一旦被吸着的二氧化碳从吸着剂被清除，它通常就被引导到建筑物的外部，但是它可以可选地被储存起来以供以后使用或出售。
室外空气可以越过和/或穿过吸着剂材料，以清除或解吸由吸着剂材料吸着的CO2的至少一部分，被解吸的CO2可以例如经由排放装置从建筑物去除。
在捕集物质之后，通过促使被吸着的CO2的至少一部分的释放而使吸着剂结构再生。再生是吸着剂性能的一个非常重要的方面，并且通常是需要最多能量的步骤。
可以通过加热、吹扫、压力变化、电能、以及其组合中的一种或多种使吸着剂再生。另外，可以使用利用空气或另一种吹扫气体进行的吹扫与加热的组合来解吸二氧化碳。被释放的物质可以被排放至大气中或者被以另外的方式收集、处理、隔离、和/或其任何组合。
在一些实施例中，洗涤器将离开洗涤器的被洗涤的空气供应至室内空间，例如，通过将被洗涤的空气供应至布置于室内空间附近或室内空间内的风机-盘管单元。在一些实施例中，室内空气的从室内空间至洗涤器的流动或从洗涤器至室内空间的流动是无管道的。
吸着剂和吸着剂结构体
单独的或存在于“吸着剂结构体”中的吸着剂可以降低二氧化碳的浓度，并且可选地，可以降低室内空气中存在的其它致污物的浓度。吸着剂结构体包含吸着剂，所述吸着剂由至少两种材料官能团组成：非活性载体和活性化合物。载体材料通常提供吸着剂的机械和物理结构，活性化合物吸引并且捕集CO2。
二氧化碳吸着剂包含液体或固体形式的吸着剂。合适的吸着剂材料包含粒状吸着剂微粒、固载胺、活性炭、粘土、碳纤维、碳布、二氧化硅、氧化铝、沸石、合成沸石、疏水沸石、天然沸石、分子筛、氧化钛、聚合物、多孔聚合物、聚合物纤维或金属有机框架。吸着剂材料中的至少一种可以包含于一个或多个可移除的筒中。除了二氧化碳之外，这些吸着剂中的某些还去除挥发性有机化合物。
载体
吸着剂的载体成分可以由任何合适的材料形成。在一个非限制性示例中，载体可以由大致化学惰性材料形成，并且优选地为多孔载体，因为相对多孔的载体往往具有相对高的表面积。
具有大的总表面的化学惰性载体的示例包含粘土、二氧化硅、金属氧化物(如氧化铝)、以及其组合。这些材料的示例包含例如沸石、多孔氧化铝、多孔矿物、二氧化硅、多孔二氧化硅、二氧化硅纳米颗粒、气相二氧化硅、活性炭以及金属有机框架。代表性的粘土包含铝页硅酸盐，比如膨润土、蒙脱石、球粘土、漂白土、高岭石、凹凸棒土、锂蒙脱石、坡缕石、皂石、以及海泡石。
另外，载体可以由吸着剂材料形成，比如凝胶、分子筛、含纳米管的材料、多孔材料、基于纤维的材料、海绵状材料、带电的和/或电磁带电的衬垫或物体、多孔有机聚合物、以及其组合。
粘土和其它载体可以与胺结合以形成吸着剂载体，如例如在Siriwardane的美国专利第6,908,497号中所公开的，其中利用胺浸渍膨润土，从而得到充当CO2的选择性吸附剂的浸渍有胺的粘土。
酸化的膨润土与二乙醇胺(DEA)的羟基良好地化学结合以形成稳定的吸着剂，并且聚乙烯亚胺(PEI)附着至二氧化硅表面。载体和胺的这些组合可以被用作用于从室内空气选择性地和有效地去除CO2的吸着剂。
在一些实施例中，载体可以包括几种不同的吸着剂材料的组合。载体可以以任何合适的构造形成，比如形成有相对大的总表面积的固体支撑基质或固体载体。固体载体可以包括不是液体的任何合适的材料。例如，固体载体可以由多个元件(比如固体颗粒130或片材)形成。总表面积通常可以被定义为形成固体载体的每个元件的表面积的总和。
颗粒可以以任何合适的形状或方法构造，比如粉末、纤维、细粒、珠粒、球丸、挤出物或其组合。纤维可以为任何合适的纤维，比如碳纤维、二氧化硅纤维或聚合物纤维。纤维可以被编织或缠绕以形成织物或纸样材料。
