CN214914691U - 二氧化碳捕集系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种二氧化碳捕集系统，所述二氧化碳捕集系统包括吸附器、解吸气气源、加热器、换热部件、水分离器和二氧化碳捕集部件，吸附器用于吸附大气中的二氧化碳，解吸气气源用于向吸附器内通入解吸气体，加热器与吸附器相连，加热器用于加热进入吸附器内的解吸气体，以便解吸气体携带吸附器内的二氧化碳，换热部件与吸附器相连，换热部件用于冷却吸附器排出的气体，水分离器与换热部件相连，水分离器用于分离换热部件排出的气体中的水分，二氧化碳捕集部件与水分离器相连，二氧化碳捕集部件用于捕集水分离器排出气体中的二氧化碳。本实用新型的二氧化碳捕集系统，能够捕集空分装置吸附的二氧化碳，避免二氧化碳重新排放至大气中。

Description

二氧化碳捕集系统

技术领域

本实用新型涉及二氧化碳捕集技术领域，具体涉及一种二氧化碳捕集系统。

背景技术

二氧化碳是导致全球气候变暖的温室气体的主要成分之一，二氧化碳捕集是当前和未来全球范围内所面临的迫切任务，空分装置采用分子筛纯化系统能够吸附原料空气中的水和二氧化碳，因此空分装置的分子筛纯化系统本身就具有直接从空气中捕集二氧化碳的功能。

实用新型内容

本实用新型是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：

相关技术中的空分装置的分子筛采用污氮气加热再生，解吸出来的二氧化碳会跟随氮气又排放至大气中，没有达到二氧化碳捕集的效果。

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题。为此，本实用新型的实施例提出一种二氧化碳捕集系统，能够捕集空分装置吸附的二氧化碳，避免二氧化碳重新排放至大气中。

根据本实用新型实施例的二氧化碳捕集系统包括：吸附器，所述吸附器用于吸附大气中的二氧化碳；解吸气气源，所述解吸气气源用于向所述吸附器内通入解吸气体；加热器，所述加热器与所述吸附器相连，所述加热器用于加热进入所述吸附器内的解吸气体，以便所述解吸气体携带所述吸附器内的二氧化碳；换热部件，所述换热部件与所述吸附器相连，所述换热部件用于冷却所述吸附器排出的气体；水分离器，所述水分离器与所述换热部件相连，所述水分离器用于分离所述换热部件排出的气体中的水分；二氧化碳捕集部件，所述二氧化碳捕集部件与所述水分离器相连，所述二氧化碳捕集部件用于捕集所述水分离器排出气体中的二氧化碳。

根据本实用新型实施例的二氧化碳捕集系统，能够捕集空分装置吸附的二氧化碳，避免二氧化碳重新排放至大气中。

在一些实施例中，所述换热部件包括预热器，所述预热器分别与所述吸附器和水分离器相连，且所述预热器还与所述解吸气气源和加热器分别相连。

在一些实施例中，所述二氧化碳捕集部件与所述预热器相连。

在一些实施例中，所述换热部件包括冷却器，所述冷却器分别与所述吸附器和水分离器相连。

在一些实施例中，所述二氧化碳捕集部件与所述加热器相连。

在一些实施例中，所述换热部件包括预热器和冷却器，所述预热器与所述冷却器相连，所述预热器与所述吸附器相连，所述冷却器与所述水分离器相连。

在一些实施例中，所述二氧化碳捕集部件与所述预热器相连，所述预热器与所述加热器相连。

在一些实施例中，所述二氧化碳捕集系统还包括循环风机，所述循环风机设在所述水分离器和所述二氧化碳捕集部件之间。

在一些实施例中，所述解吸气气源设在所述循环风机与所述水分离器之间。

在一些实施例中，所述吸附器的数量为多个，多个所述吸附器分别与所述加热器相连，且多个所述吸附器分别与所述换热部件相连。

附图说明

图1是本实用新型实施例的二氧化碳捕集系统的结构示意图。

图2是本实用新型另一实施例的二氧化碳捕集系统的结构示意图。

图3是本实用新型又一实施例的二氧化碳捕集系统的结构示意图。

图4是本实用新型再一实施例的二氧化碳捕集系统的结构示意图。

附图标记：

吸附器1，第一进气口11，第一出气口12，

解吸气气源2，

加热器3，第二进气口31，第二出气口32，

换热部件4，预热器41，第一冷气进口411，第二换热出口412，冷却器42，冷却进口421，冷却出口422，第一换热进口43，第一换热出口44，

水分离器5，水分离进口51，水分离出口52，

二氧化碳捕集部件6，二氧化碳进口61，二氧化碳出口62，

循环风机7。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，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，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

