CN218421947U - 一种二氧化碳捕集膜堆集成装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种二氧化碳捕集膜堆集成装置，本装置含有膜堆腔体和多个膜元件，膜堆腔体用于支撑集成膜元件，使多个膜元件集成为一个整体。膜堆腔体设有三个腔体，下面为进气腔，中部为截留气腔，上部为渗透气腔。进气腔与截留气腔之间通过下隔板隔开，下隔板上部设置多个环形支撑，用于支撑膜元件，环形支撑与膜元件之间通过环形密封垫密封；截留气腔与渗透气腔之间通过上隔板隔开，膜元件止推环上部设置压板，上隔板与压板之间通过环形密封垫密封。通过多处环形密封垫，实现三个腔体的独立密闭性，从而达到进气、截留气和产品气的隔绝。解决了处理量大、膜元件较多造成占地面积大的问题，同时减少了壳体材料，可降低设备投资成本。

Description

一种二氧化碳捕集膜堆集成装置

技术领域

本实用新型涉及CCUS技术中二氧化碳捕集领域，特别是涉及一种二氧化碳捕集膜堆集成装置。

背景技术

二氧化碳是温室气体，自工业革命以来，世界碳排放量日益增加，导致全球气候变暖，南北极冰川融化，海平线增高，已经威胁到人类未来发展和生存。CCUS（CarbonCapture，Utilization and Storage）碳捕获、利用与封存是应对全球气候变化的关键技术。膜分离法是目前CCUS技术中发展较快的一种新型技术，其中膜元件是膜分离法中的核心元件，是膜分离法捕集二氧化碳气体系统中必不可缺少的部分。一般设计一支膜元件配置一个金属外壳，每个外壳配置1个进口、2个出口，多个膜元件排列组合，工艺管道纵横交错，膜元件之间需要安装空间，所以占地面积会随着膜元件数量的增多而增加。在一些改造项目中，由于场地空间受限而不能进行改造。

发明内容

本实用新型的目的在于设计一种二氧化碳捕集膜堆集成装置，为了解决上述背景技术中提到的问题。

本实用新型的目的是通过下述技术方案予以实现：一种二氧化碳捕集膜堆集成装置，包括膜堆腔体及通过螺装和/或是焊接方式固定于所述膜堆腔体内的膜元件，所述膜元件间隔固定于膜堆腔体内，使多膜元件均布并集成为一个整体；

所述膜堆腔体由下至上设有三个腔体，且由下至上依次为进气腔、截留气腔、渗透气腔。

进一步地，所述进气腔与截留气腔之间固定设有下隔板，所述下隔板的上部设置多个环形支撑。

进一步地，所述环形支撑与膜元件之间通过第一环形密封垫密封，且截留气腔与渗透气腔之间固定设有上隔板。

进一步地，所述膜元件上部设置压板，所述上隔板与所述压板之间设有第二环形密封垫密封。

进一步地，所述膜堆腔体内的渗透气腔上部设有封头结构，所述封头结构通过法兰形式与所述膜堆腔体的直筒段连接。

进一步地，所述进气腔上固定开有第一进气口，所述第一进气口通过管道与上游设备连接对接。

进一步地，所述截留气腔上固定开有截留气出口，所述截留气出口通过管道与下游设备连接。

进一步地，所述渗透气腔上的渗透气出口，所述渗透气出口开设于封头结构上，所述渗透气出口通过管道与下游设备连接。

进一步地，所述膜元件中空的筒体结构，且位于所述膜元件底部设有涡流端盖，位于所述膜元件内固定设有膜层，二氧化碳气体通过膜层汇集到所述膜元件内固定设有的中心筒内，通过所述中心筒进入渗透气腔；

所述膜元件包括圆柱状的膜壳，所述膜壳内固定设有膜元件组件，所述膜元件组件上端连接着膜产气中心管，所述膜壳为中空状，且所述膜产气中心管延伸出外，所述膜壳底部固定设有第二进气口，所述第二进气口通过快装卡箍与管道连接，所述膜壳上端通过快装卡箍方式连接着膜元件装卸口，所述膜壳上端固定设有截留气口，截留气口上设置有快装卡箍。