纤维、细粒、珠粒、球丸和挤出物可以由如上所述的任何合适的材料形成。载体可以由多个薄片材形成。片材可以包括基于天然或合成纤维的材料、纸、天然织物、或合成织物。片材可以以任何合适的尺寸形成，比如具有在大约1微米到2厘米的范围内的厚度。另外，所述范围可以为例如大约2-80毫米。在一些实施例中，吸着剂可以包括例如在10-1000平方米/克的范围内的大的表面积(比如多个颗粒的总表面积)。
颗粒可以形成为具有这样的尺寸，所述尺寸确保颗粒不会太细小而形成过度致密的层，其可能阻止室内空气流动通过吸着剂结构体。另外，颗粒可以形成为具有这样的尺寸，所述尺寸确保多个颗粒的总表面积足够大，以容许室内空气与颗粒最大程度地接触，从而最大程度地吸附比如CO2的物质。
在非限制性示例中，颗粒的平均直径可以在大约0.1-10毫米的范围内。不是所有的颗粒都可能具有相同的形状和大小，因此典型的或平常的颗粒包括这样的颗粒的聚集体的平均值。在另一个非限制性示例中，颗粒的平均直径可以在大约0.2-3毫米的范围内。在又一个非限制性示例中，颗粒的直径可以在大约0.3-1毫米的范围内。颗粒的直径可以被测量为近似直径，其中颗粒为细粒或珠粒，或者可以被测量为横截面直径，其中颗粒为纤维、挤出物或球丸。
在一个非限制性示例中，可以以任何合适的方式由基于胺的化合物浸渍固体载体，比如通过喷涂、滴入或浸没于基于胺的化合物的溶液内。可以另外地或替代地用催化剂或用比如热量的外部能量源来机械地促进浸渍。
根据一些实施例，固体载体初始可以包括颗粒、薄片材或提供有用于与物质接触的相对大的总表面积的任何构造，它们随后由基于胺的化合物和/或离子液体浸渍。
这种含有胺或离子液体的固体吸着剂容许室内空气与吸着剂最大程度地接触，以用于从室内空气最大程度地去除CO2。这对于通常具有低的CO2浓度的室内空气是有利的。另外，使用具有相对大的总表面积的含有吸着剂的载体容许将吸着剂结构体放置于相对紧凑的小型外壳内。
根据其它实施例，固体载体初始可以包括细小颗粒，比如粉末。细小颗粒可以与基于胺的化合物混合，比如通过将细小颗粒浸没于含有胺的液体或溶液中以形成含有胺的粉末。
根据其它实施例，使含有胺的粉末附聚以通过标准程序形成载体，比如用于形成细粒或珠粒的颗粒化以及用于形成球丸或挤出物的球丸化或挤出。
基于胺的吸着剂可以为液体、固体或者可以初始为溶解于溶剂中的固体。例如，比如二乙醇胺(DEA)或聚乙烯亚胺(PEI)的基于胺的化合物可以溶解于任何合适的溶剂中，比如二氯甲烷(DCM)、水、乙醇、甲醇、乙二醇(EGW)或丙二醇(PGW)。然后，可以使载体与吸着剂的溶液接触，并且去除溶剂，以提供吸着剂结构体。
用于形成含有胺的载体的条件和参数可以根据所选择的载体和所选择的基于胺的化合物的性质而变化。
吸着剂结构体可以放置于封闭环境内。替代地，吸着剂结构体可以放置于封闭环境之外，并且室内空气和/或室外空气可以被以任何合适的方式引入其中。
如上所述，吸着剂可以由多孔材料形成，从而容许室内空气也流动通过颗粒或片材并且由此提高吸着剂的透气性。
而且，构建有相对大的总表面积和相对高的流体透过性的吸着剂提供相对快的反应动力学，因此相对大量的CO2被含有胺的载体快速地捕集。反应动力学或化学动力学可以被定义为化学过程的速率，比如CO2被吸着剂捕集的速率。
吸着剂/吸着剂结构体可以以任何合适的方式布置。例如，吸着剂可以放置于以任何合适的构造形成的外壳内。颗粒或薄片材或任何其它吸着剂结构体可以被以一定的密度相对致密地包装于外壳内，所述密度容许室内空气与颗粒最大程度地接触，以用于与颗粒最大程度地相互作用，但是又不会过度致密，过度致密可能会阻止室内空气流动通过吸着剂结构体。
低流动阻力和快速反应动力学对于从具有相对低的CO2浓度的室内空气捕集CO2是有利的。
吸着剂的低流动阻力和相对大的总表面积还容许吹扫空气容易地从吸着剂释放被吸着的CO2，如上文所解释说明的那样。因此，吹扫空气可以在相对短的时间内以最小的附加热量使吸着剂再生，另外，吹扫空气可以包括室外空气。
