CN117225141A - 二氧化碳捕集装置及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了二氧化碳捕集装置及其工作方法，其中二氧化碳捕集装置包括至少一吸附塔，每个所述吸附塔包括一塔体和至少一相变控温构件。所述塔体具有一吸附剂填充层。所述相变控温构件被安装于所述吸附剂填充层中，每个所述相变控温构件包括一储存件和相变材料。当烟道气中二氧化碳被所述吸附剂捕集时，释放出的吸附热被所述相变控温构件储存；在捕集后的二氧化碳进行预设压力解吸时，所述相变控温构件将释放吸附热，以满足解吸过程所需热量。由于所述相变材料具有在相变过程中自身温度不变的特性，因此所述相变材料能够通过储存与释放吸附热来维持所述吸附塔内的温度在预设范围内，以提高二氧化碳捕集效率和降低捕集能耗。
Description
技术领域
本发明涉及烟道气中二氧化碳脱除技术领域，尤其涉及二氧化碳捕集装置及其工作方法。
背景技术
全球气候变暖是一种自然现象，是由于温室效应不断积累，导致地气系统所吸收的能量与发射的能量不平衡，能量不断的在地气系统中累积，导致温度上升，其中减少二氧化碳的排放量是减缓全球变暖速度的措施之一。
火电、工业等燃煤产生的烟道气中含有大量的二氧化碳气体，无法直接排放至大气中，可使用吸附法来收集烟道气中的二氧化碳气体，其中二氧化碳吸附于吸附剂的过程属于放热过程，二氧化碳脱附于吸附剂的过程属于吸热过程。
由于微孔吸附剂材料导热系数低、传热速率慢，因此在吸附过程中塔内的吸附剂填充床会出现大幅温升现象，造成二氧化碳的吸附速率逐渐减缓，导致二氧化碳的吸附量降低；在解吸过程中塔内的吸附剂填充床会出现大幅温降现象，造成二氧化碳的解吸速率逐渐减缓，导致二氧化碳的解吸量降低。
为了确保二氧化碳的捕集速率以及捕集量，现有的吸附塔会设立冷却系统和加热系统，来调节吸附塔内的温度。然而冷却系统和加热系统的设立，势必会提高二氧化碳捕集过程中能耗，造成二氧化碳的捕集成本增大。究其根本，主要是现有的二氧化碳捕集装置和方法在捕集时，塔内的温度都会发生变化，而温度变化会影响吸附剂的吸附能力。
发明内容
本发明的一个优势在于提供一种二氧化碳捕集装置及其工作方法，其中所述二氧化碳捕集装置能够确保二氧化碳的捕集速率和捕集量，且能够在不外加控温设备的情况下，维持塔内的温度几乎不变，从而便于所述塔内的吸附剂捕集二氧化碳。
本发明的另一个优势在于提供一种二氧化碳捕集装置及其工作方法，其中所述二氧化碳捕集装置能够降低二氧化碳捕集过程中的能耗。
为达到本发明以上至少一个优势，本发明提供二氧化碳捕集装置，所述二氧化碳捕集装置包括至少一吸附塔，每个所述吸附塔包括：
一塔体，所述塔体具有一吸附剂填充层；
至少一相变控温构件，所述相变控温构件被安装于所述吸附剂填充层中，并且所述吸附剂填充层中填充吸附剂，烟道气中的二氧化碳气体被所述吸附剂填充层中的所述吸附剂吸收，每个所述相变控温构件包括一储存件和相变材料，所述相变材料被密封地存储于所述储存件，所述相变材料用以储存与释放吸附热，烟道气中的二氧化碳被所述吸附剂捕集而释放的吸附热被所述相变控温构件储存；在预设压力解吸以获得二氧化碳产品气时，所述相变控温构件将释放已储存的吸附热，以满足解吸过程的热量消耗；
所述相变控温构件沿着气体自下而上的流动方向于吸附剂填充层中的密度逐渐地减小。
根据本发明一实施例，单个所述吸附塔设置的所述吸附剂的体积是所述相变控温构件体积的3到6倍，所述相变控温构件能够储存的热能与所述吸附剂吸附气体释放的吸附热相适配。
根据本发明一实施例，所述相变材料的相变温度与所述吸附剂捕集二氧化碳的操作温度一致。
根据本发明一实施例，所述二氧化碳捕集装置设置多个所述吸附塔，多个所述吸附塔能够连续运行。
根据本发明一实施例，所述储存件被实施为导热材料制成。
根据本发明一实施例，所述相变材料可被实施为有机相变材料、无机相变材料、膨胀石墨、泡沫金属任意一种或几种组成的复合相变材料。
