一种二氧化碳分离装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种二氧化碳分离装置，所述装置包括筒状主体、主体内部排布的分离膜管、简易捕集管、流动管等部件，通过将需要处理的副产气体导入主体内部，利用二氧化碳的分压差，通过多孔性高分子硅膜材质的分离膜管和流动管，能够轻松分离出二氧化碳，尤其是能从填埋气体和燃烧气体等产业设施及生产设施所产生的副产气体中分离和处理二氧化碳，实现二氧化碳气体的资源化利用，减少温室气体的排放；进一步的，利用设置在分离膜管和流动管内部的弹簧，能更好地确保分离膜管和流动管在真空泵产生压力的作用下也能保持原来的形态，使得二氧化碳的处理及排放量不受任何影响，以此最大限度地提升二氧化碳的分离及回收效率。

A Carbon Dioxide Separation Device

【技术实现步骤摘要】
一种二氧化碳分离装置
本技术涉及一种二氧化碳分离装置，尤其是一种能从填埋气体和燃烧气体等产业设施及生产设施所产生的副产气体中，分离和处理二氧化碳的二氧化碳分离装置。
技术介绍
通常，下水处理厂、废水处理厂以及填埋场等场所的废弃物中，有机物质在分解过程中会产生气体，这种气体称之为填埋气体；这种填埋气体在废弃物填埋初期，在氧气作用下会发生分解；随着周边氧气含量的逐渐减少，大部分填埋气体会进一步以厌氧消化方式发生分解。在厌氧消化过程中，大部分填埋气体被分解为二氧化碳和甲烷，占比分别40～60%和45～60%，其中还含微量的氮气、氨气等其他气体成分。此外，燃料在燃烧过程中同样会产生气体，这种气体称之为燃烧气体；根据燃料的种类、空燃比、燃烧程度等因素，燃烧气体的成分构成会有所差异，但大体上含12～17%的二氧化碳、76～78%的氮气、4～5%的氧气以及其他微量的水分和SOx、NOx化合物。上述填埋气体的主要成分——甲烷和二氧化碳，是导致地球变暖的主要诱因；如果想提高上述填埋气体在相关产业中的利用率，必须分离出甲烷和二氧化碳；同样，如果想提高燃烧气体在相关产业中的利用率，必须从各种气体成分中分离并提纯二氧化碳。正如前面所述，填埋气体以及燃烧气体中含有的二氧化碳是导致地球变暖的主要诱因，是人类必须解决的重要环境问题之一，因此，现在已相继开发出了多种分离和处理二氧化碳的技术。其中，最具标志性的技术有吸附法、吸收法、深冷法、膜分离法等。吸收法主要是利用水进行吸收处理，该工艺的处理效率主要取决于吸收液的种类、气液的接触面积、气体和水的温度；此外，因为提纯后的甲烷气体中含有水分，所以，还需要通过后处理工艺清除其中的水分。吸附法是利用吸附剂和混合气体的压力循环过程中产生的吸附平衡差异，选择性地分离混合气体中特定成分的技术，具体工艺是：在高压条件下吸附二氧化碳，然后在低压条件下脱落吸附成分。由于吸附过程是在非正常状态下进行的，所以各种变数的预测和工艺设计难度较大，而且，有些吸附剂需要对水分进行前期处理。深冷法是将低温条件下发生液化的二氧化碳和未发生液化的其他气体进行气液分离的传统方法，其优点在于，可生产出大量的液化二氧化碳，但存在冷却工艺需要耗费大量能源的缺陷。相比之下，膜分离法无需相变过程，对能源的需求也不大，只需最低限度的驱动力即可，不仅可以节约能源，而且因为没有相变，在整个分离过程中不会发生分离对象的性状变化；另外，膜分离法无需配备蒸发装置或冷凝装置，大部分只需配备泵、管道、分离膜以及控制装置即可，整套设备比较简单。分离膜大体可分为两种：一种是气体经吸收或溶解后，利用穿过分离膜内部的速度差，对不同气体进行分离的分离膜；另一种是以气体分子通过高分子侧链之间细微缝隙的方式，对气体进行分离的分离膜。