吸着剂
代表性的二氧化碳吸着剂包含甘油、胺、离子液体、以及其组合。胺可以为液体或固体，离子液体为液相，甘油为液体。
还可以使用不同的二甲醚和聚乙二醇的混合物，所述混合物由化学式(CH3O(C2H4O)nCH3)表示，其中n为3至9或大约3至9，其包含商品名为SelexolTM的那些混合物，也可以单独地或与其它吸着剂混合地使用碳酸丙烯酯。
在一个实施例中，吸着剂为基于胺的化合物或胺类化合物。胺化合物适于吸附存在于室内空气中的CO2。胺可以选择性地捕集相对大量的CO2。根据一些实施例，基于胺的化合物可以包括相对大的部分的仲胺。在一些实施例中，如二乙醇胺，胺为100％的仲胺。在其它实施例中，如某些多胺，25％-75％的胺是仲胺。另外，基于胺的化合物可以包括至少50％的仲胺。此外，基于胺的化合物包括至少25％的仲胺。
基于胺的化合物可以为任何合适的胺或包括任何合适的胺，比如伯胺或仲胺或其组合。另外，基于胺的化合物的范围可以从相对简单的单分子(比如乙醇胺)到大分子氨基聚合物(比如聚乙烯亚胺)。例如，基于胺的化合物可以包括单乙醇胺(MEA)、乙醇胺、甲胺、支链聚乙烯亚胺(PEI)、线性聚乙烯亚胺(PEI)、二乙醇胺(DEA)、二甲胺、二乙胺、二异丙醇胺(DIPA)、四乙烯五胺(TEPA)、甲基二乙醇胺(MDEA)、甲基乙醇胺、以及许多多胺(比如聚乙烯亚胺)中的任何一种、或其组合。
包括NH2元素的伯胺与CO2产生强烈的化学反应。包括单个氢(亦即NH)的仲胺与CO2产生较弱的化学反应，但是仍然有效且选择性地捕集CO2。因此，与从伯胺释放CO2所需的能量(比如热能)相比，仲胺需要更少的能量来从其释放被捕集的CO2。更容易释放的仲胺容许令人满意地从室内空气捕集CO2，同时还容许吸着剂的相对快速且低能量的再生。因此，可以使用室外空气在相对低的温度下执行吸着剂再生。以最少的附加热量使吸着剂再生的能力对于处理室内空气是非常有利的。
示例包含但不限于甘油、含水甘油、或者含水甘油与胺或含有氨基的聚合物(比如混合于其中的聚DADMAC)的组合、甘油与胺或含有氨基的聚合物(比如混合于其中的聚DADMAC)的组合，所述胺为比如伯胺、例如单乙醇胺(MEA)和二甘醇胺(DGA)，或仲胺、例如二乙醇胺(DEA)和二异丙醇胺(DIPA)，或叔胺、例如三乙醇胺(TEA)或甲基二乙醇胺(MDEA)。优选的CO2溶解液体制剂在一般条件下具有基本为零的或较低的蒸汽压力。
虽然胺(比如单乙醇胺和上述其它胺)通常被用于碳捕集应用中，但是胺往往具有一定的腐蚀性、会随时间降解、并且具有挥发性。另一方面，离子液体具有低蒸汽压力，并且它们的蒸汽压力通过它们的热分解点(通常>300℃)保持较低。这种低蒸汽压力简化它们的使用，并且使它们成为胺的更“环保的”替代品。另外，离子液体的使用可以有助于降低CO2气流的污染风险和CO2气流泄漏至环境中的风险。
离子液体也已经被开发用于吸着二氧化碳。氨基酸离子液体(比如基于赖氨酸的那些)能够吸着二氧化碳(参见例如Firaha和Kirchner所著的“Tuning the CarbonDioxide Absorption in Amino Acid Ionic Liquids”，Chemistry and Sustainability，第9卷，第13期，第1591-1599页(2016))。
离子液体本质上为零蒸汽压力CO2溶解液体，并且最近已经被Zeng[20]和Luo[21]评审。Vega等人[22]详细评审了通过化学或物理吸收过程运行的CO2溶解液体的进一步的细节。与本文中所讨论的所有其它参考文献一样，这些参考文献出于各种目的通过引用全文并入。