根据本发明一实施例，所述吸附剂被实施为碳材料、沸石材料、胺基介孔材料和金属有机骨架材料，吸附温度为20℃至60℃，与之相对应的所述相变材料被实施为石蜡有机材料，相变温度在20℃至60℃。
根据本发明一实施例，在多个所述相变控温构件之间的所述吸附剂填充层中在沿着气体自下而上的流动方向布置若干个体积较小的所述相变控温构件，且布置的数量逐渐地减少。
根据本发明一实施例，所述相变控温构件可被实施为微胶囊式、管壳式、板式、螺旋盘管式中的至少一种。
根据本发明的另一个方面，为达到本发明以上至少一个优势，本发明提供二氧化碳捕集装置的工作方法，包括以下操作步骤：
（一）加压吸附和储存吸附热操作：在如上任一所述吸附塔解吸再生后处于预设压力状态下，向所述吸附塔内通入含二氧化碳的烟道气，直至所述吸附塔内的压强到达预设范围，继续输入烟道气至所述吸附塔的出口处二氧化碳突破，烟道气中的二氧化碳气体被所述吸附剂所捕集，所述相变控温构件内封存的所述相变材料储存吸附热，氮气于所述吸附塔内富集随后从所述吸附塔的塔顶排出；
（二）置换和储存吸附热操作：在加压吸附后，向所述吸附塔内通入部分二氧化碳产品气，通入所述吸附塔的二氧化碳气体置换出在加压吸附中被所述吸附剂吸附的氮气，而此过程中产生的吸附热依旧被所述相变控温构件内封存的所述相变材料储存；
（三）抽真空和释放吸附热操作：在置换后，抽取所述吸附塔内的气体，以获得高浓度二氧化碳产品气，被所述吸附剂吸附的二氧化碳气体可从所述吸附剂中解吸出来，所述相变控温构件储存的吸附热被释放以满足解吸所需热量；
（四）真空吹扫和释放吸附热操作：在抽真空操作后，向所述吸附塔内通入氮气，通入所述吸附塔的氮气置换出二氧化碳气体，而在此过程中，所述相变控温构件内封存的所述相变材料依旧释放已储存的吸附热。
本发明的有益效果包括：
1、在不外加控温设备的情况下，维持塔内的温度几乎不变，从而便于所述塔内的吸附剂捕集二氧化碳；
2、降低二氧化碳捕集过程中的能耗；
3、所述相变控温构件沿着气体自下而上的流动方向于所述吸附剂填充层中的密度逐渐地减小，能够有效地保证所述吸附剂填充层的吸附剂能够快速地维持到同一恒温状态。
附图说明
图1示出了本发明所述二氧化碳捕集装置的剖视图。
图2示出了本发明一个实施例中所述二氧化碳捕集装置部结构的剖视图。
图3示出了本发明另一个实施例中所述二氧化碳捕集装置部结构的剖视图。
图4示出了本发明所述二氧化碳捕集装置一实施例下的结构示意图。
附图标记：
吸附塔10；塔体11；吸附剂填充层111；相变控温构件12；储存件121；相变材料122；
塔一10A；塔二10B；塔三10C；
210、第一控进阀组；211、第一控进烟阀；212、第二控进烟阀；213、第三控进烟阀；
220、第一控出阀组；221、第一控出烟阀；222、第二控出烟阀；223、第三控出烟阀；
310、第二控进阀组311、第一控进氮阀；312、第二控进氮阀；313、第三控进氮阀；
320、第二控出阀组；321、第一控出氮阀；322、第二控出氮阀；323、第三控出氮阀；
410、第三控进阀组；411、第一控进碳阀；412、第二控进碳阀；413、第三控进碳阀；421、第一控出碳阀；422、第二控出碳阀；423、第三控出碳阀；
510、第一总控阀；520、第二总控阀；
700、二氧化碳储存设备；800、氮气储存设备；900、烟道气储存设备。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
参考图1，依本发明一较佳实施例的二氧化碳捕集装置将在以下被详细地阐述，所述二氧化碳捕集装置包括至少一吸附塔10。
具体地，每个所述吸附塔10包括一塔体11和至少一相变控温构件12。所述塔体11具有一吸附剂填充层111，所述相变控温构件12被安装于所述吸附剂填充层111中，并且所述吸附剂填充层111中填充吸附剂。烟道气中的二氧化碳气体以及部分氮气可被所述吸附剂填充层111中的所述吸附剂吸收。每个所述相变控温构件12包括一储存件121和相变材料122，所述相变材料122被密封地存储于所述储存件121，所述相变材料122用以储存与释放吸附热。由于所述相变材料具有在相变过程中，具有自身温度不变的特性，因此所述相变材料122能够储存和释放吸附热来维持所述塔体11内的温度在预设范围内。
