CN115155180A - 一种用于中低浓度二氧化碳的高效捕集方法与装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于二氧化碳捕集领域，尤其是一种用于中低浓度二氧化碳的高效捕集方法与装置，针对现有的对二氧化碳进行捕集时，通常采用物理吸附法，利用天然存在的沸石等吸附剂对CO2气体具有选择吸附的性质，对CO2气体进行分离，但是气体中会含有一些杂质，若不将杂质去除，会使的捕集的二氧化碳不够纯净，同时装置物理吸附效果不佳的问题，现提出如下方案，其包括底座，所述底座的顶部分别固定连接有过滤箱、反应箱和储存箱，所述过滤箱的一侧设有用于进气的吸气泵，本发明通过对气体进行过滤，可以使捕集到的二氧化碳更加纯净，且通过对吸附液进行加热，可以快速的对二氧化碳进行捕集和释放，大大提高了捕集效率。
Description
技术领域
本发明涉及二氧化碳捕集技术领域，尤其涉及一种用于中低浓度二氧化碳的高效捕集方法与装置。
背景技术
二氧化碳是一种在常温下无色无味无臭的气体，式量44.01，碳氧化物之一，俗名碳酸气，也称碳酸酐或碳酐。常温下是一种无色无味气体，密度比空气略大。
现有的对二氧化碳进行捕集时，通常采用物理吸附法，利用天然存在的沸石等吸附剂对CO2气体具有选择吸附的性质，对CO2气体进行分离，但是气体中会含有一些杂质，若不将杂质去除，会使的捕集的二氧化碳不够纯净，同时装置物理吸附效果不佳，所以我们提出一种用于中低浓度二氧化碳的高效捕集方法与装置，用于解决上述提出的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在现有的对二氧化碳进行捕集时，通常采用物理吸附法，利用天然存在的沸石等吸附剂对CO2气体具有选择吸附的性质，对CO2气体进行分离，但是气体中会含有一些杂质，若不将杂质去除，会使的捕集的二氧化碳不够纯净，同时装置物理吸附效果不佳的缺点，而提出的一种用于中低浓度二氧化碳的高效捕集方法与装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种用于中低浓度二氧化碳的高效捕集方法与装置，包括底座，所述底座的顶部分别固定连接有过滤箱、反应箱和储存箱，所述过滤箱的一侧设有用于进气的吸气泵，所述吸气泵的输出端延伸至过滤箱内，所述过滤箱的另一侧固定连接有传输管，传输管的一侧延伸至反应箱内，
所述过滤箱的一侧内壁上通过螺栓固定连接有滤板，所述过滤箱的顶部固定连接有动力箱所述滤板上设有用于去除滤网上杂质的除尘辊；
包括设置在动力箱内用于驱动除尘辊移动的驱动机构，驱动机构上固定连接有固定架，所述除尘辊转动连接在固定架上；
还包括设置在反应箱内用于捕集二氧化碳的吸附液，所述反应箱的后壁上分别设有加热器和温度传感器，所述反应箱的顶部设有出气管，出气管上设有第一阀门，所述反应箱的一侧设有连接管，连接管的一端延伸至储存箱内，所述连接管上设有第二阀门，通过对气体进行过滤，可以使捕集到的二氧化碳更加纯净，且通过对吸附液进行加热，可以快速的对二氧化碳进行捕集和释放，大大提高了捕集效率。