CO2在离子液体中的溶解度主要受阴离子控制，较少受阳离子控制，其中六氟磷酸根(PF6-)和四氟硼酸根(BF4-)阴离子特别适合于CO2捕集(参见例如Ramdin等人所著的“State-of-the-Art of CO2Capture with Ionic Liquids”，Industrial&EngineeringChemistry Research，51(24)：8149-8177(2012))。代表性的离子液体包含1-丁基-3-丙基胺咪唑鎓四氟硼酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑鎓(EMIM)、以及具有阳离子的离子液体，如三己基(十四烷基)鎓。
用于碳捕集的离子液体往往具有比胺相对更高的粘度。使用化学吸着的离子液体依赖于溶质与溶剂之间的化学反应来分离CO2。该反应的速率取决于CO2在溶剂中的扩散率，并且因此与粘度成反比。离子液体的粘度可以根据阴离子和阳离子的类型、烷基链长度、以及溶剂中的水或其它杂质的量而显著地变化。可以“设计”这些溶剂并且可以选择这些性质，因此本领域技术人员可以开发具有降低的粘度的合适的离子液体，和/或将离子液体固载为“固载化离子液体相(supported ionic liquid phase)”或(SILP)。
包含吸着剂和/或吸着剂结构体的洗涤器
洗涤器包括一种或多种吸着剂和/或吸着剂结构体。在一些实施例中，洗涤器进一步包括风门和风机中的至少一个。
尽管现有技术***中使用的洗涤器具有不连续的洗涤周期和清除周期，但是本文中所描述的洗涤器被设计成连续地运行。具有相对较高量的二氧化碳的空气通过穿过可选地存在于吸着剂结构体中的吸着剂而被洗涤，以产生具有相对较低量的二氧化碳的空气流，所述吸着剂在一些实施例中为液体，在其它实施例中为固体。
根据CO2吸着剂是固体还是液体，使用不同的洗涤器。例如，包含液体CO2吸着剂的洗涤器可以提供CO2吸着剂的帘幕，待处理的空气穿过所述帘幕，或者可以使空气成泡形式通过液体吸着剂。包含固体CO2吸着剂的洗涤器可以包含在织造/非织造材料(比如网状物或传送带)中的吸着剂、或者包含吸着剂的容器(比如多孔容器)。可以使待处理的空气流动通过网状物、传送带、和/或多孔容器。
如下文更详细地讨论的，在各种实施例中，CO2吸着剂沿着一路径连续地行进，在所述路径中，CO2吸着剂从穿过其的空气中捕获/吸着/溶解二氧化碳，然后运动至解吸区，在所述解吸区中，CO2吸着剂被处理(比如通过加热)以解吸二氧化碳，然后通过所述路径再循环。以这种方式，二氧化碳的去除是连续的。
吸着/解吸过程
不管使用哪种吸着剂，典型的CO2吸着过程通常涉及使进给气体穿过吸着剂，无论是穿过柱状物还是吸着剂的液滴的帘幕(当吸着剂为液体时)，或者使进给气体穿过吸着剂结构体。然后使CO2/吸着剂经历解吸过程，其中富含CO2的输出气流被发送至建筑物外部，并且CO2浓度相对较低的空气被释放至建筑物中。
胺和离子液体的解吸可以在高温下进行，例如在汽提塔(stripper column)中，二氧化碳在所述汽提塔中被解吸。然而，也可以使用压力改变或惰性气体来对离子液体进行汽提，从而降低工艺能量需求(Zhang等人所著的“Carbon capture with ionic liquids:overview and progress”，Energy&Environmental Science，5(5)：6668(2012))。
在图3-图5中示出连续的二氧化碳洗涤周期的非限制性示例。
在一个实施例中，建筑物内部的再循环的空气被吹送通过基于CO2吸着剂的液滴的下落帘幕的连续地运行的CO2去除单元。现在含有被吸着的/溶解的CO2的液滴落入收集室或容器中，从那里它们被泵送至被加热的管或容器中。通常情况下，CO2吸着剂被选择成使得其中的CO2溶解度随温度升高而降低，因此CO2从被加热的液体中被驱出，其中它可以被排放到建筑物的外部或被储存起来以供以后使用或出售。替代地或另外地，含有被吸着的/溶解的CO2的液体可以经历减压，以进一步促进从其中去除CO2。然后，CO2吸着剂被冷却并且转换回到下落的液滴帘幕液体，由此可以再次从空气流吸着CO2。这在图3中被示意性地示出。
