專利名稱：CO₂捕獲裝置的制作方法
CO2捕獲裝置技術(shù)領(lǐng)域：
:本發(fā)明屬于環(huán)保設(shè)施，具體的說是一種CO2捕獲裝置。
二、背景技術(shù):CO2是困擾地球的主要溫室氣體，由此引發(fā)的災(zāi)難性氣候變化威脅著越來越多的人群，為此世界各國成立了《政府間氣候變化專門委員會(huì)》，加以應(yīng)對(duì)，并將CCS(CC)2捕獲和封存)作為最重要課題。中國能源需求主要依靠煤炭滿足，有可能在不久的將來成為排放CO2的第一大國?，F(xiàn)有技術(shù)下的CO2捕獲關(guān)注重點(diǎn)多集中于捕獲CO2的純度，主要分為燃燒前的碳提純和助燃劑提純，燃燒后的混合廢氣分離。但大多都因獲得最終產(chǎn)品的成本大幅提升，難以走出試驗(yàn)室和科研機(jī)構(gòu)。而最常見的，集中的CO2大點(diǎn)源-煙道混合廢氣的直接處置問題則關(guān)注度不足。
三、發(fā)明內(nèi)容:本發(fā)明的目的是針對(duì)以上目標(biāo)和問題，提供一種原理清晰、結(jié)構(gòu)簡單、捕集量大、運(yùn)行平穩(wěn)、成本低廉的以煙道混合廢氣為主要目標(biāo)的CO2捕獲裝置。本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:1、一種CO2捕獲裝置，其包括混合廢氣收儲(chǔ)罐、溶劑罐、CO2捕獲塔、CO2釋放塔和監(jiān)控中心，其特征是:混合廢氣收儲(chǔ)罐為圓桶狀的密閉容器，頂部設(shè)置出氣口，中下部側(cè)面設(shè)置進(jìn)氣口，底部設(shè)置排渣口，出氣口通過管線及管線上設(shè)置的氣泵與CO2捕獲塔的進(jìn)氣口連接，用以收集和儲(chǔ)放其他設(shè)施產(chǎn)生的、以CO2為主的混合廢氣，并進(jìn)行初步沉降后供后序處理。溶劑罐為圓桶狀的容器，于上部設(shè)置兩個(gè)輸入口，一個(gè)輸入口為補(bǔ)充溶劑的入口，另一個(gè)為循環(huán)溶劑的入口，循環(huán)溶劑輸入口通過管線及管線上設(shè)置的水泵與CO2釋放塔中下部的溶劑輸出口連接，底部設(shè)置溶劑輸出口，溶劑輸出口通過管線及管線上設(shè)置的水泵與CO2捕獲塔底上部的溶劑輸入口連接。溶劑罐的作用是儲(chǔ)存配制好的溶劑和完成反應(yīng)后回收復(fù)用的溶劑，并向CO2捕獲塔供給補(bǔ)充溶劑，保證CO2捕獲塔內(nèi)的溶劑穩(wěn)定在設(shè)定的液平高度范圍內(nèi)。CO2捕獲塔為立式圓桶狀的正壓壓力反應(yīng)器，頂部設(shè)置裝有壓力控制閥的廢氣排放口，中上部設(shè)置CO2溶液輸出口，CO2溶液輸出口通過管線及管線上設(shè)置的水泵與CO2釋放塔的溶液輸入口連接，中下部設(shè)置溶劑輸入口。溶劑輸入口下方設(shè)置混合廢氣進(jìn)氣口，混合廢氣進(jìn)氣口與設(shè)置于CO2捕獲塔內(nèi)水平安裝的密布小孔的環(huán)形布?xì)夤苓B接，底部設(shè)置排渣口。CO2捕獲塔內(nèi)部為上下一統(tǒng)的正壓力空腔，上頂部為氣室，氣室以下為液腔。溶劑經(jīng)溶劑輸入口輸入并動(dòng)態(tài)穩(wěn)定在設(shè)定的液面高度范圍，混合廢氣經(jīng)進(jìn)氣口進(jìn)入CO2捕獲塔，經(jīng)多孔的環(huán)形布?xì)夤苎杆購浬⒂谌軇┲?，易溶的CO2氣體溶解于溶劑，在CO2捕獲塔內(nèi)的正壓力輔助作用下，形成過飽和CO2溶液，不溶或微溶的氮?dú)釩O及其他種少量廢氣上升進(jìn)入頂部氣室，經(jīng)排氣口排出。隨混合廢氣進(jìn)入CO2捕獲塔的少量顆粒物及在溶劑中新生成的固體物因比重原因沉降于塔底，經(jīng)排渣口排出，過飽和的CO2溶液經(jīng)中上部的輸出口進(jìn)入CO2釋放塔。CO2釋放塔為立式圓桶狀的負(fù)壓壓力反應(yīng)器，頂部設(shè)置安裝有氣泵的出氣口，中上部設(shè)置CO2溶液輸入口，CO2溶液輸入口與設(shè)置于CO2釋放塔內(nèi)水平安裝的密布小孔的環(huán)形布液管連接，底上部設(shè)置溶液輸出口，底部設(shè)置排渣口。