CN220495975U - 一种二氧化碳捕集装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种二氧化碳捕集装置，包括烟气分离箱、缓冲罐和吸收再生塔，所述烟气分离箱的顶部设有风机，所述烟气分离箱的内部设有滤筒，所述烟气分离箱的排气口通过第一连通管与缓冲罐的进气口连接；所述缓冲罐的出气口通过第二连通管与吸收再生塔连接；吸收再生塔包括壳体、辐射管和固体吸附剂，所述壳体内设有多个相连通的辐射管，所述固体吸附剂填充于壳体内壁和辐射管外壁之间。本实用新型的二氧化碳捕集装置，通过烟气分离箱和缓冲罐去除废气中的颗粒杂质和水分，再通过固体吸附剂对CO2进行吸收，并通过辐射管加热固体吸附剂实现解析，该捕集过程更加简便，吸收和解析的效率更高，且得到的CO2更加纯净。
Description
技术领域
本实用新型涉及二氧化碳捕集技术领域，特别是涉及一种二氧化碳捕集装置。
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，如何对排放的二氧化碳进行捕集再利用是当下烟气净化领域里一个重要的研究方向。
目前二氧化碳捕集工艺仍主要以吸收塔和解析塔为主体，使用醇胺溶液做吸收剂，经过吸收剂的化学吸收和解析，获得高纯度的二氧化碳气体。这种碳捕集系统虽然可以对烟气中的二氧化碳进行捕集，但是其存在以下缺陷：(1)吸收剂溶液中含水较多，在吸收剂再生过程中需要消耗额外的热量来加热水，造成无效的能耗偏高；(2)在对二氧化碳进行吸收时，会将废气中的杂质颗粒吸入管道，造成管道堵塞；(3)为达到更好的吸收效果，吸收剂的循环量巨大，因此需要建设更高、更大的吸收塔，场地要求和成本消耗更高。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种二氧化碳捕集装置，用于解决现有技术中以醇胺为主的吸收塔结构复杂、吸收步骤繁杂、捕集效率低，需分别建设吸收塔和解析塔的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种二氧化碳捕集装置，包括：
烟气分离箱，所述烟气分离箱的顶部设有与进气口连通的风机，所述烟气分离箱的内部设有滤筒且所述滤筒的底部设有集尘斗，所述烟气分离箱的排气口通过第一连通管与缓冲罐的进气口连接；
缓冲罐，所述缓冲罐的出气口通过第二连通管与吸收再生塔连接；
吸收再生塔，包括壳体、辐射管和固体吸附剂，所述壳体内设有多个相连通的辐射管，所述固体吸附剂填充于壳体内壁和辐射管外壁之间。
于本实用新型的一实施例中，所述壳体上设有热源进口和热源出口，所述辐射管的一端与热源进口连通，所述辐射管的另一端与热源出口连通。
于本实用新型的一实施例中，所述壳体的两端分别设有吸收进气口和再生出气口，所述吸收进气口和第二连通管连接，所述吸收进气口、再生出气口、热源进口和热源出口处均设有开关。
于本实用新型的一实施例中，所述固体吸附剂用于吸附二氧化碳，所述固体吸附剂可通过所述辐射管与所述辐射管内的热源气发生热交换；所述固体吸附剂饱和度低于设定值时，所述吸收进气口和再生出气口打开，所述热源入口和所述热源出口关闭；所述固体吸附剂饱和度高于设定值时，所述吸收进气口和再生出气口关闭，所述热源入口和所述热源出口打开。
于本实用新型的一实施例中，所述壳体包括筒体、上封头和下封头，所述上封头和下封头分别连接在筒体的上下两端，所述吸收进气口设置在下封头的底部，所述再生出气口设置在上封头的顶部，所述热源进口和热源出口分别设置在筒体的下部和上部且两者的开口方向沿同一径向相背设置。