优选的，所述驱动机构包括驱动电机、蜗杆、驱动轴、蜗轮、偏心轮、连接板、两个连接柱和滑动板，所述驱动电机的一侧与动力箱的一侧内壁固定连接，所述蜗杆的一端与驱动电机的输出轴固定连接，所述驱动轴的后端与动力箱的后壁转动连接，所述蜗轮固定套设在驱动轴上，所述偏心轮固定套设在驱动轴上，所述偏心轮位于蜗轮的前侧，所述偏心轮与连接板的顶部滚动连接，两个连接柱的顶端均与连接板的底部固定连接，两个连接柱的底端延伸至过滤箱内并与滑动板的顶部固定连接，所述固定架的顶部与滑动板的底部固定连接，驱动电机的输出轴可以使蜗杆转动，蜗杆可以使连接轴转动，可以使蜗轮转动，蜗轮转动可以使驱动轴转动，进而可以使偏心轮转动，偏心轮可以使连接板纵向往复移动，进而可以通过两个连接柱使滑动板纵向往复移动，滑动板可以使固定架和除尘辊纵向往复移动，这样可以将附着在滤板上的杂质和灰尘进行刮除，防止滤板堵塞，影响下次过滤。
优选的，所述过滤箱的底部内壁上滑动连接有用于收集杂质灰尘的收集箱，所述收集箱的顶部为开放式，收集箱可以对滤板上掉落的灰尘进行收集。
优选的，所述过滤箱的一侧内壁上固定连接有导向板，所述导向板为倾斜设置且位于收集箱的顶部上方，导向板可以对掉落的灰尘进行导向，使其能够落入收集箱内。
优选的，所述反应箱的顶部固定连接有传动箱，所述反应箱的底部内壁上转动连接有搅拌轴，所述搅拌轴上固定连接有多个搅拌叶，所述蜗杆的一端固定连接有连接轴，所述连接轴的一端延伸至传动箱内，所述搅拌轴的顶端延伸至传动箱内，所述连接轴的一端与搅拌轴的顶端均固定连接有伞齿轮，且两个伞齿轮相啮合，所述反应箱的后侧固定连接有进液管，蜗杆可以使连接轴转动，连接轴可以通过两个伞齿轮使搅拌轴和多个搅拌叶转动，这样可以对吸附液进行搅拌，从而可以使二氧化碳与吸附液能够充分混合，便于吸收。
优选的，所述动力箱的底部内壁上对称固定连接有两个滑杆，两个滑杆上均滑动套设有滑套，两个滑套相互靠近的一侧分别与连接板的两侧固定连接，通过滑套在滑杆上滑动，可以使连接板移动更加稳固。
优选的，所述连接板的底部固定连接有用于为连接板提供复位动力的弹簧，所述弹簧的底端与动力箱的底部内壁固定连接，弹簧可以为连接板提供复位动力。
优选的，所述过滤箱的后壁上开设有滑槽，所述滑槽为两个，所述滑动板的后侧固定连接有两个限位柱，两个限位柱的后端分别与两个滑动板的一侧内壁滑动连接，通过限位柱在滑槽内滑动，可以使滑动板移动顺畅。
一种用于中低浓度二氧化碳的高效捕集方法包括以下步骤：
S1:通过进液管向反应箱内添加吸附液，通过吸气泵将气体吸入至过滤箱内，滤板可以将气体中的杂质进行过滤；
S2：通过加热器对反应箱内部进行加热，加热至三十八度时，停止加热，启动驱动电机，驱动电机的输出轴可以使蜗杆转动，蜗杆可以使连接轴转动，连接轴可以通过两个伞齿轮使搅拌轴和多个搅拌叶转动，搅拌叶可以对吸附液进行搅拌，一段时间后，打开第一阀门，将其他气体排出，然后继续启动加热器，将反应箱内部加热至一百度，吸附液会放出二氧化碳，打开第二阀门，纯净的二氧化碳会通过连接管传输至储存箱内存储；
S3：蜗杆转动的同时可以使蜗轮转动，蜗轮转动可以使驱动轴转动，进而可以使偏心轮转动，偏心轮可以使连接板纵向往复移动，进而可以通过两个连接柱使滑动板纵向往复移动，滑动板可以使固定架和除尘辊纵向往复移动，将附着在滤板上的杂质和灰尘进行刮除；
S4:打开过滤箱上的密封门，将收集箱取出，对内部进行清理。
本发明中的有益效果：
通过滤板可以对气体中的杂质进行过滤，使得后续捕集的二氧化碳更加纯净。
通过将吸附剂加热至三十八度，可以对二氧化碳进行吸收捕集，加热至一百度时，可以对二氧化碳进行释放，从而快速对二氧化碳进行捕集，效率高。
