CN118384682B - 一种二氧化碳捕集封存装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及分离装置技术领域，具体公开了一种二氧化碳捕集封存装置，包括反应器，反应器内设有喷淋组件，反应器内还设有隔空分布于喷淋组件下方的结晶组件，且结晶组件为竖向分布的多组，每组结晶组件均包括多个可转动的结晶棒，结晶棒上设有用于引导结晶的凹槽，结晶棒包括上、下间隔分布的第一棒和第二棒，第一棒和第二棒分别沿水平方向间隔排布，第一棒与第二棒在竖直方向上相错位，第一棒与第二棒之间设有出烟口，出烟口对外连通；结晶组件与设于反应器外的驱动组件连接，驱动组件用于驱动结晶组件相对于反应器移动。该二氧化碳捕集封存装置使碳酸钙的形态统一且规则，便于对碳酸钙进行过滤、分离和收集，避免设备堵塞。
Description
技术领域
本发明涉及分离装置技术领域，具体涉及一种二氧化碳捕集封存装置。
背景技术
二氧化碳捕集是指从工业排放源、大气中或者其它富含二氧化碳的气体混合物中捕捉分离出二氧化碳的技术过程。这项技术对于缓解全球气候变化具有重要意义，因为它有助于减少大气中温室气体的浓度，促进碳循环管理和减少碳足迹。二氧化碳的捕集方式主要有三种：燃烧前捕集、富氧燃烧捕集和燃烧后捕集。其中，燃烧后捕集是指在燃料燃烧之后，从燃烧产生的烟气中直接捕获二氧化碳，这通常通过化学吸收法实现，即使用特定的溶剂（如氨水、甲基二乙醇胺）与烟气接触，溶剂与二氧化碳发生化学反应，随后通过加热等手段释放出纯净的二氧化碳。
授权公告号为CN115945045B的中国专利文件公开了一种燃煤电厂烟道捕集二氧化碳装置及其使用方法，工作人员将经过脱硫脱硝脱尘的烟气通入进气管道，然后启动增压泵，增压泵运作会将底座框内的碱性溶液抽取到输送管中，进而由喷淋管上的若干个球形喷头喷洒出来，若干个球形喷头同时喷洒能够让碱性溶液喷洒得更加均匀，从而让碱性溶液可以充分吸收烟气中的二氧化碳气体，以便可以捕集更多的二氧化碳气体，烟气中的其他气体会从烟道排放框体的排放口中排出。
上述技术方案中，通过球形喷头喷洒出的碱性溶液与烟气反应后，形成的碳酸钙形状较为随机和不规则，可能存在部分碳酸钙尺寸较为细小的情况。由于掉落至烟道排放框体底部的碳酸钙、水的混合物和多余的碱性溶液需要通过斜面过滤板，对碳酸钙进行过滤，以对碳酸钙进行高温加热和再利用；而形状不规则、尺寸较为细小的碳酸钙容易使得过滤和分离过程变得复杂，导致过滤板和设备堵塞，降低过滤效率。
发明内容
本发明提供一种二氧化碳捕集封存装置，旨在解决相关技术中燃煤电厂烟道捕集二氧化碳装置及其使用方法存在的形成的碳酸钙形状较为随机和不规则，影响过滤和分离过程的问题。
本发明的一种二氧化碳捕集封存装置，包括反应器，所述反应器内设有喷淋组件，所述反应器内还设有隔空分布于所述喷淋组件下方的结晶组件，且所述结晶组件为竖向分布的多组，每组所述结晶组件均包括多个可转动的结晶棒，所述结晶棒上设有用于引导结晶的凹槽，所述结晶棒包括上、下间隔分布的第一棒和第二棒，所述第一棒和所述第二棒分别沿水平方向间隔排布，所述第一棒与所述第二棒在竖直方向上相错位，所述第一棒与所述第二棒之间设有出烟口，所述出烟口对外连通；所述结晶组件与设于所述反应器外的驱动组件连接，所述驱动组件用于驱动所述结晶组件相对于所述反应器水平移动。其效果在于：通过在反应器内设置结晶组件，使溶剂喷洒在结晶棒上，烟气与结晶棒上的溶剂反应，从而使碳酸钙依附结晶棒的形状而形成，对碳酸钙的形态进行引导，控制其形状和尺寸，反应结束后，通过结晶棒相对于反应器移动，使碳酸钙相对于结晶棒完成脱模动作，由此使碳酸钙的形态统一且规则，避免碳酸钙尺寸过于细小，便于对碳酸钙进行过滤、分离和收集，避免设备堵塞。
