CN217130955U - 一种大量储藏二氧化碳的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种大量储藏二氧化碳的装置；包括至少一个放置在海洋中用于大量储藏二氧化碳的柔性储碳囊、用于对柔性储碳囊进行深度调整的深度调节装置，以及用于对柔性储碳囊进行水平位置进行调整的水平调节装置，和用于对柔性储碳囊进行二氧化碳充装的卸车系统；具有结构简单、设计合理、储藏量大、不易泄露、节约建设投资、不占空间、能够实现对捕集后的二氧化碳长期封存，实现二氧化碳的大量储藏。

Description

一种大量储藏二氧化碳的装置

技术领域

本实用新型涉及二氧化碳储藏技术领域，具体为一种大量储藏二氧化碳的装置。

背景技术

随着碳达峰目标的提出，如何大量进行碳封存成为实现该目标的关键因素。目前采用的二氧化碳驱油、天然气田储藏等二氧化碳方法，受限于油田、气田地质结构及规模，不能大规模进行，且容易二次逃逸。如果能实现二氧化碳大规模、长期稳定储藏，将助力碳达峰目标的早日实现。

在化工企业中，通过煤化工制气过程会产生大量的二氧化碳，是煤化工碳排放的主要来源。如果要实现二氧化碳在地面上大规模、长期稳定储藏，需要研发巨型金属容器对其进行密封，该密封方式存在着下列问题：1、耗费大量的金属板材，成本较高；2、在密封二氧化碳时二氧化碳为液化形态，对密封容器的焊接要求较高，且劳动强度大以及人工成本高；3、随着长时间自然环境对金属的腐蚀，易发生泄漏或爆炸的风险。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺陷，而提供一种利用海洋海水压强平衡液态二氧化碳压强，实现储存装置内外压平衡，从而使用低强度容器即可实现液态二氧化碳储藏，大大降低储藏容器的建设成本，同时可以极大的提高容器储量的一种大量储藏二氧化碳的装置。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种大量储藏二氧化碳的装置，包括至少一个放置在海洋中用于大量储藏二氧化碳的柔性储碳囊、用于对柔性储碳囊进行深度调整的深度调节装置，以及用于对柔性储碳囊进行水平位置进行调整的水平调节装置，和用于对柔性储碳囊进行二氧化碳充装的卸车系统。

优选的，所述的柔性储碳囊为高聚物复合碳纤维材质。

优选的，所述的深度调节装置包括设置在柔性储碳囊内部的储气囊，储气囊通过输气管以及第一三通与空气压缩站相连，第一三通的第三端与带第四调节阀的排空管道相连。

优选的，所述的储气囊和第一三通之间的输气管上设有压力表，空气压缩站和第一三通之间的输气管上设有第三调节阀。

优选的，所述的储气囊与深度计相连。

优选的，所述的水平调节装置包括设在柔性储碳囊外表面的运动脱扣器，运动脱扣器与潜水艇相连。

优选的，所述的卸车系统包括运输船，运输船通过快速接头与卸车平台相连，卸车平台的储气仓出口通过二氧化碳输送管与柔性储碳囊相连。

优选的，所述的卸车平台的储气仓出口和柔性储碳囊之间的二氧化碳输送管上依次设有第一调节阀、止回阀、第二三通和换热器；第二三通的第三端与带有第二调节阀的外排管道相连。

优选的，还包括设置柔性储碳囊外表面的生物驱离器。

按照上述方案制成的一种大量储藏二氧化碳的装置，通过设置用于大量储藏二氧化碳的柔性储碳囊，能够利用海洋海水压强平衡液态二氧化碳压强，实现储存装置内外压平衡，从而使用低强度的柔性储碳囊即可实现液态二氧化碳储藏，大大降低储藏容器的建设成本；通过设置深度调节装置以及水平调节装置能够实现在对柔性储碳囊的深度以及位置进行调节，以达到便于对柔性储碳囊充装液体二氧化碳和在充装后对其进行固定；具有结构简单、设计合理、储藏量大、不易泄露、节约建设投资、不占空间、能够实现对捕集后的二氧化碳长期封存，实现二氧化碳的大量储藏。