通过驱动电机的输出轴可以使蜗杆转动，蜗杆可以使连接轴转动，连接轴可以通过两个伞齿轮使搅拌轴和多个搅拌叶转动，这样可以对吸附液进行搅拌，从而可以使二氧化碳与吸附液能够充分混合，便于吸收，在蜗杆转动的同时可以使蜗轮转动，蜗轮转动可以使驱动轴转动，进而可以使偏心轮转动，偏心轮可以使连接板纵向往复移动，进而可以通过两个连接柱使滑动板纵向往复移动，滑动板可以使固定架和除尘辊纵向往复移动，这样可以将附着在滤板上的杂质和灰尘进行刮除，防止滤网堵塞，影响下次过滤。
本发明通过对气体进行过滤，可以使捕集到的二氧化碳更加纯净，且通过对吸附液进行加热，可以快速的对二氧化碳进行捕集和释放，大大提高了捕集效率。
附图说明
图1为本发明提出的一种用于中低浓度二氧化碳的高效捕集方法与装置的主视结构示意图；
图2为本发明提出的一种用于中低浓度二氧化碳的高效捕集方法与装置的过滤箱和反应箱内部结构示意图；
图3为本发明提出的一种用于中低浓度二氧化碳的高效捕集方法与装置的动力箱内部结构示意图；
图4为本发明提出的一种用于中低浓度二氧化碳的高效捕集方法与装置的局部俯视结构示意图；
图5为本发明提出的一种用于中低浓度二氧化碳的高效捕集方法与装置的传动箱内部结构示意图；
图6为本发明提出的一种用于中低浓度二氧化碳的高效捕集方法与装置的连接板、连接柱、弹簧的连接示意图；
图7为本发明提出的一种用于中低浓度二氧化碳的高效捕集方法与装置的反应箱和搅拌轴的分解示意图。
图中：1、底座；2、过滤箱；3、反应箱；4、储存箱；5、吸气泵；6、滤板；7、除尘辊；8、动力箱；9、固定架；10、传动箱；11、连接管；12、出气管；13、驱动电机；14、蜗杆；15、驱动轴；16、蜗轮；17、偏心轮；18、连接板；19、连接柱；20、滑动板；21、导向板；22、收集箱；23、滑槽；24、连接轴；25、伞齿轮；26、搅拌轴；27、滑杆；28、滑套；29、弹簧；30、搅拌叶。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例一
参照图1-7，一种用于中低浓度二氧化碳的高效捕集方法与装置，包括底座1，底座1的顶部分别固定连接有过滤箱2、反应箱3和储存箱4，过滤箱2的一侧设有用于进气的吸气泵5，吸气泵5的输出端延伸至过滤箱2内，过滤箱2的另一侧固定连接有传输管，传输管的一侧延伸至反应箱3内，
过滤箱2的一侧内壁上通过螺栓固定连接有滤板6，过滤箱2的顶部固定连接有动力箱8滤板6上设有用于去除滤网上杂质的除尘辊7；
包括设置在动力箱8内用于驱动除尘辊7移动的驱动机构，驱动机构上固定连接有固定架9，除尘辊7转动连接在固定架9上；
还包括设置在反应箱3内用于捕集二氧化碳的吸附液，反应箱3的后壁上分别设有加热器和温度传感器，反应箱3的顶部设有出气管12，出气管12上设有第一阀门，反应箱3的一侧设有连接管11，连接管11的一端延伸至储存箱4内，连接管11上设有第二阀门，通过对气体进行过滤，可以使捕集到的二氧化碳更加纯净，且通过对吸附液进行加热，可以快速的对二氧化碳进行捕集和释放，大大提高了捕集效率。
实施例二
在实施例一的基础上改进：一种用于中低浓度二氧化碳的高效捕集方法与装置，包括底座1，底座1的顶部分别固定连接有过滤箱2、反应箱3和储存箱4，过滤箱2和反应箱3上均设有密封门，过滤箱2的一侧设有用于进气的吸气泵5，吸气泵5的输出端延伸至过滤箱2内，过滤箱2的另一侧固定连接有传输管，传输管的一侧延伸至反应箱3内，
过滤箱2的一侧内壁上通过螺栓固定连接有滤板6，过滤箱2的顶部固定连接有动力箱8，动力箱8上设有第一箱门，滤板6上设有用于去除滤网上杂质的除尘辊7；