根据本实用新型实施例的二氧化碳捕集系统包括吸附器1、解吸气气源2、加热器3、换热部件4、水分离器5、二氧化碳捕集部件6。

吸附器1用于吸附大气中的二氧化碳。

需要说明的是，吸附器1为分子筛吸附器1，吸附器1还属于空分装置中的一部分，吸附器1能够吸附大气中的二氧化碳。

解吸气气源2用于向吸附器1内通入解吸气体。需要说明的是，本实用新型中的解吸气为污氮或氮气中的至少一种，可以理解的是，解吸气还可以是其他种类。

加热器3与吸附器1相连，加热器3用于加热进入吸附器1内的解吸气体，以便解吸气体携带吸附器1内的二氧化碳。

需要说明的是，进入吸附器1前解吸气体经过加热器3的加热至能够携带吸附器1内二氧化碳所需的温度，从而便于将吸附器1内的二氧化碳携带出吸附器1。

具体地，如图1所示，吸附器1具有与第一进气口11和第一出气口12，加热器3具有第二进气口31和第二出气口32，解吸气气体经过第二进气口31进入加热器3内，经过加热后的解吸气通过第二出气口32排出加热器3并通过打底衣进气口进入吸附器1内，解吸气气体解吸并携带吸附器1内的二氧化碳并通过第一出气口12排出吸附器1。

换热部件4与吸附器1相连，换热部件4用于冷却吸附器1排出的气体。

具体地，如图1所示，换热部件4具有第一换热进口43和第一换热出口44，第一换热进口43与第一出气口12相连。需要说明的是，经过第一出气口12排出的含有二氧化碳和解吸气的气体经过第一换热进口43进入换热部件4，换热部件4用于对吸附器1排出的气体进行冷却降温。

水分离器5与换热部件4相连，水分离器5用于分离换热部件4排出的气体中的水分。

具体地，如图1所示，水分离器5具有水分离进口51和水分离出口52，水分离进口51与第一换热出口44相连。需要说明的是，经过换热部件4降温后的气体进入水分离器5内，通过水分离器5将气体内的水分分离，从而得到干燥的气体。

二氧化碳捕集部件6与水分离器5相连，二氧化碳捕集部件6用于捕集水分离器5排出气体中的二氧化碳。

具体地，如图1所示，二氧化碳捕集部件6具有二氧化碳进口61和二氧化碳出口62，二氧化碳进口61与水分离出口52相连。

根据本实用新型实施例的二氧化碳捕集系统，通过加热器3能够在解吸气气体进入吸附器1前加热至便于解吸气气体携带二氧化碳的温度，通过解吸气将吸附器1内二氧化碳解吸并携带出来，通过换热部件4冷却吸附器1排出的气体温度，通过水分离器5分离气体中水分，从而得到干燥的气体，最终通过二氧化碳捕集部件6将气体内的二氧化碳捕集出来，从而能够捕集空分装置吸附的二氧化碳，避免二氧化碳重新排放至大气中，还可通过水分离器5收集吸附器1内吸附的水分。

在一些实施例中，换热部件4包括预热器41，预热器41分别与吸附器1和水分离器5相连，且预热器41还与解吸气气源2和加热器3分别相连。

具体地，如图1所示，预热器41上设有第一换热进口43、第一换热出口44、第一冷气进口411和第二换热出口412，第一换热进口43与第一出气口12相连，第一换热出口44与水分离进口51进气口相连，第一冷气进口411与解吸气气源2相连，第二换热出口412与第二进气口31相连，二氧化碳出口62连通二氧化碳捕集部件6的内部与外界。

本实用新型通过设置预热器41，能够对解吸气气体进行预热，还可利用解吸气对吸附器1内排出的气体进行降温，降低了系统的能耗。

在一些实施例中，二氧化碳捕集部件6与预热器41相连。

具体地，如图2所示，解吸气气源2设在水分离器5与二氧化碳捕集部件6之间。二氧化碳出口62与第一冷气进口411相连，从二氧化碳捕集部件6排出的气体通过预热器41预热后重新进入加热器3内，从而使二氧化碳捕集部件6排出的气体在系统内循环流动，提高二氧化碳的捕集率，进一步避免了二氧化碳重新排入大气内。

