CN219826957U - 一种卡车移动碳捕获装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种卡车移动碳捕获装置，包括：一级二氧化碳吸附组件，设于卡车尾气排放管道内靠近发动机的位置，内填充有固体吸附剂，且内部安装有检测器，以在固体吸附剂达到热饱和状态时输出触发信号；二级二氧化碳吸附组件，设于卡车尾气排放管道内远离发动机的位置，包括：一级膜分离器，用于分离出二氧化碳；二级膜分离器，内设有二氧化碳透过率高于空气的膜层；控制器，在接收到触发信号时控制启动加热器以对固体吸附剂进行加热释放吸附的二氧化碳，通过二级膜分离器分离二氧化碳气体至二氧化收集装置内储存。有益效果是本实用新型通过两个吸附组件实现多重二氧化碳分离吸附，能够有效减少卡车尾气中的碳排放量。

Description

一种卡车移动碳捕获装置

技术领域

本实用新型涉及汽车碳捕获的技术领域，具体而言，涉及一种卡车移动碳捕获装置。

背景技术

随着社会的发展，人们对环保的要求越来越高，作为主要交通运输工具的汽车，其尾气排放成为导致环境污染、全球变暖的主要因素之一，汽车尾气排放受到全社会越来越多的关注，针对汽车尾气排放的法规也应运而生。

而作为汽车当中碳排放量较高的种类卡车，也逐渐提高了减排要求，但是目前对于卡车的尾气排放，仍旧没有较好的装置来进行二氧化碳捕获，又或者是通过简单的隔膜加固定剂的组合设置来进行表层的二氧化碳过滤，然而这些方式终究都无法有效地减少卡车尾气中的碳排放量。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是：提供一种卡车移动碳捕获装置，能够有效地减少卡车尾气中的碳排放量。

为解决上述问题，本实用新型提供一种卡车移动碳捕获装置，包括：

一级二氧化碳吸附组件，设于卡车尾气排放管道内靠近发动机的位置，所述一级二氧化碳吸附组件内填充有固体吸附剂，以吸附卡车尾气中的二氧化碳，所述一级二氧化碳吸附组件内安装有检测器，以在所述固体吸附剂达到热饱和状态时输出触发信号；

加热器，设于所述一级二氧化碳吸附组件的下方；

二级二氧化碳吸附组件，设于卡车尾气排放管道内远离发动机的位置，所述二级二氧化碳吸附组件包括：

一级膜分离器，所述一级膜分离器通过管路与所述一级二氧化碳吸附组件相连通，所述一级膜分离器内设有二氧化碳透过率高于空气的膜层，以分离出所述一级二氧化碳吸附组件所排出气体中的二氧化碳；

二级膜分离器，所述二级膜分离器通过管路分别与所述一级二氧化碳吸附组件、所述一级膜分离器和二氧化碳收集装置相连通，所述二级膜分离器内设有二氧化碳透过率高于空气的膜层；

控制器，分别连接所述加热器和所述检测器，所述控制器在接收到所述触发信号时，根据所述触发信号控制启动所述加热器以对所述固体吸附剂进行加热释放吸附的所述二氧化碳至所述二级膜分离器，通过所述二级膜分离器分离出所述一级二氧化碳吸附组件和所述一级膜分离器所排出气体中的二氧化碳气体至所述二氧化收集装置内进行储存。

本方案中，采用在所述一级二氧化碳吸附组件内填充所述固体吸附剂的方式实现对于卡车尾气中二氧化碳的初步吸附，然后设置所述一级膜分离器对所述一级二氧化碳吸附组件所排出气体中的二氧化碳进行进一步吸附，而考虑到所述固体吸附剂对于二氧化碳的吸附程度存在热饱和状态，因此通过所述检测器对所述固体吸附剂的状态进行持续检测，待达到热饱和状态后输出触发信号，此时所述控制器就会控制所述加热器启动来对所述固体吸附剂进行加热，使得所述固体吸附剂吸附的二氧化碳转换为高二氧化碳含量空气飘出至所述二级膜分离器中，所述二级膜分离器则对所述一级二氧化碳吸附组件和所述一级膜分离器所排出高二氧化碳含量空气进行进一步分离得到高纯度二氧化碳气体并储存至所述二氧化碳收集装置内，实现卡车移动或静止时的多重二氧化碳分离吸附，能够有效减少卡车尾气中的碳排放量。