优选地，所述储存件121被实施为由铜、铁、铝等高导热材料制成，这些材料具有优良的导热性，能够快速导热，以便快速地进行热传导控温。所述相变材料122可被实施为有机相变材料、无机相变材料、膨胀石墨、泡沫金属等任意一种或几种组成的复合相变材料。
值得一提的是，所述相变材料122的相变温度与所述吸附剂捕集二氧化碳的操作温度一致。
作为优选地，所述吸附剂被实施为碳材料、沸石材料、胺基介孔材料和金属有机骨架材料等，吸附温度在20℃至60℃。与之相对应的所述相变材料122可被实施为石蜡等有机材料，相变温度在20℃至60℃。
在一个实施例中，单个所述吸附塔10设置多个所述相变控温构件12。多个所述相变控温构件12分布于所述吸附剂填充层111中，使得多个所述相变控温构件12能够均匀地储存吸附热或释放吸附热，以在所述吸附剂填充层111发生物料变化时，能够通过均匀地的热传导，如吸热和放热，以维持所述吸附塔10内的温度保持不变。如图2所示。
在一实施例中，所述相变控温构件12可被实施为微胶囊式、管壳式、板式、螺旋盘管式等。
作为优选地，所述相变控温构件12沿着气体自下而上的流动方向于所述吸附剂填充层111中的密度逐渐地减小。由于气体二氧化碳是重吸附组分，因此沿着气体自下而上的流动方向在经过所述吸附剂填充层111时速度减慢，因此，位于较上的所述吸附剂填充层111的吸附剂吸附二氧化碳的量低于位于较低的所述吸附剂填充层111的吸附剂吸附二氧化碳的量，因此，所述相变控温构件12沿着气体自下而上的流动方向于吸附剂填充层111中的密度逐渐地减小后，在吸附剂物理变化时，能够有效地保证所述吸附剂填充层111的吸附剂能够快速地维持到同一恒温状态。如图3所示的实施例中，在多个均匀设置的所述相变控温构件12之间的所述吸附剂填充层111中还在沿着气体自下而上的流动方向布置若干个体积较小的所述相变控温构件12，且布置的数量逐渐地减少。
优选地，单个所述吸附塔10设置的所述吸附剂的体积是所述相变控温构件12体积的3到6倍，使得所述相变控温构件12能够储存的热能与所述吸附剂吸附气体释放的吸附热能相近或相等。
本发明提供所述二氧化碳捕集装置的工作方法，具体包括如下操作：
（一）加压吸附和储存吸附热操作：在所述吸附塔10解吸后处于预设压力状态下，向所述吸附塔10内通入烟道气，以增大所述吸附塔10内的压强，直至所述吸附塔10内的压强到达预设范围，继续输入烟道气至所述吸附塔10的出口处二氧化碳突破。
在此过程中，烟道气中的二氧化碳气体被所述吸附剂所吸附，气体在被吸附的过程中，分子间的动能转换成热能并释放至所述吸附塔10内；所述相变控温构件12内封存的所述相变材料122储存吸附热，以使所述吸附塔10内的温度维持于预设范围内。此外，由于所述吸附剂对氮气的吸附量有限，故而大部分氮气于所述吸附塔10内富集随后从所述吸附塔10的塔顶排出。
（二）置换和储存吸附热操作：在加压吸附后，向所述吸附塔10内通入部分二氧化碳产品气。
在此过程中，通入所述吸附塔10的二氧化碳气体置换出在加压吸附中被所述吸附剂吸附的氮气，而此过程中产生的吸附热依旧被所述相变控温构件12内封存的所述相变材料122所储存。
（三）抽真空和释放吸附热操作：在置换后，降低所述吸附塔10内的压强，抽吸所述吸附塔10内的气体，得到高浓度二氧化碳产品气。
在此过程中，被所述吸附剂吸附的二氧化碳气体可从所述吸附剂中解吸出来，从而得到高浓度的二氧化碳产品气。由于解吸过程需要吸收热量，因此所述相变控温构件12内封存的所述相变材料122可释放已储存的吸附热，从而所述吸附塔10内的温度维持于预设范围内。
（四）真空吹扫和释放吸附热操作：在抽真空后，向所述吸附塔10内通入氮气。
由于在抽真空操作后仍有部分二氧化碳滞留于所述吸附塔10内，因此通入所述吸附塔10的氮气可置换出二氧化碳气体，而在此过程中，所述相变控温构件12内封存的所述相变材料122依旧释放已储存的吸附热。