包括设置在动力箱8内用于驱动除尘辊7移动的驱动机构，驱动机构上固定连接有固定架9，除尘辊7转动连接在固定架9上，驱动机构包括驱动电机13、蜗杆14、驱动轴15、蜗轮16、偏心轮17、连接板18、两个连接柱19和滑动板20，驱动电机13的一侧与动力箱8的一侧内壁固定连接，蜗杆14的一端与驱动电机13的输出轴固定连接，驱动轴15的后端与动力箱8的后壁转动连接，蜗轮16固定套设在驱动轴15上，偏心轮17固定套设在驱动轴15上，偏心轮17位于蜗轮16的前侧，偏心轮17与连接板18的顶部滚动连接，两个连接柱19的顶端均与连接板18的底部固定连接，两个连接柱19的底端延伸至过滤箱2内并与滑动板20的顶部固定连接，固定架9的顶部与滑动板20的底部固定连接，驱动电机13的输出轴可以使蜗杆14转动，蜗杆14可以使连接轴24转动，可以使蜗轮16转动，蜗轮16转动可以使驱动轴15转动，进而可以使偏心轮17转动，偏心轮17可以使连接板18纵向往复移动，进而可以通过两个连接柱19使滑动板20纵向往复移动，滑动板20可以使固定架9和除尘辊7纵向往复移动，这样可以将附着在滤板6上的杂质和灰尘进行刮除，防止滤板6堵塞，影响下次过滤，动力箱8的底部内壁上对称固定连接有两个滑杆27，两个滑杆27上均滑动套设有滑套28，两个滑套28相互靠近的一侧分别与连接板18的两侧固定连接，通过滑套28在滑杆27上滑动，可以使连接板18移动更加稳固，连接板18的底部固定连接有用于为连接板18提供复位动力的弹簧29，弹簧29的底端与动力箱8的底部内壁固定连接，弹簧29可以为连接板18提供复位动力，过滤箱2的后壁上开设有滑槽23，滑槽23为两个，滑动板20的后侧固定连接有两个限位柱，两个限位柱的后端分别与两个滑动板20的一侧内壁滑动连接，通过限位柱在滑槽23内滑动，可以使滑动板20移动顺畅；
过滤箱2的底部内壁上滑动连接有用于收集杂质灰尘的收集箱22，收集箱22的顶部为开放式，收集箱22可以对滤板6上掉落的灰尘进行收集；
过滤箱2的一侧内壁上固定连接有导向板21，导向板21为倾斜设置且位于收集箱22的顶部上方，导向板21可以对掉落的灰尘进行导向，使其能够落入收集箱22内；
还包括设置在反应箱3内用于捕集二氧化碳的吸附液，反应箱3的后壁上分别设有加热器和温度传感器，反应箱3的顶部设有出气管12，出气管12上设有第一阀门，反应箱3的一侧设有连接管11，连接管11的一端延伸至储存箱4内，连接管11上设有第二阀门，反应箱3的顶部固定连接有传动箱10，传动箱10上设有第二箱门，反应箱3的底部内壁上转动连接有搅拌轴26，搅拌轴26上固定连接有多个搅拌叶30，蜗杆14的一端固定连接有连接轴24，连接轴24的一端延伸至传动箱10内，搅拌轴26的顶端延伸至传动箱10内，连接轴24的一端与搅拌轴26的顶端均固定连接有伞齿轮25，且两个伞齿轮25相啮合，反应箱3的后侧固定连接有进液管，蜗杆14可以使连接轴24转动，连接轴24可以通过两个伞齿轮25使搅拌轴26和多个搅拌叶30转动，这样可以对吸附液进行搅拌，从而可以使二氧化碳与吸附液能够充分混合，便于吸收。