优选的，所述凹槽沿所述结晶棒的周向间隔分布若干个，所述凹槽沿所述结晶棒的轴向延伸，所述结晶棒在所述凹槽的开口处延伸出阻挡部。其效果在于：以提高碳酸钙在结晶棒上形成时的均匀性，以便可以捕集更多的二氧化碳气体；用于减少溶剂从凹槽中的流出。
优选的，多组所述结晶组件安装于安装板上且形成附着组件，所述附着组件对称设于所述反应器的两侧。其效果在于：两个附着组件的结晶棒相对设置，并相互配合，能够延长成形后碳酸钙棒体的长度，由此增大了碳酸钙的附着面积，且便于对碳酸钙进行脱模。
优选的，所述驱动组件包括驱动件和限位板，所述驱动件的输出端与所述安装板固定，所述安装板上设有多个限位轴，所述限位轴上设有限位块，所述结晶棒具有与所述限位块滑动配合的滑槽，所述滑槽包括螺旋槽和与所述螺旋槽首尾连通的直槽，所述结晶棒与所述限位板转动连接。
优选的，所述限位板与所述安装板滑动连接，所述反应器上还设有用于限制所述限位板移动的弹性板。
优选的，所述反应器外设有集料箱，所述集料箱的上方滑动设有移送盒，所述移送盒能够进入所述反应器内；所述移送盒包括盒体和多个与所述盒体转动连接的转动杆，所述转动杆与所述盒体之间设有第一弹性件，所述转动杆上设有挡板，所述集料箱背离所述反应器的一端设有多个限位杆，所述限位杆用于伸入所述转动杆内且驱动所述转动杆转动。其效果在于：移送盒移动至集料箱内后，限位杆伸入转动杆内，通过螺旋传动使转动杆转动，以使得挡板由水平状态转动至倾斜状态，使挡板上的碳酸钙掉落至集料箱内，对碳酸钙进行收集。
优选的，所述反应器内设有隔板，所述隔板将所述反应器分隔为集液腔和储气腔，所述出烟口与所述储气腔连通，所述储气腔的侧壁上设有对外连通的烟管；所述喷淋组件包括喷淋管和喷头，所述反应器外设有用于连通所述喷淋管和所述集液腔的输送管，所述输送管上安装有增压泵。
优选的，所述反应器包括固定框体和滑板，所述滑板具有能够被所述移送盒推抵的开口，其中一组所述附着组件安装于所述滑板。由此实现移送盒移动至反应器内的同时，移送盒通过滑板上的开口推动滑板上移，以使得安装在滑板上的附着组件上移，使该附着组件中的结晶棒相对于另一附着组件中的结晶棒移动，从而使成形后的碳酸钙棒体分成两截并错开，继而进行脱模动作，有利于脱模动作的顺利进行。
优选的，所述反应器具有与所述出烟口连通的多个竖向通道，所述竖向通道与水平通道连通，所述滑板与所述隔板固定，所述隔板与封板固定，所述水平通道能够通过所述封板上的通槽与所述储气腔连通。
所述滑板与所述移送盒分别具有斜面，用于相互推抵。
采用了上述技术方案，本发明的有益效果为：能够使碳酸钙依附结晶棒的形状而形成，对碳酸钙的形态进行引导，控制其形状和尺寸，由此使碳酸钙的形态统一且规则，避免碳酸钙尺寸过于细小，便于对碳酸钙进行过滤、分离和收集，避免设备堵塞；并且还能对碳酸钙进行脱模、承接和收集，省去了过滤步骤，提高了工作效率，在进行脱模工作时，自动暂停烟气的通入，有利于对二氧化碳气体的有效捕集。
附图说明
图1是一实施例提供的二氧化碳捕集封存装置的第一结构示意图。
图2是一实施例提供的二氧化碳捕集封存装置的第二结构示意图。
图3是一实施例提供的结晶组件的结构示意图。
图4是一实施例提供的结晶棒的结构示意图。
图5是一实施例提供的附着组件的结构示意图。
图6是一实施例提供的滑槽的结构示意图。
图7是一实施例提供的移送盒的结构示意图。
图8是一实施例提供的封板和水平通道的结构示意图。
附图标记：
10、反应器；110、输送管；120、隔板；130、集液腔；140、储气腔；150、固定框体；160、滑板；170、封板；180、水平通道；20、喷淋组件；210、喷淋管；220、喷头；30、结晶组件；40、结晶棒；410、第一棒；420、第二棒；430、凹槽；440、阻挡部；450、滑槽；4510、螺旋槽；4520、直槽；50、出烟口；510、烟管；60、驱动件；610、安装板；6110、限位轴；70、限位板；710、弹性板；80、集料箱；90、移送盒；910、盒体；920、转动杆；930、挡板；940、限位杆。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1和图2所示，本发明的二氧化碳捕集封存装置，包括反应器10，反应器10呈长方体状，反应器10内设有喷淋组件20，用于喷洒特定的溶剂（如氨水、甲基二乙醇胺），反应器10内还设有隔空分布于喷淋组件20下方的结晶组件30，结晶组件30为竖向分布的多组。