为了便于本领域人员理解本发明具体内容，接下来举例说明：
在一优选实施中，所述吸附塔10设置的所述吸附剂的填充体积为8.48 m3，所述相变控温构件12的体积为2.12 m3。所述吸附剂的体积是所述相变控温构件12体积的四倍。所述吸附塔10所要处理的烟道气中二氧化碳的含量为20%摩尔分率，即5个大气压操作，CO2分压1个大气压。所述吸附塔10的操作温度设为25℃。所述吸附剂为活性炭，其中活性炭的填充质量为4057.7kg，活性炭可吸附CO2量10144.2mol（即446.3kg），在活性炭吸附CO2的过程中会产生吸附热量253605kJ。所述相变材料122为石蜡复合相变材料，其中石蜡的体积占比为70%，石蜡复合相变材料熔点约25℃，石蜡复合相变材料的潜热200kJ/kg，故而所述相变材料122能够储存的热量267120kJ。由于所述相变材料122储存的热量267120kJ> 活性炭吸附CO2过程产生的吸附热量253605kJ，因此活性炭吸附CO2过程产生的吸附热能够被所述相变材料122完全吸收，以此维持所述吸附塔10内的温度基本不变。
此外，CO2解吸所需的热量近似等于活性炭吸附CO2过程产生的吸附热量，即253605kJ；而在CO2被吸附的过程中，所述相变材料122储存267120kJ的吸附热能，在CO2解吸过程中所述相变材料122能够提供解吸所需的全部热量，从而所述吸附塔10内的温度基本保持不变。
根据上述优选实施例可知，若吸附塔不设置所述相变控温构件12，则吸附塔设置的吸附剂的填充体积为10.6m3，活性炭的填充质量为5072.1kg。活性炭吸附CO2量为12680.25mol （即557.93kg）。在活性炭吸附CO2的过程中会产生吸附热量317006.25kJ，塔内的温度可升至80.8℃，高温会抑制了CO2的吸附。为了确保CO2的吸附量，需要借助冷却介质降低塔内温度，从而增加了CO2捕集所需的能耗。
同样地，在CO2解吸过程中，活性炭填充床层温度会从80.8℃下降到6.4℃，导致吸附剂再生困难。因此为了确保CO2的解吸量，吸附塔需要高真空度和长解吸时间以及需要加热介质升高塔内温度，故而导致CO2解吸能耗升高。
参考图2，作为优选地，所述二氧化碳捕集装置可设置多个所述吸附塔10，多个所述吸附塔10并行工作来实现连续捕集烟道气中的二氧化碳气体。
为了便于本领域技术人员理解本发明技术方案，以下内容以3个所述吸附塔10组成的连续塔组为例进行阐述。为了便于理解，现将三个所述吸附塔10分别定义为塔一10A、塔二10B和塔三10C。
所述塔一10A、所述塔二10B和所述塔三10C分别通过进气管线和出气管线与一烟道气储存设备900连通，并且在管线上设置一第一控进阀组210和一第一控出阀组220，以控制各管线通断。
具体地，所述第一控进阀组210包括一第一控进烟阀211、一第二控进烟阀212和一第三控进烟阀213。所述塔一10A与所述烟道气储存设备900连通的进气管线上设置所述第一控进烟阀211；所述塔二10B与所述烟道气储存设备900连通的进气管线上设置所述第二控进烟阀212；所述塔三10C与所述烟道气储存设备900连通的进气管线上设置所述第三控进烟阀213。各阀用以控制所述烟道气储存设备900内存储的烟道气是否能够通入与阀相对应的塔中。
所述第一控出阀组220包括一第一控出烟阀221、一第二控出烟阀222和一第三控出烟阀223。所述塔一10A与所述烟道气储存设备900连通的出气管线上设置所述第一控出烟阀221；所述塔二10B与所述烟道气储存设备900连通的出气管线上设置所述第二控出烟阀222；所述塔三10C与所述烟道气储存设备900连通的出气管线上设置所述第三控出烟阀223。各阀用以单独控制各塔中的气体是否能够通入所述烟道气储存设备900中。
所述塔一10A、所述塔二10B和所述塔三10C分别通过进气管线和出气管线与一氮气储存设备800连通，并且在管线上设置一第二控进阀组310和一第二控出阀组320，以控制各管线通断。