工作原理：具体使用时，首先通过进液管向反应箱3内添加吸附液，吸附液可以是一乙醇氨MEA、二乙醇氨DEA和甲基二乙醇氨MDEA等，然后通过吸气泵5将气体吸入至过滤箱2内，由于设置了滤板6，可以将气体中的杂质进行过滤，使得气体更加纯净，过滤后的气体会进入反应箱3内，这时通过加热器对反应箱3内部进行加热，加热至三十八度时，停止加热，吸附液在在三十八度左右吸收二氧化碳，为了使吸附液能够彻底的对二氧化碳进行吸附，这时启动驱动电机13，驱动电机13的输出轴可以使蜗杆14转动，蜗杆14可以使连接轴24转动，连接轴24可以通过两个伞齿轮25使搅拌轴26和多个搅拌叶30转动，这样可以对吸附液进行搅拌，从而可以使二氧化碳与吸附液能够充分混合，便于吸收，在蜗杆14转动的同时可以使蜗轮16转动，蜗轮16转动可以使驱动轴15转动，进而可以使偏心轮17转动，偏心轮17可以使连接板18纵向往复移动，进而可以通过两个连接柱19使滑动板20纵向往复移动，滑动板20可以使固定架9和除尘辊7纵向往复移动，这样可以将附着在滤板6上的杂质和灰尘进行刮除，一些杂质灰尘会掉落，通过导向板21可以将杂质灰尘导向至收集箱22内，一段时间后，可以打开第一阀门，将其他气体排出，然后继续启动加热器，将反应箱3内部加热至一百度，当温度在一百度时，吸附液会放出二氧化碳，打开第二阀门，纯净的二氧化碳会通过连接管11传输至储存箱4内存储，这样可以彻底的对二氧化碳进行捕集，效率高且二氧化碳更加纯净。
然而，如本领域技术人员所熟知的吸气泵5、驱动电机13、加热器和温度传感器的工作原理和接线方法是司空见惯的，其均属于常规手段或者公知常识，在此就不再赘述，本领域技术人员可以根据其需要或者便利进行任意的选配。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种用于中低浓度二氧化碳的高效捕集装置，包括底座(1)，所述底座(1)的顶部分别固定连接有过滤箱(2)、反应箱(3)和储存箱(4)，所述过滤箱(2)的一侧设有用于进气的吸气泵(5)，所述吸气泵(5)的输出端延伸至过滤箱(2)内，所述过滤箱(2)的另一侧固定连接有传输管，传输管的一侧延伸至反应箱(3)内，其特征在于，
所述过滤箱(2)的一侧内壁上通过螺栓固定连接有滤板(6)，所述过滤箱(2)的顶部固定连接有动力箱(8)所述滤板(6)上设有用于去除滤网上杂质的除尘辊(7)；
包括设置在动力箱(8)内用于驱动除尘辊(7)移动的驱动机构，驱动机构上固定连接有固定架(9)，所述除尘辊(7)转动连接在固定架(9)上；
还包括设置在反应箱(3)内用于捕集二氧化碳的吸附液，所述反应箱(3)的后壁上分别设有加热器和温度传感器，所述反应箱(3)的顶部设有出气管(12)，出气管(12)上设有第一阀门，所述反应箱(3)的一侧设有连接管(11)，连接管(11)的一端延伸至储存箱(4)内，所述连接管(11)上设有第二阀门。
2.根据权利要求1所述的一种用于中低浓度二氧化碳的高效捕集装置，其特征在于，所述驱动机构包括驱动电机(13)、蜗杆(14)、驱动轴(15)、蜗轮(16)、偏心轮(17)、连接板(18)、两个连接柱(19)和滑动板(20)，所述驱动电机(13)的一侧与动力箱(8)的一侧内壁固定连接，所述蜗杆(14)的一端与驱动电机(13)的输出轴固定连接，所述驱动轴(15)的后端与动力箱(8)的后壁转动连接，所述蜗轮(16)固定套设在驱动轴(15)上，所述偏心轮(17)固定套设在驱动轴(15)上，所述偏心轮(17)位于蜗轮(16)的前侧，所述偏心轮(17)与连接板(18)的顶部滚动连接，两个连接柱(19)的顶端均与连接板(18)的底部固定连接，两个连接柱(19)的底端延伸至过滤箱(2)内并与滑动板(20)的顶部固定连接，所述固定架(9)的顶部与滑动板(20)的底部固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于中低浓度二氧化碳的高效捕集装置，其特征在于，所述过滤箱(2)的底部内壁上滑动连接有用于收集杂质灰尘的收集箱(22)，所述收集箱(22)的顶部为开放式。