附图说明

图1为本实用新型的整体的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1所示，本实用新型提供技术方案：一种大量储藏二氧化碳的装置，包括至少一个放置在海洋中用于大量储藏二氧化碳的柔性储碳囊1、用于对柔性储碳囊1进行深度调整的深度调节装置，以及用于对柔性储碳囊1进行水平位置进行调整的水平调节装置，和用于对柔性储碳囊1进行二氧化碳充装的卸车系统。本实用新型使用柔性储碳囊1能够节省大量的金属板材成本，且无需焊接，其放置在海洋中能够利用海水压强平衡柔性储碳囊1内液态二氧化碳压强，以达到降低生产成本以及劳动强度的目的，同时在海洋内即使发生泄漏或爆炸也不会对人造成伤害。

本实施例中，具体的：所述的柔性储碳囊1为高聚物复合碳纤维材质。优选的，该柔性储碳囊1的密度略大于海水的密度，防海水腐蚀，抗压强度高、柔性结构，且具有一定韧性；例如其材质可以为：醋酸纤维复合材料、高密度聚乙烯复合材料、尼龙6复合材料等。

本实施例中，具体的：所述的深度调节装置包括设置在柔性储碳囊1内部的储气囊19，储气囊19通过输气管10以及第一三通4与空气压缩站21相连，第一三通4的第三端与带第四调节阀23的排空管道相连。所述的储气囊19和第一三通4之间的输气管10上设有压力表9，空气压缩站21和第一三通4之间的输气管10上设有第三调节阀22。所述的储气囊19与深度计20相连。所述空气压缩站21浮于海平面3上，其将空气压缩后通过第三调节阀22、输气管10输送至储气囊19，使储气囊19带动柔性储碳囊1上浮，实现深度调浅；当需要深度调深时，打开第四调节阀23，压缩空气经储气囊19、输气管10、第四调节阀23排入大气，柔性储碳囊1带动储气囊19下沉，实现深度调深，调整过程中可以通过深度计20和压力表9监测装置的深度。

本实施例中，具体的：所述的水平调节装置包括设在柔性储碳囊1外表面的运动脱扣器5，运动脱扣器5与潜水艇6相连。在柔性储碳囊1上装有运动脱扣器5，在储碳之前，潜水艇6可以与运动脱扣器5连接，通过潜水艇6拖动柔性储碳囊1在水下运动，实现水平调节；需要注意的是，本实用新型中所述的运动脱扣器5为多个，分别设置在柔性储碳囊1外表面的四周，当水平调节基本到位后，潜水艇6与运动脱扣器5脱开，再与其他运动脱扣器5连接，实现装置自身方位的微调整；即，由于本实用新型中所述的柔性储碳囊1较大，在水平运动时应避免柔性储碳囊1的转向。

本实施例中，具体的：所述的卸车系统包括运输船11，运输船11通过快速接头12与卸车平台13相连，卸车平台13的储气仓出口通过二氧化碳输送管18与柔性储碳囊1相连。所述的卸车平台13的储气仓出口和柔性储碳囊1之间的二氧化碳输送管18上依次设有第一调节阀14、止回阀15、第二三通7和换热器17；第二三通7的第三端与带有第二调节阀16的外排管道相连。所述运输船11中运输的二氧化碳通过快速接头12、卸车平台13将运输来的二氧化碳进行卸车，卸车后的二氧化碳通过第一调节阀14、止回阀15进入换热器17，通过换热器17与海水4进行换热，使二氧化碳得温度与海水得温度接近，以达到方便液化得目的，换热后的二氧化碳通过二氧化碳输送管18进入柔性储碳囊1。柔性储碳囊1内部二氧化碳压强与外部海水4压强相适应，形成压力自平衡状态，实现二氧化碳的储藏。当需要二氧化碳排出时，可以通过调整第二调节阀16，将二氧化碳排放出去。

