一种太阳能界面蒸发直接解吸式碳捕集系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种太阳能界面蒸发直接解吸式碳捕集系统，主要由二氧化碳吸收部分、解吸塔解吸部分、太阳能界面蒸发解吸部分、分子光热储能部分组成。本发明专利技术在化学吸收法碳捕集系统的基础上进行改进，增加太阳能界面蒸发解吸装置实现“解吸塔‑再沸器”的功能，通过界面蒸发装置直接将二氧化碳从吸收剂中解吸出来；增加分子光热储能系统辅助加热，降低传统储能装置储能时的能量损耗。还公开了该系统的控制方法。本发明专利技术通过新型太阳能利用装置，将可再生能源耦合于碳捕集系统中，解决了传统碳捕集系统能耗大的问题，促进了我国负碳排放技术的发展。

A Solar Energy Interface Evaporation Direct Desorption Carbon Capture System and Its Control Method

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能界面蒸发直接解吸式碳捕集系统及其控制方法
本专利技术涉及太阳能界面蒸发直接解吸式碳捕集
，涉及吸收法二氧化碳捕集技术、新型太阳能界面蒸发技术和太阳能分子光热储能技术，具体涉及一种太阳能界面蒸发直接解吸式碳捕集系统及其控制方法。
技术介绍
温室气体排放的持续增加导致日趋严重的全球气候变暖，正不断引起各国的关注。而温室气体中，CO2浓度升高所带来的温室效应尤为严重。碳捕集与封存(CCS)技术是实现主动碳减排的方法之一。国际能源署(IEA)指出，考虑到当前全球能源部门CO2排放量增加的趋势以及化石燃料在一次能源消费中继续发挥的主导作用，CCS的紧迫性只会增加。由此可见碳捕集技术的重要性。化学吸收法碳捕集技术可以直接应用于现有燃煤电厂和工业体系，发展最为成熟。然而，高能耗是一直以来限制其进一步商业化的致命缺陷，尤其是吸收剂再生过程所需能耗，高达3GJ/tCO2。传统解吸方式是基于“解吸塔-再沸器”结构，利用再沸器提供高温蒸汽，在解吸塔中实现汽提过程，因而导致再沸器的高能耗。降低化学吸收法碳捕集能耗，一方面可以利用可再生能源作为辅助热源辅助解吸塔完成解吸；另一方面，探索新型解吸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能界面蒸发直接解吸式碳捕集系统，包括二氧化碳吸收部分、解吸塔解吸部分、太阳能界面蒸发解吸部分、分子光热储能部分；其特征在于,采用化学吸收法的碳捕集系统，利用太阳能界面蒸发装置实现了CO2的解吸过程，部分替代了传统“解吸塔‑再沸器”，利用太阳能作为吸收剂再生能源，分子光热储能部分辅助加热吸收剂。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能界面蒸发直接解吸式碳捕集系统，包括二氧化碳吸收部分、解吸塔解吸部分、太阳能界面蒸发解吸部分、分子光热储能部分；其特征在于,采用化学吸收法的碳捕集系统，利用太阳能界面蒸发装置实现了CO2的解吸过程，部分替代了传统“解吸塔-再沸器”，利用太阳能作为吸收剂再生能源，分子光热储能部分辅助加热吸收剂。2.根据权利要求1所述的一种太阳能界面蒸发直接解吸式碳捕集系统，其特征在于,所述二氧化碳吸收部分包括吸收塔(1)、富液泵(2)、贫/富液换热器(3)、冷凝器(9)；所述吸收塔(1)底部富液出口经所述富液泵(2)后连接至所述贫/富液换热器(3)富液进口处，所述贫/富液换热器(3)富液出口与换热器(15)相连，所述贫/富液换热器(3)贫液进、出口分别连接至贫液泵(8)出口和所述冷凝器(9)溶液进口；所述冷凝器(9)出口连接至所述吸收塔(1)顶部进口；所述解吸塔解吸部分包括解吸塔(4)、气液分离器一(5)、再沸器(6)、控制阀一(19)、控制阀二(7)、贫液泵(8)；所述解吸塔(4)顶部富液入口经所述控制阀一(19)连接在所述换热器(15)富液出口上，所述解吸塔(4)顶部出口接至所述气液分离器一(5)进口，所述气液分离器一(5)液体出口接至所述解吸塔(4)顶部入口；所述解吸塔(4)底部出、入口分别接至所述再沸器(6)溶液入口和蒸汽出口；所述再沸器(6)贫液出口经所述控制阀二(7)接至所述贫液泵(8)入口；所述太阳能界面蒸发解吸部分包括玻璃盖板(20)、吸收体(21)、多孔介质层(22)、棉芯(23)、隔热层(24)、气液分离器二(25)、控制阀三(18)、控制阀四(26)；所述玻璃盖板(20)、吸收体(21)、多孔介质层(22)、棉芯(23)、隔热层(24)组成界面蒸发解吸器；所述玻璃盖板(20)采取双层隔热处理；所述吸收体(21)位于界面蒸发解吸器内部最上层；所述多孔介质层(22)位于所述吸收体(21)下层；所述隔热层(24)位于所述多孔介质层(22)与溶液水面之间，内部有溶液运输通道连接溶液和所述多孔介质层(22)，所述通道内穿插棉芯(23)；所述界面蒸发解吸器底部溶液进、出口分别经所述控制阀三(18)和所述控制阀四(26)连接至所述换热器(15)溶液出口和所述贫液泵(8)入口；所述界面蒸发解吸器顶部出口与气液分离器二(25)进口相连，所述气液分离器二(25)液体出口经控制阀四(26)连接至所述贫液泵(8)入口；所述分子光热储能部分包括太阳能收集器(10)、储液罐一(11)、控制阀五(12)、控制阀六(13)、催化反应腔(14)、换热器(15)、工质泵(16)、储液罐二(17)；所述太阳能收集器(10)出口连接至所述储液罐一(11)进口；所述储液罐一(11)上、下出口分别经所述控制阀五(12)和所述控制阀六(13)连接至所述催化反应腔(14)进口；所述催化反应腔(14)出口、所述换热器(15)工质进出口、所述工质泵(16)进出口、所述储液罐二(17)进出口、所述太阳能收集器(10)入口依次相连。3.根据权利要求1所述的一种太阳能界面蒸发直接解吸式碳捕集系统，其特征在于，待分离气体由底部进入所述吸收塔(1)，吸收剂吸收其中的二氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵军，付建欣，邓帅，孙太尉，王珺瑶，徐耀锋，王福中，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12