于本实用新型的一实施例中，所述辐射管包括多个辐射管组，每一个所述辐射管组均包括多个沿所述筒体周向间隔布置的辐射管，多个所述辐射管组在所述筒体内自内向外间隔排布。
于本实用新型的一实施例中，所述第一连通管和第二连通管上设有开关阀。
于本实用新型的一实施例中，所述缓冲罐内设有除湿器。
如上所述，本实用新型的一种二氧化碳捕集装置，具有以下有益效果：本实用新型的二氧化碳捕集装置，通过烟气分离箱和缓冲罐的配合去除废气中的颗粒杂质和水分，再通过吸收再生塔内的固体吸附剂对CO2进行吸收，并通过辐射管加热固体吸附剂实现解析，该捕集过程更加简便，吸收和解析的效率更高，且得到的CO2更加纯净。
附图说明
图1显示为本实用新型实施例中公开的一种二氧化碳捕集装置的结构示意图。
图2显示为本实用新型实施例中公开的吸收再生塔的结构示意图。
元件标号说明
1、烟气分离箱；11、风机；12、滤筒；13、集尘斗；2、缓冲罐；21、开关阀；3、吸收再生塔；31、壳体；311、筒体；312、上封头；313、下封头；32、辐射管；33、固体吸附剂；34、热源进口；35、热源出口；36、吸收进气口；37、再生出气口；4、第一连通管；5、第二连通管。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请参阅图1，本实用新型提供一种二氧化碳捕集装置，包括依次连接的烟气分离箱1、缓冲罐2和吸收再生塔3。其中，烟气分离箱1的顶部设有与进气口连通的风机11，所述烟气分离箱1的内部设有滤筒12且所述滤筒12的底部设有集尘斗13，通过风机11和滤筒12的配合可以去除工业废气中的颗粒杂质，防止后期将吸收再生塔3中的固体吸附剂33堵住。所述烟气分离箱1的排气口通过第一连通管4与缓冲罐2的进气口连接，所述缓冲罐2的出气口通过第二连通管5与吸收再生塔3连接，所述缓冲罐2用于暂存废气，所述第一连通管4和第二连通管5上设有开关阀21，当需要暂存废气时可以将开关阀21关闭。吸收再生塔3包括壳体31、辐射管32和固体吸附剂33，所述壳体31内设有多个相连通的辐射管32，所述固体吸附剂33填充于壳体31内壁和辐射管32外壁之间。所述固体吸附剂33用于吸附二氧化碳，所述固体吸附剂33可通过所述辐射管32与所述辐射管32内的热源气发生热交换，从而解析出二氧化碳。
固体吸附剂33未饱和或固体吸附剂33饱和度低于设定值时进行吸收，此时解析工序停止；固体吸附剂33饱和或固体吸附剂33饱和度高于设定值时进行解析，此时吸收工序停止，吸收工序与解析工序往复运行进而实现对CO2的捕集。
具体的，参考图2，所述壳体31上设有热源进口34和热源出口35，所述辐射管32的一端与热源进口34连通，所述辐射管32的另一端与热源出口35连通，所述热源进口34用于向所述辐射管32内通入热源气，所述热源出口35用于将所述辐射管32内的热源气排出。所述壳体31的两端分别设有吸收进气口36和再生出气口37，所述吸收进气口36和第二连通管5连接，所述吸收进气口36、再生出气口37、热源进口34和热源出口35处均设有开关。当固体吸附剂33饱和度低于设定值时，所述吸收进气口36和再生出气口37打开，所述热源入口和所述热源出口35关闭，固体吸附剂33将吸收进气口36进入的CO2吸收；当固体吸附剂33饱和度高于设定值时，所述吸收进气口36和再生出气口37关闭，所述热源入口和所述热源出口35打开，此时，热源气通过辐射管32向固体吸附剂33辐射热量，实现对固体吸附剂33的加热再生，从固体吸附剂33解析出的CO2沿再生出气口37排出至下游设备。本实用新型将吸收和解析集成到同一塔内进行，简化设备，节约空间。