进一步地，所述膜元件的下端的进气口与所述进气腔相通，所述膜元件的上端的出气口与所述渗透气腔相通。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该装置能够将多个膜元件集中在一起，共同使用壳体，减少了占地面积，同时也节省了壳体材料用量, 膜堆集成装置的膜堆腔体的渗透气腔上部为封头结构，通过法兰形式连接其直筒段，便于安装与拆除膜元件，为后期膜元件的维护检修提供方便；本实用新型通过多处环形密封垫，实现三个腔体的独立密闭性，从而达到进气、截留气和产品气的隔绝。

附图说明

图1是本实用新型整体示意图；

图2是本实用新型膜元件示意图。

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，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-2所示，一种二氧化碳捕集膜堆集成装置，包括膜堆腔体1及通过螺装和/或是焊接方式固定于所述膜堆腔体1内的膜元件2，所述膜元件2间隔固定于膜堆腔体1内，使多膜元件2均布并集成为一个整体；

所述膜堆腔体1由下至上设有三个腔体，且由下至上依次为进气腔1-1、截留气腔1-2、渗透气腔1-3。

本实用新型进一步优选的实施例是，所述进气腔1-1与截留气腔1-2之间固定设有下隔板1-4，所述下隔板1-4的上部设置多个环形支撑1-5。

本实用新型进一步优选的实施例是，所述环形支撑1-5与膜元件2之间通过第一环形密封垫1-6密封，且截留气腔1-2与渗透气腔1-3之间固定设有上隔板1-7。

本实用新型进一步优选的实施例是，所述膜元件2上部设置压板1-9，所述上隔板1-7与所述压板1-9之间设有第二环形密封垫1-8密封。

本实用新型进一步优选的实施例是，所述膜堆腔体1内的渗透气腔1-3上部设有封头结构，所述封头结构通过法兰形式与所述膜堆腔体1的直筒段连接。

本实用新型进一步优选的实施例是，所述进气腔1-1上固定开有第一进气口1-10，所述第一进气口1-10通过管道与上游设备连接对接。

本实用新型进一步优选的实施例是，所述截留气腔1-2上固定开有截留气出口1-11，所述截留气出口1-11通过管道与下游设备连接。

本实用新型进一步优选的实施例是，所述渗透气腔1-3上的渗透气出口1-12，所述渗透气出口1-12开设于封头结构上，所述渗透气出口1-12通过管道与下游设备连接。

本实用新型进一步优选的实施例是，所述膜元件2中空的筒体结构，且位于所述膜元件2底部设有涡流端盖，位于所述膜元件2内固定设有膜层，二氧化碳气体通过膜层汇集到所述膜元件2内固定设有的中心筒内，通过所述中心筒进入渗透气腔1-3；

本实用新型进一步优选的实施例是，所述膜元件2的下端的进气口与所述进气腔1-1相通，所述膜元件2的上端的出气口与所述渗透气腔1-3相通。

如图1所示，所述膜堆集成装置包含：膜堆腔体1、膜元件2；所述膜元件集成装置的膜堆腔体1用于支撑集成膜元件2，使多个膜元件2均布于膜堆腔体1中并集成为一个整体。

如图1所示，膜堆腔体1设有三个腔体，下面为进气腔1-1，中部为截留气腔1-2，上部为渗透气腔1-3。进气腔1-1与截留气腔1-2之间通过下隔板1-4隔开，下隔板上部设置多个环形支撑1-5，用于支撑膜元件，环形支撑与膜元件之间通过环形密封垫1-6密封；截留气腔与渗透气腔之间通过上隔板1-7隔开，膜元件止推环上部设置压板1-9，上隔板1-7与压板1-9之间通过环形密封垫1-8密封。含一定浓度二氧化碳气体的工艺气体从进气口1-10进入进气腔，通过膜元件2底部涡流端盖进入膜元件中，二氧化碳气体通过膜层汇集到中心筒，通过中心筒进入渗透气腔1-3，而未透过膜层的被截留气就会汇集在中部的截留气腔1-2内，在不同气体的交界面，使用密封垫进行密封，防止气体间的泄漏，影响回收效率。

如图1所示，所述膜堆腔体1上部渗透气腔为封头结构，通过法兰形式连接其直筒段，便于安装与拆除膜元件。当安装膜元件时，打开封头，膜元件从隔板安装孔由上而下安装到下隔板的环形支撑上，最后放上压板1-9，拧紧上压板和上隔板间的连接螺栓。待所有膜元件都安装好后，盖上封头，拧紧法兰的连接螺栓。