为了防止液滴在空气流中被带走，可以安装多孔挡板来收集液滴并且将液滴输送回液滴收集点。多孔挡板可以例如为多孔织物、织造物或非织造物、或金属丝网的受支撑的片材或者多孔织物、织造物或非织造物、或金属丝网的多层组合或者任何其它合适的空气多孔结构。优选地，多孔挡板包括具有足够高的表面自由能的外表面，以使得它们被CO2吸着剂完全润湿，这最小程度地阻碍空气流动通过多孔挡板。在CO2吸着剂在环境温度下比在较低温度下溶解更多的CO2的情况下，则液体可以被冷却而不是被加热，以解吸CO2。
在替代的构造中，CO2吸着剂不是被转换成液滴，而是被计量至多孔挡板上，CO2吸着剂作为薄膜涂覆所述多孔挡板。提供CO2吸着剂的高表面积的任何装置都适用于本文中所描述的***，所述装置还阻止该液体膜被从它吹走并且对于建筑物内的循环所需的气流来说是多孔的。相对高的表面积有助于使在液体膜内从撞击空气流吸着CO2的速率最大化。液体膜越薄，它将被越牢固地保持至多孔挡板的表面上。同样，与相对较不粘的液体相比，相对更粘的液体将不太可能遭受内聚破坏，而使得液滴被从液体膜剪切掉而进入空气流中。还可以优选地使用在所暴露的环境空气条件下具有低的或基本上为零的蒸汽压力的CO2吸着剂。为此，在该实施例中，具有相对高的粘度和相对低的蒸汽压力的粘性离子液体可能是优选的。
在一个实施例中，从主储存罐连续地泵送CO2溶解液体，其中，如前所述，所述CO2溶解液体以液滴或幕帘的形式暴露至循环的空气流。现在含有被吸着的/溶解的CO2的液体流动至单独的收集容器中。从那里，含有CO2的液体的一部分例如经由单向阀流动至或被泵送至第二容器中，所述第二容器配备有用来加热所容纳的液体且可选地使所容纳的液体经历减压的装置。该第二容器可以配备有两个另外的出口。一个出口是通向外部的通风口，另一个出口通向主液体储存罐。在除了通向外部通风口的阀之外的所有阀关闭的情况下，所述第二容器中的含有CO2的液体可以被加热并且可选地经历减压，从而经由通风口将被释放的CO2排放到外部。随后，可以将通向储存罐的阀打开，并且将第二容器中的再生的CO2吸着剂泵送至主储存罐中。以这种方式，CO2被连续地从建筑物中的循环空气去除并且排放到外部。在图4中示意性地示出该过程。
在该实施例的一个方面中，所述***还包含用于操作吸着/解吸过程的自动控制***。
在另一个实施例中，呈微粒形式的固体CO2吸着剂被分散并且包埋于比如非织造织物的多孔基质中。CO2吸着剂优选地通过一些方式(比如通过离子键或共价键、粘附、或机械包埋)结合至织物，以避免随时间损失。织物可以被形成为旋转环状物或传送带。循环的空气穿过织物，从而容许对CO2的吸着发生。然后织物进入被加热的区域中，由此CO2从织物解吸并且排放到建筑物的外部。在图5中示意性地示出该过程。
在另一个实施例中，操作两个或更多个CO2去除单元，以使得当它们中的一个或多个被用来从建筑物空气流去除CO2时，至少一个其它的CO2去除单元被再生以供再次使用。这样的CO2吸收单元可以处于固定的位置中，具有用来根据需要引导气流的装置，比如具有挡板，或者CO2吸收单元可以通过任何适当的机械装置运动至空气流中。
连续地操作CO2去除单元至少达建筑物被占用的时间或需要这样的操作的时间。
本发明不限于上述实施例，而是可以利用能够被连续地操作而不是被间歇地操作的任何CO2去除装置来实施。
在吸着剂站中，具有相对高的二氧化碳浓度的室内空气可选地通过管道***而穿过吸着剂，在那里二氧化碳被吸着。所得到的空气流包含相对较低的二氧化碳水平。然后，吸着剂穿过被加热的空气流，所述被加热的空气流解吸二氧化碳并且使吸着剂再生。所得到的空气(其具有相对较高的二氧化碳浓度)然后可以被排放到建筑物或其它封闭场所外部。