過飽和CO2溶液經(jīng)環(huán)形布液管布散于CO2釋放塔，由正壓環(huán)境轉(zhuǎn)入負(fù)壓環(huán)境，CO2迅速釋出形成氣態(tài)，因比重原因上浮至CO2釋放塔頂部，由氣泵經(jīng)出氣口抽出，同時(shí)形成并維持CO2釋放塔內(nèi)的負(fù)壓狀態(tài)，基本復(fù)原的溶液經(jīng)底上部的輸出口水泵抽出并送回溶劑罐復(fù)用。析出的微量固體顆粒物及沉降的混濁溶劑由排渣口清除。監(jiān)控中心通過導(dǎo)線接受設(shè)置于CO2捕獲塔和CO2釋放塔內(nèi)設(shè)定的液平面處的液平感應(yīng)器和壓力感應(yīng)器反饋數(shù)據(jù)，處理后通過導(dǎo)線將指令傳遞于水泵和氣泵上的效應(yīng)器，控制各水泵、氣泵的工作狀態(tài)，以穩(wěn)定CO2捕獲塔和CO2釋放塔內(nèi)溶劑或溶液的存量和壓力，調(diào)整CO2捕獲裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)速率和CO2捕獲效率。所述的CO2釋放塔，通過外部設(shè)置封閉夾層，或管道盤繞，或內(nèi)部加裝散熱裝置加熱，以降低溶劑的氣體溶解度，提高CO2捕獲效率。所述的溶劑罐，在其循環(huán)溶劑輸入口處設(shè)置噴淋、開放敞涼等降溫設(shè)施。以降低回收溶液溫度。本發(fā)明的CO2捕獲裝置依據(jù)原理清晰、結(jié)構(gòu)簡單、處理混合廢氣量大、CO2捕獲率高，運(yùn)行安全平衡易控，可有效降低大點(diǎn)源性CO2排放，便于支持CO2的資源化轉(zhuǎn)換，同時(shí)更可使混合廢氣中的顆粒物，特別是PM2.5以下微塵徹底清除、凈化空氣、降低污染、保護(hù)環(huán)境，因而本發(fā)明具有很好的推廣使用價(jià)值。
四

:圖1為CO2捕獲裝置的二維平面示意圖。圖2為CO2捕獲裝置的環(huán)形布?xì)夤艿母┮暺矫媸疽鈭D。圖3為CO2捕獲裝置的環(huán)形布液管的側(cè)視局部剖面示意圖。圖中:1、混合廢氣收儲(chǔ)罐；2、溶劑罐；3、C02捕獲塔；4、C02釋放塔；5、監(jiān)控中心；6、水泵、氣泵；8、進(jìn)氣口 ；9、出氣口 ；10、輸入口 ；11、輸出口 ；12、排渣口 ；13、壓力控制閥；14、廢氣排放口 ；15、環(huán)形布?xì)夤埽?6、環(huán)形布液管；17、管線；18、導(dǎo)線；19、感應(yīng)器；20、效應(yīng)器。
五具體實(shí)施方式
:根據(jù)說明書附圖，對(duì)本發(fā)明的CO2捕獲裝置作以下進(jìn)一步詳細(xì)說明:在集中的CO2大點(diǎn)源附近設(shè)置本裝置:如圖1所示，按流程選址布局，分別設(shè)置混合廢氣收儲(chǔ)罐1、溶劑罐2、CO2捕獲塔
3、CO2釋放塔4和監(jiān)控中心5，在混合廢氣收儲(chǔ)罐I上設(shè)置引入混合廢氣的進(jìn)氣口 8，輸出混合廢氣的出氣口 9，底部設(shè)置排渣口 12。在溶劑罐2上分別設(shè)置添加新溶劑的輸入口 10和回收循環(huán)溶劑的輸入口 10，底部設(shè)置輸出口 11。在CO2捕獲塔3的頂部設(shè)置裝有壓力控制閥13的廢氣排放口 14，側(cè)壁上設(shè)置輸出口 11、輸入口 10、進(jìn)氣口 8，底部安裝排渣口 12。在CO2釋放塔4的頂部設(shè)置出氣口 9，底部側(cè)壁上設(shè)置輸出口 10，底部安裝排渣口 12。在混合廢氣收儲(chǔ)罐I的出氣口 9與CO2捕獲塔3的進(jìn)氣口 9之間及CO2釋放塔4的出氣口 9上鋪設(shè)輸氣管線17，管線17途中設(shè)置氣泵7。在溶劑罐2的輸出口 11與CO2捕獲塔3的輸入口 10之間，CO2捕獲塔3的輸出口 11與CO2釋放塔4的輸入口 10之間，CO2釋放塔4的輸出口 11與溶劑罐2的一個(gè)輸入口 10之間鋪設(shè)輸液管線17，管線17途中設(shè)置水泵6，在CO2捕獲塔3的進(jìn)氣口 8內(nèi)側(cè)安裝環(huán)形布?xì)夤?5，在CO2釋放塔4的輸入口 10內(nèi)側(cè)安裝環(huán)形布液管16。在CO2捕獲塔3和CO2釋放塔4的內(nèi)設(shè)定的液面處安裝感應(yīng)器19，由導(dǎo)線18與監(jiān)控中心5連通，在各水泵6與氣泵7上安裝效應(yīng)器20，由導(dǎo)線18與監(jiān)控中心5連通。