优选的，所述一级二氧化碳吸附组件为固化床，所述固化床的床体内填充有所述固体吸附剂。

优选的，所述固体吸附剂为金属有机骨架材料。

本方案中，采用的金属有机骨架材料是一种能够高效地吸附二氧化碳的吸附剂，并且成本较低。

优选的，所述二级二氧化碳吸附组件还包括一低温除湿器，设于所述一级二氧化碳吸附组件与发动机之间，以对卡车尾气进行除湿。

本方案中，采用所述低温除湿器对所述发动机释放的高温卡车尾气进行预先降温并吸附水分，以便于后二氧化碳分离。

优选的，所述二氧化碳收集装置为低温储气罐。

附图说明

图1为本实用新型的结构原理图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为本实用新型的控制器的连接原理图；

附图标记说明：1、一级二氧化碳吸附组件；2、发动机；3、检测器；4、加热器；5、二级二氧化碳吸附组件；51、一级膜分离器；52、二级膜分离器；53、二氧化碳收集装置；54、控制器；55、低温除湿器。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

本实用新型的较佳的实施例中，基于现有技术中存在的上述问题，现提供一种卡车移动碳捕获装置，如图1-3所示，包括：

一级二氧化碳吸附组件1，设于卡车尾气排放管道内靠近发动机2的位置，一级二氧化碳吸附组件1内填充有固体吸附剂，以吸附卡车尾气中的二氧化碳，一级二氧化碳吸附组件1内安装有检测器3，以在固体吸附剂达到热饱和状态时输出触发信号；

加热器4，设于一级二氧化碳吸附组件1的下方；

二级二氧化碳吸附组件5，设于卡车尾气排放管道内远离发动机2的位置，二级二氧化碳吸附组件5包括：

一级膜分离器51，一级膜分离器51通过管路与一级二氧化碳吸附组件1相连通，一级膜分离器51内设有二氧化碳透过率高于空气的膜层，以分离出一级二氧化碳吸附组件1所排出气体中的二氧化碳；

二级膜分离器52，二级膜分离器52通过管路分别与一级二氧化碳吸附组件1、一级膜分离器51和二氧化碳收集装置53相连通，二级膜分离器52内设有二氧化碳透过率高于空气的膜层；

控制器54，分别连接加热器4和检测器3，控制器54在接收到触发信号时，根据触发信号控制启动加热器4以对固体吸附剂进行加热释放吸附的二氧化碳至二级膜分离器52，通过二级膜分离器52分离出一级二氧化碳吸附组件1和一级膜分离器51所排出气体中的二氧化碳气体至二氧化收集装置53内进行储存。

具体地，本实施例中，采用在一级二氧化碳吸附组件1内填充固体吸附剂的方式实现对于卡车尾气中二氧化碳的初步吸附，然后设置一级膜分离器51对一级二氧化碳吸附组件1所排出气体中的二氧化碳进行进一步吸附，而考虑到固体吸附剂对于二氧化碳的吸附程度存在热饱和状态，因此通过检测器3对固体吸附剂的状态进行持续检测，待达到热饱和状态后输出触发信号，此时控制器54就会控制加热器4启动来对固体吸附剂进行加热，使得固体吸附剂吸附的二氧化碳转换为高二氧化碳含量空气飘出至二级膜分离器52中，二级膜分离器52则对一级二氧化碳吸附组件1和一级膜分离器51所排出的高二氧化碳含量空气进行进一步分离并将分离出的高纯度二氧化碳气体储存至二氧化碳收集装置53内，实现多重二氧化碳分离吸附，能够有效减少卡车尾气中的碳排放量。

优选的，在发动机2空闲时，二级膜分离器52耦合接入在车内循环空气系统中捕获二氧化碳，这样就可以实现卡车中的二氧化碳捕集和减排，同时，固体吸附剂、一级膜分离器51和二级膜分离器52可以通过控制器54实现自动化操作，以确保系统的高效运行。

优选的，管路用于连接二级膜分离器52和二氧化碳收集装置53，使二氧化碳被捕获后能够被输送到二氧化碳收集装置53中进行储存。

优选的，二氧化碳收集装置53用于储存被捕获的高纯度二氧化碳气体，可以选择具有高效储存二氧化碳的材料，例如多孔性材料、液态碳储罐等。

本实用新型的较佳的实施例中，一级二氧化碳吸附组件1为固化床，固化床的床体内填充有固体吸附剂。

具体地，本实施例中，在卡车尾部的空气进气口处，安装一个固化床，其本质是带有固体吸附剂的空气过滤器，在固化床内，气体流经填充的固体吸附剂床层，其中的二氧化碳被吸附到固体吸附剂表面上，同时，床层内的空气被排出。