***控制
虽然***被设计成连续地运行，但是它可以在例如非高峰时间、周末、假日等期间被关闭。***可以进一步包含控制件，以根据预设的时间表接通和断开***。
***还可以包含监视器或传感器(其可以为自动的或由用户监视)，以测量二氧化碳水平，并且在测量到预定的二氧化碳阈值水平时开启***。
可以使用其它数据点来用信号告知***接通和断开，但是当在操作中时，以连续方式运行。代表性的数据点包含，例如，室内空间占用水平。***可以可选地包含用于开启或关闭解吸***的手动控制件或自动控制件。
包括CO2洗涤器和空气净化器的HVAC***的构造
如上所述，HVAC***通常包含加热和/或冷却盘管、将空气送至建筑物的居住和/或工作空间的供应空气管道、以及来自居住和/或工作空间的返回空气管道***。
如图2中所示，包含CO2洗涤器和空气净化器的一种代表性方式使返回空气在穿过加热和/或冷却盘管之前穿过连续的CO2洗涤器，然后可选地穿过过滤器以去除微粒，然后穿过空气离子发生器或其它空气净化器以去除VOC。然而，显而易见的是，如果需要，各种部件可以以与图2中所示出的顺序不同的顺序来构造。
HVAC***可以包含本文中所描述的CO2洗涤器的实施例中的任何一个，以及本文中所描述的空气净化器的实施例中的任何一个，并且可选地进一步包含空气过滤器以去除微粒。
应当理解的是，本公开以及它的附件中所引用的所有参考文献都被全文并入本文中。
本文中所公开的替代的元件或实施例的分组不应当被解释为限制。每个组的要素可以被单独地或以与该组的其它要素的任何组合形式来引用和要求保护。
在本文中描述了某些实施例。当然，在阅读前面的描述之后，这些所描述的实施例的变型对于本领域普通技术人员而言将变得显而易见。发明人期望熟练的技术人员适当地采用这些变型，并且发明人希望以不同于本文中具体描述的方式实践本公开的实施例。因此，本公开包含所附权利要求中所记载的主题的、适用法律所允许的所有修改和等同物。此外，除非本文中另外说明或者与上下文明显矛盾，否则本公开涵盖上述元素的在其所有可能的变型中的任何组合。
虽然已经参考本文中所列出的各种优选实施例描述了本发明，但是本领域技术人员将理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行各种改变，并且可以用等同物代替各种优选实施例的元件。另外，在不脱离本发明的基本范围的情况下，可以进行许多修改以使特定的情况或材料适应本发明的教导。
因此，本发明不限于被作为预期用于实施本发明的最佳模式所公开的特定实施例，而是本发明将包含落入所附权利要求的范围内的所有实施例。
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Claims (19)

1.一种操作用于封闭环境的供热通风与空气调节(HVAC)***的方法，所述HVAC***被构造成加热和/或冷却空气，所述方法包括：
空气循环***，所述空气循环***被构造成使空气至少在所述封闭环境内循环，所述封闭环境内的空气包括室内空气；
室外空气入口，所述室外空气入口用于将室外空气的至少一部分引入所述封闭环境中，所述室外空气来自所述封闭环境外部；
二氧化碳洗涤器，所述二氧化碳洗涤器连续地从循环的空气去除二氧化碳，而不是间歇地或周期性地去除二氧化碳，
用于从吸着剂解吸二氧化碳的装置，以及
用于将被解吸的二氧化碳排放到所述封闭环境的外部的装置。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括使所述循环的空气穿过一个或多个空气净化单元。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述空气净化单元中的至少一个为电离单元。