除說明書所述的技術(shù)特征外，均為本專業(yè)技術(shù)人員的已知技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種CO2捕獲裝置，其包括混合廢氣收儲(chǔ)罐、溶劑罐、CO2捕獲塔、CO2釋放塔和監(jiān)控中心，其特征是: (1)混合廢氣收儲(chǔ)罐為圓桶狀的密閉容器，頂部設(shè)置出氣口，中下部側(cè)面設(shè)置進(jìn)氣口，底部設(shè)置排渣口，出氣口通過管線及管線上設(shè)置的氣泵與CO2捕獲塔的進(jìn)氣口連接； (2)溶劑罐為圓桶狀的容器，于上部設(shè)置兩個(gè)輸入口，一個(gè)輸入口為補(bǔ)充溶劑的入口，另一個(gè)為循環(huán)溶劑的入口，循環(huán)溶劑輸入口通過管線及管線上設(shè)置的水泵與CO2釋放塔中下部的溶劑輸出口連接，底部設(shè)置溶劑輸出口，溶劑輸出口通過管線及管線上設(shè)置的水泵與CO2捕獲塔底上部的溶劑輸入口連接； (3)C02捕獲塔為立式圓桶狀的正壓壓力反應(yīng)器，頂部設(shè)置裝有壓力控制閥的廢氣排放口，中上部設(shè)置CO2溶液輸出口，CO2溶液輸出口通過管線及管線上設(shè)置的水泵與CO2釋放塔的溶液輸入口連接，中下部設(shè)置溶劑輸入口，溶劑輸入口下方設(shè)置混合廢氣進(jìn)氣口，混合廢氣進(jìn)氣口與設(shè)置于CO2捕獲塔內(nèi)水平安裝的密布小孔的環(huán)形布?xì)夤苓B接，底部設(shè)置排渣口，CO2捕獲塔內(nèi)部為上下一統(tǒng)的正壓力空腔，上頂部為氣室，氣室以下為液腔； (4)CO2釋放塔為立式圓桶狀的負(fù)壓壓力反應(yīng)器，頂部設(shè)置安裝有氣泵的出氣口，中上部設(shè)置CO2溶液輸入口，CO2溶液輸入口與設(shè)置于CO2釋放塔內(nèi)水平安裝的密布小孔的環(huán)形布液管連接，底上部設(shè)置溶液輸出口，底部設(shè)置排渣口 ； (5)監(jiān)控中心通過導(dǎo)線接受設(shè)置于CO2捕獲塔和CO2釋放塔內(nèi)設(shè)定的液平面處的液平感應(yīng)器和壓力感應(yīng)器數(shù)據(jù)，處理后通過導(dǎo)線傳遞于水泵和氣泵上的效應(yīng)器，控制各水泵、氣泵的工作狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CO2捕獲裝置，其特征是在CO2釋放塔的外部設(shè)置封閉夾層或管道纏繞加熱，或內(nèi)部加裝散熱器加熱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CO2捕獲裝置，其特征是在溶劑罐的循環(huán)溶劑輸入口處設(shè)置噴淋開放敞涼等降溫設(shè)施。
全文摘要
本發(fā)明的CO2捕獲裝置，屬于環(huán)保設(shè)施，其包括混合廢氣收儲(chǔ)罐、溶劑罐、CO2捕獲塔、CO2釋放塔和監(jiān)控中心，其特征是混合廢氣經(jīng)混合廢氣收儲(chǔ)罐降塵后進(jìn)入具有正壓壓力的CO2捕獲塔的溶劑中，形成CO2的過飽合溶液，同時(shí)剝離不溶或微溶的氮?dú)?、CO和其他廢氣排出，過飽合CO2溶液進(jìn)入負(fù)壓的CO2釋放塔后析出被抽出集中。本發(fā)明的CO2捕獲裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有依據(jù)原理清晰、結(jié)構(gòu)簡單、處理混合廢氣量大、運(yùn)行平穩(wěn)易控，可有效降低點(diǎn)源性CO2排放，便于CO2的資源化，同時(shí)更可使混合廢氣中的顆粒物，特別是PM2.5以下微塵徹底清除、凈化空氣、保護(hù)環(huán)境，因而本發(fā)明具有很好的推廣使用價(jià)值。
文檔編號(hào)B01D53/18GK103111161SQ201310051360
公開日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2013年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月17日
發(fā)明者高俊民, 趙志勇, 楊新泉, 張廣卿, 李勝強(qiáng) 申請(qǐng)人:山東成林高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)有限公司