如图1所示，所述膜堆腔体1的三个腔体，分别设置出口进气口1-10、截留气出口1-11、渗透气出口1-12通过管道与上下游设备连接。

如图2所示，膜元件包括圆柱状的膜壳2-1，所述膜壳2-1固定设有膜元件2-2，所述膜元件2-2上端连接着膜产气中心管2-3，所述所述膜壳2-1为中空状，且所述膜产气中心管2-3延伸出外，所述膜壳2-1底部固定设有进气口2-6，所述进气口2-6通过快装卡箍与管道连接，所述膜壳2-1上端通过快装卡箍方式连接着膜元件装卸口2-4，所述膜壳2-1上端固定设有截留气口2-5，截留气口2-5上设置有快装卡箍。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种二氧化碳捕集膜堆集成装置，其特征在于：包括膜堆腔体(1)及通过螺装和/或是焊接方式固定于所述膜堆腔体(1)内的膜元件(2)，所述膜元件(2)间隔固定于膜堆腔体(1)内，使多膜元件(2)均布并集成为一个整体；

所述膜堆腔体(1)由下至上设有三个腔体，且由下至上依次为进气腔(1-1)、截留气腔(1-2)、渗透气腔(1-3)。

2.如权利要求1所述的一种二氧化碳捕集膜堆集成装置，其特征在于：所述进气腔(1-1)与截留气腔(1-2)之间固定设有下隔板(1-4)，所述下隔板(1-4)的上部设置多个环形支撑(1-5)。

3.如权利要求2所述的一种二氧化碳捕集膜堆集成装置，其特征在于：所述环形支撑(1-5)与膜元件(2)之间通过第一环形密封垫(1-6)密封，且截留气腔(1-2)与渗透气腔(1-3)之间固定设有上隔板(1-7)。

4.如权利要求3所述的一种二氧化碳捕集膜堆集成装置，其特征在于：所述膜元件(2)上部设置压板(1-9)，所述上隔板(1-7)与所述压板(1-9)之间设有第二环形密封垫(1-8)密封。

5.如权利要求1所述的一种二氧化碳捕集膜堆集成装置，其特征在于：所述膜堆腔体(1)内的渗透气腔(1-3)上部设有封头结构，所述封头结构通过法兰形式与所述膜堆腔体(1)的直筒段连接。

6.如权利要求1所述的一种二氧化碳捕集膜堆集成装置，其特征在于：所述进气腔(1-1)上固定开有第一进气口(1-10)，所述第一进气口(1-10)通过管道与上游设备连接对接。

7.如权利要求1或3所述的一种二氧化碳捕集膜堆集成装置，其特征在于：所述截留气腔(1-2)上固定开有截留气出口(1-11)，所述截留气出口(1-11) 通过管道与下游设备连接。

8.如权利要求1所述的一种二氧化碳捕集膜堆集成装置，其特征在于：所述渗透气腔(1-3)上的渗透气出口(1-12)，所述渗透气出口(1-12)开设于封头结构上，所述渗透气出口(1-12)通过管道与下游设备连接。

9.如权利要求1所述的一种二氧化碳捕集膜堆集成装置，其特征在于：所述膜元件(2)中空的筒体结构，且位于所述膜元件(2)底部设有涡流端盖，位于所述膜元件(2)内固定设有膜层，二氧化碳气体通过膜层汇集到所述膜元件(2)内固定设有的中心筒内，通过所述中心筒进入渗透气腔(1-3)；

所述膜元件(2)包括圆柱状的膜壳(2-1)，所述膜壳(2-1)内固定设有膜元件组件(2-2)，所述膜元件组件(2-2)上端连接着膜产气中心管(2-3)，所述膜壳(2-1)为中空状，且所述膜产气中心管(2-3)延伸出外，所述膜壳(2-1)底部固定设有第二进气口(2-6)，所述第二进气口(2-6)通过快装卡箍与管道连接，所述膜壳(2-1)上端通过快装卡箍方式连接着膜元件装卸口(2-4)，所述膜壳(2-1)上端固定设有截留气口(2-5)，截留气口(2-5)上设置有快装卡箍。

10.如权利要求1所述的一种二氧化碳捕集膜堆集成装置，其特征在于：所述膜元件(2)的下端的进气口与所述进气腔(1-1)相通，所述膜元件(2)的上端的出气口与所述渗透气腔(1-3)相通。

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