4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括使所述循环的空气穿过一个或多个过滤单元以去除微粒。
5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括使所述循环的空气穿过一个或多个空气电离单元以及一个或多个过滤单元。
6.根据权利要求1-4中的任一项所述的方法，其特征在于，所述二氧化碳洗涤器包括液体二氧化碳吸着剂。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，通过合适的方式使循环的空气和所述液体吸着剂彼此接触，以使得存在于所述循环的空气中的至少一些二氧化碳从空气中被去除并且被吸着于所述吸着剂中。
8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括解吸被吸着的二氧化碳的至少一部分。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，通过降低压力、升高温度或使空气成泡形式进入所述吸着剂中来进行解吸。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，被解吸的二氧化碳被排放到所述封闭环境的外部、或者被以其它方式处置，并且所述吸着剂被再循环。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述液体吸着剂为单一液体、液体混合物、具有溶解的固体的一种或多种液体、具有分散的固体的一种或多种液体、或分散的不混溶液体。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述二氧化碳吸着剂在建筑物的环境温度下具有零蒸汽压力或接近零的蒸汽压力。
13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述吸着剂包括甘油，并且可选地进一步包括水、胺、含有胺的聚合物、或离子液体中的一种或多种。
14.根据权利要求1-4中的任一项所述的方法，其特征在于，所述二氧化碳洗涤器包括被粘附、附着或包埋于多孔基质内的二氧化碳吸着剂。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述多孔基质被构造成连续的环状物，所述连续的环状物运动通过所述循环的空气，以使得基质组合物的一部分被暴露至管道中的空气流，以使得所述空气流穿过所述连续的环状物并且二氧化碳从所述空气流被吸着至所述基质组合物中。
16.根据权利要求15所述的方法，进一步包括使所述多孔基质进入另一管道中，在所述另一管道中，二氧化碳从所述基质组合物被解吸并且被排放至所述封闭环境外部。
17.根据权利要求1-4中的任一项所述的方法，其特征在于，所述二氧化碳洗涤器包括被粘附、附着或包埋于多孔基质内的二氧化碳吸着剂，并且其中操作两个或更多个二氧化碳洗涤器，以使得当所述二氧化碳洗涤器中的一个或多个被用来吸着二氧化碳时，至少一个另外的二氧化碳洗涤器通过解吸被吸着的二氧化碳而进行再生。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述二氧化碳洗涤器与用来将气流引导经过所述二氧化碳洗涤器的装置一起位于所述HVAC***中的固定的位置中。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，用来引导气流的所述装置包括挡板和/或阀。
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