CN218307112U - 一种二氧化碳捕捉装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及二氧化碳吸附技术领域，具体涉及一种二氧化碳捕捉装置，该二氧化碳捕捉装置包括：过滤机构和鼓风机构，其中，过滤机构包括：框体、吸附填料和多条吸附通道，吸附填料设在框体内；多条吸附通道设在吸附填料内，并从吸附填料的一侧穿至另一侧；鼓风机构设有与吸附通道对应的出风口，分别与各条吸附通道连接。通过鼓风机构不断地向吸附通道内注入未被吸附的环境气体，且吸附通道从吸附填料的一侧穿至另一侧，可保证环境气体中二氧化碳被高效的吸附，使吸附填料得到充分利用，大大提高二氧化碳的吸附效率。能够解决现有技术中二氧化碳与吸附材料接触吸附效率较低，连续工作能力较差的问题。

Description

一种二氧化碳捕捉装置

技术领域

本实用新型涉及二氧化碳吸附技术领域，具体涉及一种二氧化碳捕捉装置。

背景技术

随着化石燃料大量使用和生态环境遭到持续破坏，空气中CO₂浓度逐年升高，而这导致的全球变暖等一系列环境问题已对人类造成了极大的不良影响。故寻找并实用新型一种能高效吸附二氧化碳的技术是刻不容缓的。

现有技术中利用吸附剂对二氧化碳进行吸附-脱附，并进一步将吸附材料与转轮结合来实现循环的吸附-脱附。

但是目前的装置，普遍存在二氧化碳与吸附材料接触吸附效率较低，连续工作能力较差。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种二氧化碳捕捉装置，能够解决现有技术中二氧化碳与吸附材料接触吸附效率较低，连续工作能力较差的问题。

为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：

本实用新型提供一种二氧化碳捕捉装置，包括：

过滤机构，其包括：

-框体；

-吸附填料，其设在所述框体内；

-多条吸附通道，其设在所述吸附填料内，并从所述吸附填料的一侧穿至另一侧；

鼓风机构，其设有与所述吸附通道对应的出风口，分别与各条所述吸附通道连接。

在一些可选的方案中，所述吸附通道为多个依次连通U型通道连接而成，且相邻的所述U型通道开口方向相反。

在一些可选的方案中，所述吸附通道采用陶瓷纤维制件。

在一些可选的方案中，所述吸附填料采用沸石咪唑骨架材料制件。

在一些可选的方案中，所述吸附填料包括与所述吸附通道个数相同的分割块，每个分割块内设置有一条吸附通道，并位于所述分割块的中部。

在一些可选的方案中，多条所述吸附通道在所述吸附填料内均匀间隔设置。

在一些可选的方案中，所述鼓风机构包括：

鼓风机，其包括

-吸风口，用于吸入环空气体；

-与所述吸附通道个数相同的出风口，分别与所述吸附通道连通；

-转轮，其用于将所述吸风口吸入的空气从出风口排出；

驱动电机，其与所述转轮连接，用于驱动所述转轮转动。

在一些可选的方案中，还包括太阳能板，其设于所述过滤机构上方，用于吸收太阳能为所述鼓风机构供电。

在一些可选的方案中，还包括检测传感器，其设于所述过滤机构上，用于检测环境气体中的二氧化碳含量，以控制所述鼓风机构的启停。

在一些可选的方案中，还包括蓝牙模块，用于将所述检测传感器检测到环境气体中的二氧化碳含量，传输至远程控制机构上。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过鼓风机构吸入的环境气体并注入至各条吸附通道中，吸附通道的外侧均是吸附填料，环境气体经过吸附通道时，吸附填料可将二氧化碳吸附。通过鼓风机构不断地向吸附通道内注入未被吸附的环境气体，且吸附通道从吸附填料的一侧穿至另一侧，可保证环境气体中二氧化碳被高效的吸附，使吸附填料得到充分利用，提高二氧化碳的吸附效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中二氧化碳捕捉装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中二氧化碳捕捉装置的剖视示意图。

图中：1、过滤机构；11、框体；12、吸附填料；13、吸附通道；2、鼓风机构；21、鼓风机；22、驱动电机；3、太阳能板。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

以下结合附图对本实用新型一种二氧化碳捕捉装置的实施例作进一步详细说明。

如图1和图2所示，本实用新型提供一种二氧化碳捕捉装置，包括：过滤机构1和鼓风机构2。

其中，过滤机构1包括：框体11、吸附填料12和多条吸附通道13，吸附填料12设在框体11内；多条吸附通道13设在吸附填料12内，并从吸附填料12的一侧穿至另一侧；鼓风机构2设有与吸附通道13对应的出风口，分别与各条吸附通道13连接。