具体地，所述第二控进阀组310包括一第一控进氮阀311、一第二控进氮阀312和一第三控进氮阀313。所述塔一10A与所述氮气储存设备800连通的进气管线上设置所述第一控进氮阀311；所述塔二10B与所述氮气储存设备800连通的进气管线上设置所述第二控进氮阀312；所述塔三10C与所述氮气储存设备800连通的进气管线上设置所述第三控进氮阀313，各阀用以控制所述氮气储存设备800内存储的氮气是否能够通入与阀相对应的塔中。
所述第二控出阀组320包括一第一控出氮阀321、一第二控出氮阀322和一第三控出氮阀323。所述塔一10A与所述氮气储存设备800连通的出气管线上设置所述第一控出氮阀321；所述塔二10B与所述氮气储存设备800连通的出气管线上设置所述第二控出氮阀322；所述塔三10C与所述氮气储存设备800连通的出气管线上设置所述第三控出氮阀323。各阀用以单独控制各塔中的气体是否能够通入所述氮气储存设备800中。
所述塔一10A、所述塔二10B和所述塔三10C分别通过进气管线与一二氧化碳储存设备700连通，并且在管线上设置一第三控进阀组410，以控制各管线通断。
具体地，所述第三控进阀组410包括一第一控进碳阀411、一第二控进碳阀412和一第三控进碳阀413。所述塔一10A与所述二氧化碳储存设备700连通的进气管线上设置所述第一控进碳阀411；所述塔二10B与所述二氧化碳储存设备700连通的进气管线上设置所述第二控进碳阀412；所述塔三10C与所述二氧化碳储存设备700连通的进气管线上设置所述第三控进碳阀413。各阀用以控制所述二氧化碳储存设备700内存储的二氧化碳是否能够通入与阀相对应的塔中。
所述塔一10A、所述塔二10B和所述塔三10C分别连通排气管线，管线上设置一第三控出阀组420，以控制各管线通断。
具体地，所述第三控出阀组420包括一第一控出碳阀421、一第二控出碳阀422和一第三控出碳阀423。与所述塔一10A连通的排气管线上设置所述第一控出碳阀421；与所述塔二10B连通的排气管线上设置所述第二控出碳阀422；与所述塔三10C连通的排气管线上设置所述第三控出碳阀423。各阀用以单独控制各塔内的气体是否能够排出塔外。
排气管线远离塔的一端均与所述二氧化碳储存设备700和所述烟道气储存设备900连通。在排气管线与所述二氧化碳储存设备700连通的支路上设置一第一总控阀510，用以控制从塔排出的二氧化碳气体是否能够进入所述二氧化碳储存设备700中。在排气管线与所述烟道气储存设备900连通的支路上设置一第二总控阀520，用以控制从塔排出的二氧化碳气体是否能够进入所述烟道气储存设备900。
将单次循环所需的时间等分成三个时间段，分别为第一时间段、第二时间段和第三时间段。各塔所处时间段所执行的操作如下表所示：
各时间段处于开启状态的阀如下表所示：
为了便于理解，以第一时间段为例进行阐述。具体地，所述塔一10A内执行加压吸附和储存吸附热操作，所述第一控进烟阀211处于开启状态，以向所述塔一10A中通入烟道气，二氧化碳被所述吸附剂所吸附，并且所述塔一10A安装的所述相变控温构件12储存吸附热，此外，所述第一控出氮阀321同样处于开启状态，以便在所述塔一10A中富集的氮气流向所述氮气储存设备800中；
所述塔二10B内执行置换和储存吸附热操作，所述第二控进碳阀412处于开启状态，以向所述塔二10B通入二氧化碳气体，并且所述塔二10B安装的所述相变控温构件12储存吸附热，与此同时，所述第二控出烟阀222处于开启状态，以便被二氧化碳置换出的氮气以及二氧化碳组成的混合气体进入所述烟道气储存设备900中；
所述塔三10C内依次执行抽真空和释放吸附热操作以及真空吹扫和释放吸附热操作。所述第一总控阀510以及所述第三控出碳阀423处于开启状态，以将所述吸附塔10内的二氧化碳气体收集于所述二氧化碳储存设备700中，之后，关闭所述第一总控阀510并打开第二总控阀520和所述第三控进氮阀313，以将所述吸附塔10内滞留的二氧化碳气体和氮气收集于所述烟道气储存设备900中，在整个过程中所述塔三10C安装的所述相变控温构件12释放已储存的吸附热。