因为氢或氦等气体可以通过高分子侧链之间的缝隙，因此可以采用上述后一类分离膜；而水蒸气或者二氧化碳等，则可采用上述前一类分离膜，利用吸收或溶解后穿过分离膜内部的速度差进行分离。初期的气体分离膜工艺主要用于氢的分离及回收；如今，这一工艺已经广泛应用到氮气的生产、以及氧浓缩空气的制造、氢及挥发性有机蒸气的回收、生物气的提纯等各种领域；但是，分离气体中含量最高的氮气实现资源化的技术或者分离回收二氧化碳的技术，其研究仍然停留在低级阶段。与此相关的现有技术，可参考大韩民国专利文献：公开专利第10-1997-7006886号（1997.12.01）以及注册专利第10-0324709号（2002.02.02）。
技术实现思路
为解决现有技术的上述缺陷，本技术提供一种二氧化碳分离装置，尤其是一种能从填埋气体和燃烧气体等产业设施及生产设施所产生的副产气体中，分离和处理二氧化碳的二氧化碳分离装置，以实现二氧化碳气体的资源化利用，减少温室气体的排放。为达上述目的，本技术采用如下的技术方案：一种二氧化碳分离装置，包括：可纵向拆解为两部分的筒状主体，且拆解部位设有带多个螺孔的板状连接件，通过螺栓可使分解的筒状主体两部分连接合为一体；所述主体的上方一侧设有流入口，所述流入口能将外部的副产气体导入主体内部；多个多孔性高分子硅膜材质的分离膜管以横向及纵向整齐分布排列在主体内部，从通过流入口导入的副产气体中分离出二氧化碳，并将二氧化碳导入分离膜管的内部；所述分离膜管的下方设有多个简易捕集管，所述简易捕集管集中捕集通过分离膜管分离的二氧化碳；所述简易捕集管上连接有多个管状多孔性高分子硅膜材质流动管，所述流动管用于导流简易捕集管捕集到的二氧化碳；所述流动管的另一端与排出管相连，所述排出管设置在主体的底部对简易捕集管起支撑作用且同时用于排放在流动管内流动的二氧化碳；所述主体的下方外侧，设有与排出管相连的排出口，用于将排出管内的二氧化碳向所述主体外排出；所述排出口上设有真空泵，通过所述真空泵使分离膜管保持真空状态；所述主体在其排出口的另一侧还设有简易排出口，所述简易排出口用以集中排出已分离二氧化碳的副产气体。进一步的，所述分离膜管及所述流动管采用软管式设计，其内部还设有弹簧。进一步的，所述二氧化碳分离装置还包括外侧带有外螺纹的短接头，所述短接头分别插入所述分离膜管的上、下端内部及所述流动管的两端。插入所述分离膜管上端的所述短接头，其轴向设有内螺纹，可连接固定螺纹件；所述螺纹件的外侧设有引入槽，所述引入槽可引入固定所述弹簧的上端。上述短接头上还有固定环，所述固定环用于包裹及固定插入所述短接头的分离膜管及流动管。所述主体的底部还设有可支撑简易捕集管的支撑件。所述分离膜管及所述流动管的直径为8～12mm、厚度为0.15～0.25mm。所述弹簧的外径为7～11mm、厚度为0.7～0.9mm。与现有技术相比，本技术有益效果及显著进步在于：1）本项技术提供的二氧化碳分离装置通过将需要处理的副产气体导入主体内部，在主体内部设置多孔性高分子硅膜材质的分离膜管和流动管，利用二氧化碳的分压差，能够轻松分离出二氧化碳；2）进一步的，本项技术提供的二氧化碳分离装置利用设置在分离膜管和流动管内部的弹簧，确保分离膜管和流动管在真空泵产生压力的作用下也能保持原来的形态，使得二氧化碳的处理及排放量不受任何影响，以此最大限度地提升二氧化碳的分离及回收效率；3）另外，固定分离膜管内置弹簧上端的螺纹孔与短接口的内径相连接，使得固定环对分离膜管的上、下端部位施加压力，在真空泵运行时，可确保弹簧和分离膜管保持原来的形态，获得最大的二氧化碳分离面积。