在本实施例中，鼓风机构2的出风口分别与各条吸附通道13连接，在使用时，从环境中吸入环境气体，然后将吸入的环境气体注入至各条吸附通道13中，吸附通道13的外侧均是吸附填料12，环境气体经过吸附通道13时，吸附填料12可将二氧化碳吸附，通过鼓风机构2不断地向吸附通道13内注入未被吸附的环境气体，且吸附通道13从吸附填料12的一侧穿至另一侧，可保证环境气体中二氧化碳被高效的吸附，使吸附填料12得到充分利用，大大提高二氧化碳的吸附效率。

在一些可选的实施例中，吸附通道13为多个依次连通U型通道连接而成，且相邻的所述U型通道开口方向相反。

在本实施例中，将吸附通道13通过多个依次连通U型通道连接而成，且相邻的所述U型通道开口方向相反，可保证气体充分通过吸附填料12，使吸附填料12得到充分利用，提高吸附填料12的吸附效率。

在一些可选的实施例中，吸附通道13采用陶瓷纤维制件。

在本实施例中，吸附通道13选用耐温500℃以上的陶瓷纤维制成，陶瓷纤维有较好的透气性，并且有一定的支持性能形成通道，可使吸附通道13内的环境气体更容易地穿过通道壁面，更易于吸附填料12吸附环境气体中的二氧化碳。在采用其他吸附材料作为吸附填料12，若有足够的自我支撑力形成通道，并且在环境其他穿过时，能够保持稳定，可利用吸附填料12的自我稳定性，自我塑形形成吸附通道13，不用其他材料支撑，以使通过的二氧化碳更好的被吸附填料12吸收。

在一些可选的实施例中，吸附填料12采用沸石咪唑骨架材料制件。

在实施例中，使用ZIF-8MOF材料，即沸石咪唑骨架材料，作为吸附剂，该材料是一种基于物理吸附机制和温和吸附热的新兴材料，可以进行快速传质和热管理，同时具有耐用性，并且能够实现规模化(数十万吨)和低成本合成。此吸附材料具有三维多孔结构。该结构中大约38％的体积为孔道，每克ZIF-8具有528平方米的孔道比表面积，在室温以上具有较高的CO₂吸附量。ZIF-8在多种混合气体中保持非常好的CO₂选择吸附能力。在40％相对湿度环境中，ZIF-8甚至可以压制水蒸气而吸附CO₂。另外，ZIF-8MOF材料还可以在一定条件下，将吸附的二氧化碳脱附，使吸附材料可以重复利用。

在一些可选的实施例中，吸附填料12包括与吸附通道13个数相同的分割块，每个分割块内设置有一条吸附通道13，并位于分割块的中部。

在本实施例中，吸附填料12包括与吸附通道13个数相同的分割块，每个分割块内设置有一条吸附通道13，每一层分割块内设有吸附通道13，用于待吸附气体或净化气体吸附通道13从分割块的长度方向两端穿出，且吸附通道13位于对应分割块的中部。吸附气体或净化气体依次经过每一分割层的吸附通道13后排出时，可保证环境气体充分通过吸附填料12，吸附填料12得到充分利用，提高二氧化碳的吸附效率。

在一些可选的实施例中，多条吸附通道13在吸附填料12内均匀间隔设置。

在本实施例中，多条吸附通道13均匀间隔设置，可以提高吸附填料12的吸附效率，避免吸附通道13过于靠近，从吸附通道13内穿过环境气体中的二氧化碳得不到充分的吸收。

在一些可选的实施例中，鼓风机构2包括：鼓风机21和驱动电机22。其中，鼓风机21包括吸风口、出风口和转轮，吸风口用于吸入环空气体；出风口与吸附通道13个数相同，分别与吸附通道13连通；转轮用于将吸风口吸入的空气从出风口排出；驱动电机22与转轮连接，用于驱动转轮转动。

在本实施例中，通过驱动电机22驱动转轮转动，使鼓风机从吸风口吸入环境气体，从出风口输出至各个吸附通道13中，可保证环境气体高效并源源不断的进入吸附填料12，使环境气体中的二氧化碳被吸附填料12高效的吸附，使吸附填料12得到充分利用，大大提高二氧化碳的吸附效率。

在一些可选的实施例中，该二氧化碳捕捉装置还包括太阳能板3，其设于过滤机构1上方，用于吸收太阳能为鼓风机构2供电。

在本实施例中，在过滤机构1上方设置太阳能板3，利用太阳能发电，为鼓风机构2供电，可将整个装置设置在不通电的地方，进行环境中二氧化碳的吸收，避免二氧化碳捕捉装置需要外界供电，限制其使用场景的问题。