如图1至图4所示，每组结晶组件30均包括多个可转动的结晶棒40，结晶棒40具有凹槽430，凹槽430用于容纳溶剂，以作为碳酸钙形成的基点，促进碳酸钙的生成并依附在结晶棒40上生长，结晶棒40包括第一棒410和第二棒420，第一棒410和第二棒420分别沿水平方向等间距设置，第一棒410与第二棒420在竖直方向上相错位，第一棒410与第二棒420之间设有出烟口50，用于沿结晶棒40的长度方向喷射烟气，使烟气在结晶棒40之间流动，有利于碳酸钙在结晶棒40上的形成，出烟口50沿水平方向等间距设有多个，出烟口50与第一棒410在竖直方向上逐一对齐，出烟口50与烟管510连通，烟管510用于通入燃烧产生的烟气；结晶组件30与设于反应器10外的驱动组件连接，驱动组件用于驱动结晶组件30相对于反应器10水平移动。
通过在反应器10内设置结晶组件30，使溶剂喷洒在结晶棒40上，烟气与结晶棒40上的溶剂反应，从而使碳酸钙依附结晶棒40的形状而形成，对碳酸钙的形态进行引导，控制其形状和尺寸，反应结束后，通过驱动组件控制结晶棒40相对于反应器10伸出，使碳酸钙相对于结晶棒40完成脱模动作，由此使碳酸钙的形态统一且规则，避免碳酸钙尺寸过于细小，便于对碳酸钙进行过滤、分离和收集，避免设备堵塞，同时方便了对碳酸钙进行储存、运输、高温加热和再利用。
如图4所示，结晶棒40沿其周向均布有四个凹槽430，凹槽430沿结晶棒40的长度方向延伸，以提高碳酸钙在结晶棒40上形成时的均匀性，以便可以捕集更多的二氧化碳气体，结晶棒40在凹槽430的开口处延伸出阻挡部440，用于减少溶剂从凹槽430中的流出。
如图2所示，多组结晶组件30安装于安装板610上且形成附着组件，附着组件对称设于反应器10的两侧。两个附着组件的结晶棒40相对设置，并相互配合，能够延长成形后碳酸钙棒体的长度，由此增大了碳酸钙的附着面积，且便于对碳酸钙进行脱模。
如图5和图6所示，驱动组件包括驱动件60和限位板70，驱动件60的输出端与安装板610固定，安装板610上设有多个限位轴6110，限位轴6110上设有限位块，结晶棒40具有与限位块滑动配合的滑槽450，滑槽450包括螺旋槽4510和与螺旋槽4510首尾连通的直槽4520，结晶棒40与限位板70转动连接。驱动件60用于驱动限位板70沿水平方向移动，驱动件60为电动推杆、液压缸和气缸中的任意一者；驱动件60控制限位板70沿水平方向小幅度往复移动时，限位轴6110上的限位块沿滑槽450移动，限位块沿螺旋槽4510移动时，由于限位板70限制结晶棒40沿水平方向移动，因此结晶棒40转动，限位块沿直槽4520移动时，结晶棒40不转动，限位块复位，由此实现结晶棒40的转动；驱动件60控制限位板70沿水平方向大幅度移动时，用于通过限位块推动滑槽450，以实现结晶棒40从反应器10的取出和放回。
限位板70与安装板610滑动连接，反应器10上还设有用于限制限位板70移动的弹性板710。本实施例中，反应器10的外侧设有固定板，弹性板710与固定板之间设有第二弹性件，第二弹性件为弹簧，当然，第二弹性件也可以采用簧片等具有弹性的部件，不以此为限；驱动件60控制限位板70沿水平方向小幅度往复移动时，弹性板710能够限制限位板70移动，以限制结晶棒40沿水平方向移动，驱动件60控制限位板70沿水平方向大幅度移动时，限位板70能够越过弹性板710，由此保证结晶棒40从反应器10的取出和放回。