附图说明图1为本技术提供的二氧化碳分离装置立体分解结构示意图；图2为本技术提供的二氧化碳分离装置内部下方立体结构示意图；图3为本技术提供的二氧化碳分离装置内部俯视结构示意图；图4为本技术提供的二氧化碳分离装置分离膜管及流动管内部结构示意图；图5为本技术提供的二氧化碳分离装置内部下方部件局部剖视结构示意图；图6为本技术提供的二氧化碳分离装置弹簧连接固定状态示意图；图7为本技术提供的二氧化碳分离装置固定环的安装状态立体结构示意图。图中：10-主体，11-连接件、12-螺孔；20-流入口；30-分离膜管，31-弹簧、33-短接头、35-螺纹件、36-引入槽、37-固定环；40-简易捕集管；50-流动管；60-排出管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二氧化碳分离装置，其特征在于，包括：可纵向拆解为两部分的筒状主体（10），且拆解部位设有带多个螺孔（12）的板状连接件（11），通过螺栓可使分解的筒状主体（10）两部分连接合为一体；所述主体（10）的上方一侧设有流入口（20），所述流入口（20）能将外部的副产气体导入主体（10）内部；多个多孔性高分子硅膜材质的分离膜管（30）以横向及纵向整齐分布排列在主体（10）内部，从通过流入口（20）导入的副产气体中分离出二氧化碳，并将二氧化碳导入分离膜管（30）的内部；所述分离膜管（30）的下方设有多个简易捕集管（40），所述简易捕集管（40）集中捕集通过分离膜管（30）分离的二氧化碳；多个管状多孔性高分子硅膜材质流动管（50）的一端连接在所述简易捕集管（40）上，所述流动管（50）用于导流简易捕集管（40）捕集到的二氧化碳；所述流动管（50）的另一端与排出管（60）相连，所述排出管（60）设置在主体（10）的底部对简易捕集管（40）起支撑作用且同时用于排放在流动管（50）内流动的二氧化碳；所述主体（10）的下方外侧，设有与排出管（60）相连的排出口（70），用于将排出管（60）内的二氧化碳向所述主体（10）外排出；所述排出口（70）上设有真空泵，通过所述真空泵使分离膜管（30）保持真空状态；所述主体（10）在其排出口（70）的另一侧还设有简易排出口（80），所述简易排出口（80）用以集中排出已分离二氧化碳的副产气体。...

【技术特征摘要】
2018.07.03 KR 10-2018-00768111.一种二氧化碳分离装置，其特征在于，包括：可纵向拆解为两部分的筒状主体（10），且拆解部位设有带多个螺孔（12）的板状连接件（11），通过螺栓可使分解的筒状主体（10）两部分连接合为一体；所述主体（10）的上方一侧设有流入口（20），所述流入口（20）能将外部的副产气体导入主体（10）内部；多个多孔性高分子硅膜材质的分离膜管（30）以横向及纵向整齐分布排列在主体（10）内部，从通过流入口（20）导入的副产气体中分离出二氧化碳，并将二氧化碳导入分离膜管（30）的内部；所述分离膜管（30）的下方设有多个简易捕集管（40），所述简易捕集管（40）集中捕集通过分离膜管（30）分离的二氧化碳；多个管状多孔性高分子硅膜材质流动管（50）的一端连接在所述简易捕集管（40）上，所述流动管（50）用于导流简易捕集管（40）捕集到的二氧化碳；所述流动管（50）的另一端与排出管（60）相连，所述排出管（60）设置在主体（10）的底部对简易捕集管（40）起支撑作用且同时用于排放在流动管（50）内流动的二氧化碳；所述主体（10）的下方外侧，设有与排出管（60）相连的排出口（70），用于将排出管（60）内的二氧化碳向所述主体（10）外排出；所述排出口（70）上设有真空泵，通过所述真空泵使分离膜管（30）保持真空状态；所述主体（10）...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴善殷，谢娇娜，
申请(专利权)人：朴善殷，谢娇娜，
类型：新型
国别省市：韩国,KR