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种用于中低浓度二氧化碳的高效捕集装置，其特征在于，所述过滤箱(2)的一侧内壁上固定连接有导向板(21)，所述导向板(21)为倾斜设置且位于收集箱(22)的顶部上方。
5.根据权利要求2所述的一种用于中低浓度二氧化碳的高效捕集装置，其特征在于，所述反应箱(3)的顶部固定连接有传动箱(10)，所述反应箱(3)的底部内壁上转动连接有搅拌轴(26)，所述搅拌轴(26)上固定连接有多个搅拌叶(30)，所述蜗杆(14)的一端固定连接有连接轴(24)，所述连接轴(24)的一端延伸至传动箱(10)内，所述搅拌轴(26)的顶端延伸至传动箱(10)内，所述连接轴(24)的一端与搅拌轴(26)的顶端均固定连接有伞齿轮(25)，且两个伞齿轮(25)相啮合，所述反应箱(3)的后侧固定连接有进液管。
6.根据权利要求1所述的一种用于中低浓度二氧化碳的高效捕集装置，其特征在于，所述动力箱(8)的底部内壁上对称固定连接有两个滑杆(27)，两个滑杆(27)上均滑动套设有滑套(28)，两个滑套(28)相互靠近的一侧分别与连接板(18)的两侧固定连接。
7.根据权利要求2所述的一种用于中低浓度二氧化碳的高效捕集装置，其特征在于，所述连接板(18)的底部固定连接有用于为连接板(18)提供复位动力的弹簧(29)，所述弹簧(29)的底端与动力箱(8)的底部内壁固定连接。
8.根据权利要求2所述的一种用于中低浓度二氧化碳的高效捕集装置，其特征在于，所述过滤箱(2)的后壁上开设有滑槽(23)，所述滑槽(23)为两个，所述滑动板(20)的后侧固定连接有两个限位柱，两个限位柱的后端分别与两个滑动板(20)的一侧内壁滑动连接。
9.一种用于中低浓度二氧化碳的高效捕集方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1:通过进液管向反应箱(3)内添加吸附液，通过吸气泵(5)将气体吸入至过滤箱(2)内，滤板(6)可以将气体中的杂质进行过滤；
S2：通过加热器对反应箱(3)内部进行加热，加热至三十八度时，停止加热，启动驱动电机(13)，驱动电机(13)的输出轴可以使蜗杆(14)转动，蜗杆(14)可以使连接轴(24)转动，连接轴(24)可以通过两个伞齿轮(25)使搅拌轴(26)和多个搅拌叶(30)转动，搅拌叶(30)可以对吸附液进行搅拌，一段时间后，打开第一阀门，将其他气体排出，然后继续启动加热器，将反应箱(3)内部加热至一百度，吸附液会放出二氧化碳，打开第二阀门，纯净的二氧化碳会通过连接管(11)传输至储存箱(4)内存储；
S3：蜗杆(14)转动的同时可以使蜗轮(16)转动，蜗轮(16)转动可以使驱动轴(15)转动，进而可以使偏心轮(17)转动，偏心轮(17)可以使连接板(18)纵向往复移动，进而可以通过两个连接柱(19)使滑动板(20)纵向往复移动，滑动板(20)可以使固定架(9)和除尘辊(7)纵向往复移动，将附着在滤板(6)上的杂质和灰尘进行刮除；
S4:打开过滤箱(2)上的密封门，将收集箱(22)取出，对内部进行清理。
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