在一些实施例中，换热部件4包括冷却器42，冷却器42分别与吸附器1和水分离器5相连。

具体地，如图3所示，解吸气气源2设在水分离器5与二氧化碳捕集部件6之间。冷却器42上设有冷却进口421和冷却出口422。冷却进口421与第一出气口12相连，冷却出口422与水分离进口51相连。通过冷却器42能够将吸附器1排出的气体进行冷却降温。

在一些实施例中，换热部件4包括预热器41和冷却器42，预热器41与冷却器42相连，预热器41与吸附器1相连，冷却器42与水分离器5相连。

具体地，如图4所示，解吸气气源2设在水分离器5与二氧化碳捕集部件6之间，第一换热进口43与第一出气口12相连，第一换热出口44与冷却进口421相连，冷却出口422与水分离进口51相连。

本实用新型实施例，通过设置预热器41能够对解吸气气体进行预热，还可利用解吸气对吸附器1内排出的气体进行降温，降低了系统的能耗，通过设置冷却器42能够对吸附器1排出的气体进一步降温，从而便于水分离器5通过冷凝分离气体中的水分。

在一些实施例中，二氧化碳捕集部件6与预热器41相连，预热器41与加热器3相连。

具体地，如图4所示，解吸气气源2设在水分离器5与二氧化碳捕集部件6之间，预热器41上还设有第一冷气进口411和第二换热出口412，二氧化碳出口62与第一冷气进口411相连，第二换热出口412与第二进气口31相连。

从二氧化碳捕集部件6排出的气体通过预热器41预热后重新进入加热器3内，从而使二氧化碳捕集部件6排出的气体在系统内循环流动，提高二氧化碳的捕集率，进一步避免了二氧化碳重新排入大气内。

在一些实施例中，二氧化碳捕集系统还包括循环风机7，循环风机7设在水分离器5和二氧化碳捕集部件6之间。

具体地，如图3和图4所示，解吸气气源2设在循环风机7与水分离器5之间。循环风机7具有进气端和出气端，循环风机7的进气端与水分离出口52相连，循环风机7的出气端与二氧化碳进口61相连。通过循环风机7能够使气体循环在系统内循环流动，提高二氧化碳的捕集率。

在一些实施例中，吸附器1的数量为多个，多个吸附器1分别与加热器3相连，且多个吸附器1分别与换热部件4相连。

具体地，如图1所示，吸附器1的数量为两个，两个吸附器1的一端分别与加热器3相连，两个吸附器1的另一端分别与换热部件4相连。可以理解的是，吸附器1的数量并不限于此，例如还可以是三个或四个。通过设置多个吸附器1，可以切换多个吸附器1中至少一个与加热器3连通，未与加热器3连通的加热器3与空分装置连通继续吸附大气中的二氧化碳。

举例说明，如图1所示，两个吸附器1中的一个吸附器1与加热器3连通，与加热器3连通的吸附器1中的二氧化碳被解吸气气体携带出来，最终通过二氧化碳捕集部件6将二氧化碳捕集出来，而未与加热器3连通的另一个吸附器1与空分装置连通，空分装置通过吸附器1吸附大气中的二氧化碳。当与加热器3连通的吸附器1内的二氧化碳解吸完后，切换吸附器1，将未与加热器3连通的吸附器1与加热器3连通。重复此操作，从而提高二氧化碳解吸效率。

下面参照图1描述本实用新型实施例的二氧化碳捕集系统的运行原理。

如图1所示，将解吸气气源2与预热器41连通，解吸气通过预热器41预热后进入加热器3，通过加热器3升温后的解吸气进入吸附器1内，吸附器1内的二氧化碳在解吸气的解吸作用下被解吸气携带出吸附器1，排出吸附器1的气体通过预热器41的降温后进入水分离器5，水分离器5将气体中的水分脱离并产生凝结水，凝结水排出水分离器5，经过水分分离的气体进入二氧化碳捕集部件6，最终气体内的二氧化碳在被二氧化碳捕集部件6捕集，而其他气体排入大气。

