The invention discloses a spray device and a process for capturing CO2. The device comprises a spray tower, a liquid inlet and a gas discharge port on the top of the tower body, a liquid outlet and an air inlet at the bottom, a gas distributor on top of the air inlet, and a liquid inlet connected with the nozzle device, and the nozzle device is orderly distributed by the nozzle unit, and each nozzle unit is composed of a double nozzle plate and a rotary drive. The double-layer nozzle plate includes the nozzle front plate and the nozzle rear plate, and the nozzle front plate and the nozzle rear plate are uniformly provided with nozzle holes; the rotating driving component includes a core and a rotating ring, and the core is equipped with an electromagnetic induction device; the pressure sensor transmits the signal of fluid pressure to the core through the electromagnetic induction device to make the core rotate and drive the nozzle. The nozzle rear plate rotates accordingly, which makes the nozzle holes of the nozzle front plate and the nozzle rear plate overlap and stagger dynamically.
【技术实现步骤摘要】
一种捕集CO2的喷雾装置及工艺
本专利技术涉及一种捕集CO2的喷雾装置及工艺,具体涉及一种在捕集CO2的喷雾塔中具有可变液体流量的喷雾装置,属于化工设备机械领域。
技术介绍
由于希望减缓全球变暖,二氧化碳捕集的重要性正在增加。在燃烧后二氧化碳捕集的各种技术中,使用胺或氨(NH3)水溶液的化学吸收被认为是最接近实际的使用,因为这种方法具有优势,包括高捕获效率η和高通量。使用液体吸收剂的化学吸收通常在填充塔或喷雾塔中实现,其中喷雾塔是最简单的化学吸收反应器,其中吸附剂溶液喷入上升气流中,吸收二氧化碳并沿与气流相反的方向落下。吸收剂液滴的大小会影响它们的下落速度和它们吸收的二氧化碳量。任何实际的二氧化碳捕集技术必须同时满足两个高捕获效率和低成本的冲突目标,使用过量的吸收剂或过长的塔可获得捕获效率η>90%,但是使用过量的吸收剂导致高能量成本,过长的塔导致高的建造成本,这两者都是CO2捕获商业化的关键障碍。喷雾塔较低CO2捕获效率可归因于空间液滴分布以及液滴尺寸的高度不均匀性,这源于喷嘴的特征:一个普通的喷嘴产生一个锥形喷雾的液滴,具有很大的尺寸变化,不同尺寸的液滴之间惯性的差异导致液滴分布不均匀。小液滴可能沿着高速气流向后流动,大液滴可能会到达墙壁并丢失。由于非零相对速度引起的液滴之间的碰撞增加了液滴尺寸和尺寸分散,导致表面积减小。随着液滴尺寸的增加,吸收质量和内部分散和化学反应所需的时间增加。结合起来,这些因素降低了吸收剂的使用程度,从而降低了喷雾塔的捕获效率。当吸附剂滴的数量密度超过极限时,由于高液滴种群区域的气体浓度大大降低,传质速率甚至可能降低。专 ...
【技术保护点】
1.一种捕集CO2的喷雾装置,其特征在于:包括喷雾塔,塔体顶部设有进液口和气体排出口,底部设有液体排出口和进气口,进气口上方设有气体分布器,进液口下接储液器,储液器下接喷嘴装置,喷嘴装置由喷嘴单元有序分布组成,每一个喷嘴单元由双层喷嘴板、旋转驱动组件和压力传感器组成;双层喷嘴板包括喷嘴前板和喷嘴后板,喷嘴前板和喷嘴后板上均设有喷嘴孔;所述的旋转驱动组件包括旋芯和转动圈,旋芯上装有电磁感应装置;旋转驱动组件安装于喷嘴后板的中心位置,其末端与喷嘴后板相互连接来控制后板转动,后板与该旋转驱动组件为同轴向转动配合;压力传感器测流体到达喷嘴前板处的压力,压力传感器通过电磁感应装置将流体压力大小的信号传递到旋芯上使得旋芯转动并驱动喷嘴后板做出相应的旋转,使得喷嘴前板和喷嘴后板的喷嘴孔形成动态的重叠、交错。
【技术特征摘要】
1.一种捕集CO2的喷雾装置,其特征在于:包括喷雾塔,塔体顶部设有进液口和气体排出口,底部设有液体排出口和进气口,进气口上方设有气体分布器,进液口下接储液器,储液器下接喷嘴装置,喷嘴装置由喷嘴单元有序分布组成,每一个喷嘴单元由双层喷嘴板、旋转驱动组件和压力传感器组成;双层喷嘴板包括喷嘴前板和喷嘴后板,喷嘴前板和喷嘴后板上均设有喷嘴孔;所述的旋转驱动组件包括旋芯和转动圈,旋芯上装有电磁感应装置;旋转驱动组件安装于喷嘴后板的中心位置,其末端与喷嘴后板相互连接来控制后板转动,后板与该旋转驱动组件为同轴向转动配合;压力传感器测流体到达喷嘴前板处的压力,压力传感器通过电磁感应装置将流体压力大小的信号传递到旋芯上使得旋芯转动并驱动喷嘴后板做出相应的旋转,使得喷嘴前板和喷嘴后板的喷嘴孔形成动态的重叠、交错。2.根据权利要求1所述的捕集CO2的喷雾装置,其特征在于:所述喷嘴装置由有序排列的13个喷嘴单元组成:中心轴线处布置一个喷嘴单元,在其外侧绕圆周方向布置两圈喷嘴单元,其中内圈沿着圆周均匀地设有四个喷嘴单元,外圈沿着圆周均匀地设有八个喷嘴单元。3.根据权利要求1所述的捕集CO2的喷雾装置,其特征在于:每一个喷嘴单元的内部设有喷嘴空腔;喷嘴单元的下部从上往下依次设有喷嘴后板和喷嘴前板,喷嘴后板和喷嘴前板上均设有大量成型的圆形喷嘴孔;旋转驱动组件设置在喷嘴后板的中心处,在喷...
【专利技术属性】
技术研发人员:张国杰,郭晓菲,阎煌煜,李晟,秦晓伟,徐英,
申请(专利权)人:太原理工大学,
类型:发明
国别省市:山西,14
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