在一些可选的实施例中，该二氧化碳捕捉装置还包括检测传感器，其设于过滤机构1上，用于检测环境气体中的二氧化碳含量，以控制鼓风机构2的启停。

在本实施例中，在过滤机构1上还设置检测传感器用来检测环境气体中的二氧化碳含量，当环境气体中的二氧化碳含量达到设定值，控制鼓风机构2运转，当环境气体中的二氧化碳含量没有达到设定值时，控制鼓风机构2停止运转，可以节省电能。另外，该装置还配备蓄电池，在鼓风机构2不运转时，可将太阳能板3通过太阳能发电的电能储存，在需要时为鼓风机构2提供电能，也可以在夜晚没有阳光时为鼓风机构2提供电能，使整个装置有更强的环境适应性。本例中，检测传感器也通过太阳能板3或者蓄电池供电。

在一些可选的实施例中，该二氧化碳捕捉装置还包括蓝牙模块，用于将检测传感器检测到环境气体中的二氧化碳含量，传输至远程控制机构上。

在本实施例中，在过滤机构1上还设置蓝牙模块，二氧化碳捕捉装置加装了蓝牙模块传输数据，可以实时将环境数据同步到外界，方便环境管理并为之后其他基于大气成分的工作提供数据和思路。

综上所述，本实用新型通过鼓风机构2吸入的环境气体并注入至各条吸附通道13中，吸附通道13的外侧均是吸附填料12，环境气体经过吸附通道13时，吸附填料12可将二氧化碳吸附，通过鼓风机构2不断地向吸附通道13内注入未被吸附的环境气体，且吸附通道13从吸附填料12的一侧穿至另一侧，可保证环境气体中的二氧化碳高效的吸附，使吸附填料12得到充分利用，大大提高二氧化碳的吸附效率。将吸附通道13通过多个依次连通U型通道连接而成，且相邻的所述U型通道开口方向相反，可保证气体充分通过吸附填料12，使吸附填料12得到充分利用，提高吸附填料12的吸附效率。使用ZIF-8MOF材料，作为吸附剂，吸附材料具有三维多孔结构，可在多种混合气体中保持非常好的CO₂选择吸附能力在40％相对湿度环境中，ZIF-8甚至可以压制水蒸气而吸附CO₂，能够高效的吸收二氧化碳；另外，ZIF-8MOF材料还可以在一定条件下，将吸附的二氧化碳脱附，使吸附材料可以重复利用。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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申请和简化描述，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申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。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申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种二氧化碳捕捉装置，其特征在于，包括：

过滤机构(1)，其包括：

-框体(11)；

-吸附填料(12)，其设在所述框体(11)内；

-多条吸附通道(13)，其设在所述吸附填料(12)内，并从所述吸附填料(12)的一侧穿至另一侧，所述吸附通道(13)为多个依次连通U型通道连接而成，且相邻的所述U型通道开口方向相反；

鼓风机构(2)，其设有与所述吸附通道(13)对应的出风口，分别与各条所述吸附通道(13)连接，所述鼓风机构(2)包括：

鼓风机(21)，其包括

-吸风口，用于吸入环空气体；

-与所述吸附通道(13)个数相同的出风口，分别与所述吸附通道(13)连通；

-转轮，其用于将所述吸风口吸入的空气从出风口排出；

驱动电机(22)，其与所述转轮连接，用于驱动所述转轮转动。

2.如权利要求1所述的二氧化碳捕捉装置，其特征在于：所述吸附通道(13)采用陶瓷纤维制件。

3.如权利要求1所述的二氧化碳捕捉装置，其特征在于：所述吸附填料(12)采用沸石咪唑骨架材料制件。

4.如权利要求1所述的二氧化碳捕捉装置，其特征在于：所述吸附填料(12)包括与所述吸附通道(13)个数相同的分割块，每个分割块内设置有一条吸附通道(13)，并位于所述分割块的中部。

5.如权利要求1所述的二氧化碳捕捉装置，其特征在于：多条所述吸附通道(13)在所述吸附填料(12)内均匀间隔设置。

6.如权利要求1所述的二氧化碳捕捉装置，其特征在于，还包括太阳能板(3)，其设于所述过滤机构(1)上方，用于吸收太阳能为所述鼓风机构(2)供电。

7.如权利要求1所述的二氧化碳捕捉装置，其特征在于，还包括检测传感器，其设于所述过滤机构(1)上，用于检测环境气体中的二氧化碳含量，以控制所述鼓风机构(2)的启停。

8.如权利要求7所述的二氧化碳捕捉装置，其特征在于，还包括蓝牙模块，用于将所述检测传感器检测到环境气体中的二氧化碳含量，传输至远程控制机构上。

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