【技术实现步骤摘要】
一种用于二氧化碳分离和转化的方法和系统
[0001]本专利技术特别是涉及一种用于二氧化碳分离和转化的方法和系统
。
技术介绍
[0002]二氧化碳是所有有机燃料燃烧的产物,但由于人类大量开采煤炭
、
石油
、
天然气,导致大气中二氧化碳含量持续增加,二氧化碳本身就是温室气体,这就造成全球变暖
、
冰川融化
、
海平面上升
、
极端气候等全球性问题
。
同时化石能源燃烧余热大量排入环境中,是全球变暖的另一个原因
。
要实现二氧化碳排放降低,就要实现二氧化碳循环利用,实现了二氧化碳资源化,可降低对煤炭石油的依赖
。
[0003]二氧化碳循环利用的第一步就是二氧化碳分离和固定,目前二氧化碳固定有如下方法:胺吸收法
、
碱吸收法
、
分子筛吸附法,这些方法都存在解吸能耗高的问题,其中,有机胺吸收能耗在
3.8
‑
4.2
兆焦耳每公斤二氧化碳,氢氧化钙吸收的碳酸钙解吸能耗为
5.75
兆焦耳每公斤二氧化碳,
DAC
吸收法能耗为8‑9兆焦耳每公斤二氧化碳
。
最先进的混合胺吸收能耗也在2‑3兆焦耳每公斤二氧化碳左右
。
因此,如何进一步降低二氧化碳吸收能耗,是二氧化碳资源化利用中的关键
。
[0004]传统的二氧化碳吸收过程中释放的能耗,都是被耗散掉 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.
一种用于二氧化碳分离和转化的系统,包括:
CO2收集装置,用于将气体中低浓度
CO2进行分离
、
收集得到高浓度
CO2;
CO2收集装置包括至少一个吸附脱附单元,各个吸附脱附单元之间并联设置;所述吸附脱附单元包括一腔室及设置于所述腔室内的至少一组电极,每组电极的至少一个电极上含有用于结合
CO2气体的物质;
CO2反应装置,与所述
CO2收集装置流体连通;所述
CO2反应装置用于将所述
CO2收集装置输送的高浓度
CO2气体转化为液态产物
。
进一步,液态产物包括甲酸
、
甲醛
、
甲醇
、
乙酸
、
乙醇等中一种或多种液态产物
。2.
根据权利要求1所述的用于二氧化碳分离和转化的系统,其特征在于,所述
CO2收集装置包括两个并联设置的吸附脱附单元,其中一个所述吸附脱附单元用于结合
CO2,另一个所述吸附脱附单元用于释放
CO2。3.
根据权利要求1所述的用于二氧化碳分离和转化的系统,其特征在于,该系统还包括微纳米气泡发生器,所述微纳米气泡发生器分别与
CO2收集装置
、CO2反应装置流体连通
。4.
根据权利要求1所述的用于二氧化碳分离和转化的系统,其特征在于,所述
CO2反应装置为微纳米气泡发生器
。5.
根据权利要求1所述的用于二氧化碳分离和转化的系统,其特征在于,所述含有用于结合
CO2气体的物质的电极还涂覆有碳基导电材料,所述用于结合
CO2气体的物质位于电极上碳基导电材料表面;碳基导电材料包括碳纳米管
、
石墨烯
、
石墨纸中的一种或多种;进一步,所述用于结合
CO2气体的物质包括蒽醌类化合物
、
质体醌
、
泛醌
、
大黄素类化合物
、
嗪类化合物
、
芴酮类化合物
、
二茂铁类化合物中的一种或多种
。6.
根据权利要求1所述的用于二氧化碳分离和转化的系统,其特征在于,每组电极中的两个电极分别与电源的阳极
、
阴极电性连接
。7.
根据权利要求1所述的用于二氧化碳分离和转化的系统,其特征在于,每组电极包括第一电极和第二电极,第一电极
、
第二电极均呈板状
。
进一步,每组电极包括第一电极和第二电极,第一电极呈中空的管状,第二电极均呈板状
、
线状,第二电极至少部分穿设于第一电极内,第一电极内表面涂覆有碳基导电材料及用于结合
CO2气体的物质
。8.
根据权利要求1所述的用于二氧化碳分离和转化的系统,其特征在于,该系统还包括在线监测系统,依据终端排放的气体中
CO2浓度值,控制各个吸附脱附单元中结合
CO2/
释放
CO2切换也即吸附
/
脱附状态的自动切换
。
更进一步,在线监测系统依据
CO2收集装置和
/
或
技术研发人员:陈文生,奚勇,
申请(专利权)人:上海必修福企业管理有限公司,
类型:发明
国别省市:
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