下面参照图2描述本实用新型另一实施例的二氧化碳捕集系统的运行原理。

如图2所示的二氧化碳捕集系统与图1中所示的二氧化碳捕集系统不同之处在于，二氧化碳捕集部件6排出的气体重新进入预热器41内，而解吸气气源2设在水分离器5与二氧化碳捕集部件6之间，

图2所示的二氧化碳捕集系统其他操作与图1所示实施例相同，在此不再详细描述。

下面参照图3描述本实用新型又一实施例的二氧化碳捕集系统的运行原理。

如图3所示，将解吸气气源2设在循环风机7与水分离器5之间，解吸气通过加热器3升温后进入吸附器1内，吸附器1内的二氧化碳在解吸气的解吸作用下被解吸气携带出吸附器1，排出吸附器1的气体通过冷却器42的降温后进入水分离器5，水分离器5将气体中的水分脱离并产生凝结水，凝结水排出水分离器5，经过水分分离的气体进入二氧化碳捕集部件6，最终气体内的二氧化碳在被二氧化碳捕集部件6捕集，二氧化碳捕集部件6排出的气体重新进入加热器3内循环流动。

下面参照图4描述本实用新型再一实施例的二氧化碳捕集系统的运行原理。

如图4所示，将解吸气气源2设在循环风机7与水分离器5之间，解吸气通过预热器41预热后进入加热器3，通过加热器3升温后的解吸气进入吸附器1内，吸附器1内的二氧化碳在解吸气的解吸作用下被解吸气携带出吸附器1，排出吸附器1的气体依次通过预热器41和冷却器42的降温后进入水分离器5，水分离器5将气体中的水分脱离并产生凝结水，凝结水排出水分离器5，经过水分分离的气体进入二氧化碳捕集部件6，最终气体内的二氧化碳在被二氧化碳捕集部件6捕集，二氧化碳捕集部件6排出的气体重新进入加热器3内循环流动。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

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。在本实用新型的描述中，“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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型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系统，其特征在于，包括：

吸附器，所述吸附器用于吸附大气中的二氧化碳；

解吸气气源，所述解吸气气源用于向所述吸附器内通入解吸气体；

加热器，所述加热器与所述吸附器相连，所述加热器用于加热进入所述吸附器内的解吸气体，以便所述解吸气体携带所述吸附器内的二氧化碳；

换热部件，所述换热部件与所述吸附器相连，所述换热部件用于冷却所述吸附器排出的气体；

水分离器，所述水分离器与所述换热部件相连，所述水分离器用于分离所述换热部件排出的气体中的水分；

二氧化碳捕集部件，所述二氧化碳捕集部件与所述水分离器相连，所述二氧化碳捕集部件用于捕集所述水分离器排出气体中的二氧化碳。

2.根据权利要求1所述的二氧化碳捕集系统，其特征在于，所述换热部件包括预热器，所述预热器分别与所述吸附器和水分离器相连，且所述预热器与所述解吸气气源和所述加热器分别相连。

3.根据权利要求2所述的二氧化碳捕集系统，其特征在于，所述二氧化碳捕集部件与所述预热器相连。

4.根据权利要求1所述的二氧化碳捕集系统，其特征在于，所述换热部件包括冷却器，所述冷却器分别与所述吸附器和所述水分离器相连。

5.根据权利要求4所述的二氧化碳捕集系统，其特征在于，所述二氧化碳捕集部件与所述加热器相连。

6.根据权利要求1所述的二氧化碳捕集系统，其特征在于，所述换热部件包括预热器和冷却器，所述预热器与所述冷却器相连，所述预热器与所述吸附器相连，所述冷却器与所述水分离器相连。

7.根据权利要求6所述的二氧化碳捕集系统，其特征在于，所述二氧化碳捕集部件与所述预热器相连，所述预热器与所述加热器相连。

8.根据权利要求4-7中任一项所述的二氧化碳捕集系统，其特征在于，还包括循环风机，所述循环风机设在所述水分离器和所述二氧化碳捕集部件之间。

9.根据权利要求8所述的二氧化碳捕集系统，其特征在于，所述解吸气气源设在所述循环风机与所述水分离器之间。

10.根据权利要求1所述的二氧化碳捕集系统，其特征在于，所述吸附器的数量为多个，多个所述吸附器分别与所述加热器相连，且多个所述吸附器分别与所述换热部件相连。

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