如图7和图8所示，反应器10外设有集料箱80，用于对碳酸钙进行收集，集料箱80的上方设有移送盒90，移送盒90可相对于集料箱80滑动，并进入反应器10内，以对脱模后掉落的碳酸钙进行承接，继而移送至集料箱80处，省去了过滤步骤，提高了工作效率；移送盒90包括盒体910和多个与盒体910转动连接的转动杆920，转动杆920与盒体910之间设有第一弹性件，第一弹性件为扭簧，转动杆920上设有挡板930，挡板930用于承接碳酸钙，集料箱80背离反应器10的一端设有多个限位杆940，限位杆940用于伸入转动杆920内且驱动转动杆920转动，转动杆920内具有螺旋状的导向槽，限位杆940上设有能够伸入导向槽，并沿导向槽滑动的导向块，由此实现限位杆940与转动杆920螺旋传动，也即限位杆940能够驱动转动杆920转动。移送盒90移动至集料箱80内后，限位杆940伸入转动杆920内，通过螺旋传动使转动杆920转动，以使得挡板930由水平状态转动至倾斜状态，使挡板930上的碳酸钙掉落至集料箱80内，对碳酸钙进行收集。
如图1和图2所示，反应器10内设有隔板120，隔板120将反应器10分隔为集液腔130和储气腔140，出烟口50与储气腔140连通，储气腔140的侧壁上设有对外连通的烟管510，喷淋组件20包括喷淋管210和喷头220，反应器10外设有输送管110，输送管110的顶端与喷淋管210连通，输送管110的底端与集液腔130的底端连通，输送管110上安装有增压泵。多余的溶剂从集液腔130的底端流至输送管110的底端，并在增压泵的作用下回复至喷淋组件20中，以实现溶剂的循环使用，减少溶剂的浪费，进而充分利用溶剂捕集二氧化碳气体。
如图2和图8所示，反应器10包括固定框体150和滑板160，固定框体150和滑板160之间设有第三弹性件，滑板160具有能够被移送盒90推抵的开口，其中一组附着组件安装于滑板160。由此实现移送盒90移动至反应器10内的同时，移送盒90通过滑板160上的开口推动滑板160上移，以使得安装在滑板160上的附着组件上移，使该附着组件中的结晶棒40相对于另一附着组件中的结晶棒40移动，从而使成形后的碳酸钙棒体分成两截并错开，继而进行脱模动作，有利于脱模动作的顺利进行。
如图2、图3和图8所示，反应器10具有与出烟口50连通的多个竖向通道，竖向通道与水平通道180连通，滑板160与隔板120固定，隔板120与封板170固定，水平通道180能够通过封板170上的通槽与储气腔140连通。由此实现移送盒90移动至反应器10内的同时，移送盒90通过滑板160上的开口推动滑板160上移，以使得封板170上的通槽与水平通道180错开，对通往出烟口50的气流通道进行封堵，从而使在进行脱模和收集工作时，自动暂停烟气的通入，有利于对二氧化碳气体的有效捕集。
本实施例中，喷淋管210上设有电动阀，电动阀与滑板160通信连接，滑板160上移时，同时触发电动阀的关闭，以自动暂停溶剂的喷淋，从而控制溶剂的喷洒量，以减少溶剂的浪费。
滑板160与移送盒90分别具有斜面，用于相互推抵，以保证移送盒90从反应器10内的顺利移出或送入。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种二氧化碳捕集封存装置，包括反应器（10），所述反应器（10）内设有喷淋组件（20），其特征在于，所述反应器（10）内还设有隔空分布于所述喷淋组件（20）下方的结晶组件（30），且所述结晶组件（30）为竖向分布的多组，每组所述结晶组件（30）均包括多个可转动的结晶棒（40），所述结晶棒（40）上设有用于引导结晶的凹槽（430），所述结晶棒（40）包括上、下间隔分布的第一棒（410）和第二棒（420），所述第一棒（410）和所述第二棒（420）分别沿水平方向间隔排布，所述第一棒（410）与所述第二棒（420）在竖直方向上相错位，所述第一棒（410）与所述第二棒（420）之间设有出烟口（50），所述出烟口（50）对外连通；所述结晶组件（30）与设于所述反应器（10）外的驱动组件连接，所述驱动组件用于驱动所述结晶组件（30）相对于所述反应器（10）水平移动。