优选的，将固体吸附剂与气流接触，第一次吸附掉卡车尾气中大部分的二氧化碳，并过滤掉大部分其他尾气杂质。

本实用新型的较佳的实施例中，固体吸附剂为金属有机骨架材料。

具体地，本实施例中，固体吸附剂可以选择具有高效吸附二氧化碳的材料，例如氨基硅胶、金属有机骨架材料、碳纳米管等，本实施例中则采用金属有机骨架材料作为固体吸附剂。

优选的，金属有机骨架材料是一种能够高效地吸附二氧化碳的吸附剂，并且成本较低。

优选的，当固体吸附剂热饱和时，通过加热或减压等方法将二氧化碳释放出来，以便再次使用或储存，实验研究表明，金属有机骨架材料具有良好的再生性能，能够多次循环使用，而且其捕集效率不会随着循环次数的增加而降低。

本实用新型的较佳的实施例中，二级二氧化碳吸附组件5还包括一低温除湿器55，设于一级二氧化碳吸附组件1与发动机2之间，以对卡车尾气进行除湿。

具体地，本实施例中，采用低温除湿器55对发动机2释放的高温卡车尾气进行预先降温并吸附水分，以便于后二氧化碳分离。

优选的，发动机2释放的卡车尾气会先通过选择性催化还原技术(SCR)先进行还原处理，再通入至低温除湿器55内。

本实用新型的较佳的实施例中，二氧化碳收集装置53为低温储气罐。

具体地，本实施例中，通过低温储气罐将分离纯化后的二氧化碳气体收集起来，以便再次使用或储存。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员，在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种卡车移动碳捕获装置，其特征在于，包括：

一级二氧化碳吸附组件(1)，设于卡车尾气排放管道内靠近发动机(2)的位置，所述一级二氧化碳吸附组件(1)内填充有固体吸附剂，以吸附卡车尾气中的二氧化碳，所述一级二氧化碳吸附组件(1)内安装有检测器(3)，以在所述固体吸附剂达到热饱和状态时输出触发信号；

加热器(4)，设于所述一级二氧化碳吸附组件(1)的下方；

二级二氧化碳吸附组件(5)，设于卡车尾气排放管道内远离发动机(2)的位置，所述二级二氧化碳吸附组件(5)包括：

一级膜分离器(51)，所述一级膜分离器(51)通过管路与所述一级二氧化碳吸附组件(1)相连通，所述一级膜分离器(51)内设有二氧化碳透过率高于空气的膜层，以分离出所述一级二氧化碳吸附组件(1)所排出气体中的二氧化碳；

二级膜分离器(52)，所述二级膜分离器(52)通过管路分别与所述一级二氧化碳吸附组件(1)、所述一级膜分离器(51)和二氧化碳收集装置(53)相连通，所述二级膜分离器(52)内设有二氧化碳透过率高于空气的膜层；

控制器(54)，分别连接所述加热器(4)和所述检测器(3)，所述控制器(54)在接收到所述触发信号时，根据所述触发信号控制启动所述加热器(4)以对所述固体吸附剂进行加热释放吸附的所述二氧化碳至所述二级膜分离器(52)，通过所述二级膜分离器(52)分离出所述一级二氧化碳吸附组件(1)和所述一级膜分离器(51)所排出气体中的二氧化碳气体至所述二氧化碳收集装置(53)内进行储存。

2.根据权利要求1所述的卡车移动碳捕获装置，其特征在于，所述一级二氧化碳吸附组件(1)为固化床，所述固化床的床体内填充有所述固体吸附剂。

3.根据权利要求1所述的卡车移动碳捕获装置，其特征在于，所述固体吸附剂为金属有机骨架材料。

4.根据权利要求1所述的卡车移动碳捕获装置，其特征在于，所述二级二氧化碳吸附组件(5)还包括一低温除湿器(55)，设于所述一级二氧化碳吸附组件(1)与发动机(2)之间，以对卡车尾气进行除湿。

5.根据权利要求1所述的卡车移动碳捕获装置，其特征在于，所述二氧化碳收集装置(53)为低温储气罐。