进一步的，所述壳体31包括筒体311、上封头312和下封头313，所述上封头312和下封头313分别连接在筒体311的上下两端，所述吸收进气口36设置在下封头313的底部，所述再生出气口37设置在上封头312的顶部，所述热源进口34和热源出口35分别设置在筒体311的下部和上部且两者的开口方向沿同一径向相背设置。由于本实用新型采用固体吸附剂33进行吸收二氧化碳，无需喷淋及化学反应，因此吸收再生塔3的体积较小，节约成本。
更进一步的，所述辐射管32包括多个辐射管32组，每一个所述辐射管32组均包括多个沿所述筒体311的周向间隔布置的辐射管32，多个所述辐射管32组在所述筒体311内自内向外间隔排布。本实用新型通过对辐射管32的均匀间隔排布，使固体吸附剂33的受热更加均匀，提高了辐射的效率，进而提高解析的效率。
在本实用新型的一实施例中，所述缓冲罐2内设有除湿器。本实用新型通过在缓冲罐2内设置除湿器，在进入吸收再生塔3之前除去废气中的水分，一方面减少固体吸附剂33对水分的吸收，从而提高吸收效率，另一方面降低热源气对水分加热的消耗，从而提高解析效率。
本实用新型的二氧化碳捕集装置，通过烟气分离箱和缓冲罐的配合去除废气中的颗粒杂质和水分，再通过吸收再生塔内的固体吸附剂对CO2进行吸收，并通过辐射管加热固体吸附剂实现解析，该捕集过程更加简便，吸收和解析的效率更高，且得到的CO2更加纯净。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
Claims (8)
1.一种二氧化碳捕集装置，其特征在于，包括：
烟气分离箱，所述烟气分离箱的顶部设有与进气口连通的风机，所述烟气分离箱的内部设有滤筒且所述滤筒的底部设有集尘斗，所述烟气分离箱的排气口通过第一连通管与缓冲罐的进气口连接；
缓冲罐，所述缓冲罐的出气口通过第二连通管与吸收再生塔连接；
吸收再生塔，包括壳体、辐射管和固体吸附剂，所述壳体内设有多个相连通的辐射管，所述固体吸附剂填充于壳体内壁和辐射管外壁之间。
2.根据权利要求1所述的一种二氧化碳捕集装置，其特征在于，所述壳体上设有热源进口和热源出口，所述辐射管的一端与热源进口连通，所述辐射管的另一端与热源出口连通。
3.根据权利要求2所述的一种二氧化碳捕集装置，其特征在于，所述壳体的两端分别设有吸收进气口和再生出气口，所述吸收进气口和第二连通管连接，所述吸收进气口、再生出气口、热源进口和热源出口处均设有开关。
4.根据权利要求3所述的一种二氧化碳捕集装置，其特征在于，所述固体吸附剂用于吸附二氧化碳，所述固体吸附剂可通过所述辐射管与所述辐射管内的热源气发生热交换；所述固体吸附剂饱和度低于设定值时，所述吸收进气口和再生出气口打开，所述热源入口和所述热源出口关闭；所述固体吸附剂饱和度高于设定值时，所述吸收进气口和再生出气口关闭，所述热源入口和所述热源出口打开。
5.根据权利要求3～4任一所述的一种二氧化碳捕集装置，其特征在于，所述壳体包括筒体、上封头和下封头，所述上封头和下封头分别连接在筒体的上下两端，所述吸收进气口设置在下封头的底部，所述再生出气口设置在上封头的顶部，所述热源进口和热源出口分别设置在筒体的下部和上部且两者的开口方向沿同一径向相背设置。
6.根据权利要求5所述的一种二氧化碳捕集装置，其特征在于，所述辐射管包括多个辐射管组，每一个所述辐射管组均包括多个沿所述筒体周向间隔布置的辐射管，多个所述辐射管组在所述筒体内自内向外间隔排布。
7.根据权利要求1所述的一种二氧化碳捕集装置，其特征在于，所述第一连通管和第二连通管上设有开关阀。
8.根据权利要求1所述的一种二氧化碳捕集装置，其特征在于，所述缓冲罐内设有除湿器。
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