本实施例中，具体的：还包括设置柔性储碳囊1外表面的生物驱离器8。通过设置生物驱离器8能够实现对海洋生物得驱离防止生物对装置造成损坏，实现长期储碳的目标。

本实用新型的工作原理为：本实用新型中所述的柔性储碳囊1为高聚物复合碳纤维材质，具有密度大于海水的密度，防海水腐蚀，抗压强度高、柔性结构，且具有一定韧性的特点；将其进入海洋中后会缓慢下沉，进行储碳之前，先对柔性储碳囊1进行深度调节，使其所处深度海水压强大于二氧化碳液化压强(0℃对应压强约3.5MPa，深度约350米，具体深度根据止浮装置2自然条件确定)，确保储碳后利用海水压强使二氧化碳维持在液态，方便储存。深度调整到位后，再对柔性储碳囊1的水平位置进行调整，利用运动脱扣器5和潜水艇6带动柔性储碳囊1运动，将柔性储碳囊1在水下拖至止浮装置2(止浮装置2可以是冰山、冰盖、海底洞窟等)下，防止储碳后因液态二氧化碳密度小于海水密度，造成柔性储碳囊1上浮，调整到位后即可通过卸车装置进行储碳。本实用新型利用海水压强平衡储碳囊内部液态二氧化碳压强，储碳囊内外压强自平衡，储碳囊本身不需要承受较大压力，外壁可以做的比较薄，材料可以使用抗腐蚀的非金属复合材料，容积可以做的比较大(单个装置储碳量即可达到数百万吨)，不易泄露，使用寿命长。所述柔性储碳囊1位于海洋深处，生物较少，被破坏掉的概率相对小，即使发生泄漏或爆炸对人类以及环境不造成影响。当储碳结束后，通过运动脱扣器5可以使潜水艇6与柔性储碳囊1脱开，在第三调节阀22处可以使空气压缩站21和输气管10实现脱开，通过第一调节阀14可以使卸车平台13与二氧化碳输送管18脱开，以实现相关部件的重复使用。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种大量储藏二氧化碳的装置，其特征在于：包括至少一个放置在海洋中用于大量储藏二氧化碳的柔性储碳囊(1)、用于对柔性储碳囊(1)进行深度调整的深度调节装置，以及用于对柔性储碳囊(1)进行水平位置进行调整的水平调节装置，和用于对柔性储碳囊(1)进行二氧化碳充装的卸车系统。

2.根据权利要求1所述的一种大量储藏二氧化碳的装置，其特征在于：所述的柔性储碳囊(1)为高聚物复合碳纤维材质。

3.根据权利要求1所述的一种大量储藏二氧化碳的装置，其特征在于：所述的深度调节装置包括设置在柔性储碳囊(1)内部的储气囊(19)，储气囊(19)通过输气管(10)以及第一三通(4)与空气压缩站(21)相连，第一三通(4)的第三端与带第四调节阀(23)的排空管道相连。

4.根据权利要求3所述的一种大量储藏二氧化碳的装置，其特征在于：所述的储气囊(19)和第一三通(4)之间的输气管(10)上设有压力表(9)，空气压缩站(21)和第一三通(4)之间的输气管(10)上设有第三调节阀(22)。

5.根据权利要求3所述的一种大量储藏二氧化碳的装置，其特征在于：所述的储气囊(19)与深度计(20)相连。

6.根据权利要求1所述的一种大量储藏二氧化碳的装置，其特征在于：所述的水平调节装置包括设在柔性储碳囊(1)外表面的运动脱扣器(5)，运动脱扣器(5)与潜水艇(6)相连。

7.根据权利要求1所述的一种大量储藏二氧化碳的装置，其特征在于：所述的卸车系统包括运输船(11)，运输船(11)通过快速接头(12)与卸车平台(13)相连，卸车平台(13)的储气仓出口通过二氧化碳输送管(18)与柔性储碳囊(1)相连。

8.根据权利要求7所述的一种大量储藏二氧化碳的装置，其特征在于：所述的卸车平台(13)的储气仓出口和柔性储碳囊(1)之间的二氧化碳输送管(18)上依次设有第一调节阀(14)、止回阀(15)、第二三通(7)和换热器(17)；

第二三通(7)的第三端与带有第二调节阀(16)的外排管道相连。

9.根据权利要求1所述的一种大量储藏二氧化碳的装置，其特征在于：还包括设置柔性储碳囊(1)外表面的生物驱离器(8)。

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