2.根据权利要求1所述的一种二氧化碳捕集封存装置，其特征在于，所述凹槽（430）沿所述结晶棒（40）的周向间隔分布若干个，所述凹槽（430）沿所述结晶棒（40）的轴向延伸，所述结晶棒（40）在所述凹槽（430）的开口处延伸出阻挡部（440）。
3.根据权利要求1所述的一种二氧化碳捕集封存装置，其特征在于，多组所述结晶组件（30）安装于安装板（610）上且形成附着组件，所述附着组件对称设于所述反应器（10）的两侧。
4.根据权利要求3所述的一种二氧化碳捕集封存装置，其特征在于，所述驱动组件包括驱动件（60）和限位板（70），所述驱动件（60）的输出端与所述安装板（610）固定，所述安装板（610）上设有多个限位轴（6110），所述限位轴（6110）上设有限位块，所述结晶棒（40）具有与所述限位块滑动配合的滑槽（450），所述滑槽（450）包括螺旋槽（4510）和与所述螺旋槽（4510）首尾连通的直槽（4520），所述结晶棒（40）与所述限位板（70）转动连接，驱动件（60）用于驱动限位板（70）沿水平方向移动。
5.根据权利要求4所述的一种二氧化碳捕集封存装置，其特征在于，所述限位板（70）与所述安装板（610）滑动连接，所述反应器（10）上还设有用于限制所述限位板（70）移动的弹性板（710）。
6.根据权利要求3所述的一种二氧化碳捕集封存装置，其特征在于，所述反应器（10）外设有集料箱（80），所述集料箱（80）的上方滑动设有移送盒（90），所述移送盒（90）能够进入所述反应器（10）内；
所述移送盒（90）包括盒体（910）和多个与所述盒体（910）转动连接的转动杆（920），所述转动杆（920）与所述盒体（910）之间设有第一弹性件，所述转动杆（920）上设有挡板（930），所述集料箱（80）背离所述反应器（10）的一端设有多个限位杆（940），所述限位杆（940）用于伸入所述转动杆（920）内且驱动所述转动杆（920）转动。
7.根据权利要求6所述的一种二氧化碳捕集封存装置，其特征在于，所述反应器（10）内设有隔板（120），所述隔板（120）将所述反应器（10）分隔为集液腔（130）和储气腔（140），所述出烟口（50）与所述储气腔（140）连通，所述储气腔（140）的侧壁上设有对外连通的烟管（510）；
所述喷淋组件（20）包括喷淋管（210）和喷头（220），所述反应器（10）外设有用于连通所述喷淋管（210）和所述集液腔（130）的输送管（110），所述输送管（110）上安装有增压泵。
8.根据权利要求7所述的一种二氧化碳捕集封存装置，其特征在于，所述反应器（10）包括固定框体（150）和滑板（160），所述滑板（160）具有能够被所述移送盒（90）推抵的开口，其中一组所述附着组件安装于所述滑板（160）。
9.根据权利要求8所述的一种二氧化碳捕集封存装置，其特征在于，所述反应器（10）具有与所述出烟口（50）连通的多个竖向通道，所述竖向通道与水平通道（180）连通，所述滑板（160）与所述隔板（120）固定，所述隔板（120）与封板（170）固定，所述水平通道（180）能够通过所述封板（170）上的通槽与所述储气腔（140）连通。
10.根据权利要求8所述的一种二氧化碳捕集封存装置，其特征在于，所述滑板（160）与所述移送盒（90）分别具有斜面，用于相互推抵。
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