本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的优势已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。
Claims (10)
1.二氧化碳捕集装置，其特征在于，所述二氧化碳捕集装置包括至少一吸附塔，每个所述吸附塔包括：
一塔体，所述塔体具有一吸附剂填充层；
至少一相变控温构件，所述相变控温构件被安装于所述吸附剂填充层中，并且所述吸附剂填充层中填充吸附剂，烟道气中的二氧化碳气体被所述吸附剂填充层中的所述吸附剂吸收，每个所述相变控温构件包括一储存件和相变材料，所述相变材料被密封地存储于所述储存件，所述相变材料用以储存与释放吸附热，烟道气中的二氧化碳被所述吸附剂捕集而释放的吸附热被所述相变控温构件储存；在预设压力解吸以获得二氧化碳产品气时，所述相变控温构件将释放已储存的吸附热，以满足解吸过程的热量消耗；
所述相变控温构件沿着气体自下而上的流动方向于吸附剂填充层中的密度逐渐地减小。
2.根据权利要求1所述二氧化碳捕集装置，其特征在于，单个所述吸附塔设置的所述吸附剂的体积是所述相变控温构件体积的3到6倍，所述相变控温构件能够储存的热能与所述吸附剂吸附气体释放的吸附热相适配。
3.根据权利要求2所述二氧化碳捕集装置，其特征在于，所述相变材料的相变温度与所述吸附剂捕集二氧化碳的操作温度一致。
4.根据权利要求3所述二氧化碳捕集装置，其特征在于，所述二氧化碳捕集装置设置多个所述吸附塔，多个所述吸附塔能够连续运行。
5.根据权利要求1所述二氧化碳捕集装置，其特征在于，所述储存件被实施为导热材料制成。
6.根据权利要求5所述二氧化碳捕集装置，其特征在于，所述相变材料可被实施为有机相变材料、无机相变材料、膨胀石墨、泡沫金属任意一种或几种组成的复合相变材料。
7.根据权利要求6所述二氧化碳捕集装置，其特征在于，所述吸附剂被实施为碳材料、沸石材料、胺基介孔材料和金属有机骨架材料，吸附温度为20℃至60℃，与之相对应的所述相变材料被实施为石蜡有机材料，相变温度在20℃至60℃。
8.根据权利要求1所述二氧化碳捕集装置，其特征在于，在多个所述相变控温构件之间的所述吸附剂填充层中在沿着气体自下而上的流动方向布置若干个体积较小的所述相变控温构件，且布置的数量逐渐地减少。
9.根据权利要求1所述二氧化碳捕集装置，其特征在于，所述相变控温构件可被实施为微胶囊式、管壳式、板式、螺旋盘管式中的至少一种。
10.二氧化碳捕集装置的工作方法，其特征在于，包括以下操作步骤：
（一）加压吸附和储存吸附热操作：在如权利要求1至9任一所述吸附塔解吸再生后处于预设压力状态下，向所述吸附塔内通入含二氧化碳的烟道气，直至所述吸附塔内的压强到达预设范围，继续输入烟道气至所述吸附塔的出口处二氧化碳突破，烟道气中的二氧化碳气体被所述吸附剂所捕集，所述相变控温构件内封存的所述相变材料储存吸附热，氮气于所述吸附塔内富集随后从所述吸附塔的塔顶排出；
（二）置换和储存吸附热操作：在加压吸附后，向所述吸附塔内通入部分二氧化碳产品气，通入所述吸附塔的二氧化碳气体置换出在加压吸附中被所述吸附剂吸附的氮气，而此过程中产生的吸附热依旧被所述相变控温构件内封存的所述相变材料储存；
（三）抽真空和释放吸附热操作：在置换后，抽取所述吸附塔内的气体，以获得高浓度二氧化碳产品气，被所述吸附剂吸附的二氧化碳气体可从所述吸附剂中解吸出来，所述相变控温构件储存的吸附热被释放以满足解吸所需热量；
（四）真空吹扫和释放吸附热操作：在抽真空操作后，向所述吸附塔内通入氮气，通入所述吸附塔的氮气置换出二氧化碳气体，而在此过程中，所述相变控温构件内封存的所述相变材料依旧释放已储存的吸附热。
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