二氧化碳捕集器制造技术

本发明专利技术公开了一种二氧化碳捕集器，所述二氧化碳捕集器包括壳体、辐射管和固体吸附剂，壳体上设有吸附入口、吸附出口、热源入口和热源出口，吸附入口用于向壳体内腔内通入变换气，吸附出口用于将壳体内的变换气排出，辐射管连接于壳体内，且辐射管的第一端与热源入口连通，辐射管的第二端与热源出口连通，热源入口用于向辐射管内通入热源气，热源出口用于将辐射管内的热源气排出，固体吸附剂充填于壳体的内壁和辐射管的外壁之间，固体吸附剂用于吸附变换气中的二氧化碳。本发明专利技术通过单个二氧化碳捕集器即可完成CO2的吸附和固体吸附剂的解析，减少了原有系统的设备数量和投资，降低了运行成本，降低了解析再生过程中的无效热耗。降低了解析再生过程中的无效热耗。降低了解析再生过程中的无效热耗。

【技术实现步骤摘要】
二氧化碳捕集器


[0001]本专利技术属于二氧化碳捕集
，尤其涉及一种二氧化碳捕集器。

技术介绍

[0002]燃烧前CO2捕集技术相比与其他捕集技术具有捕集率高、能耗低的优点，作为碳捕集关键技术之一，燃烧前CO2捕集是实现碳中和目标的重要手段。
[0003]相关技术中，燃烧前CO2捕集工艺多采用变换工艺将合成气中的一氧化碳转换为CO2和氢气（变换气），变换气再通过吸收剂在吸收塔进行CO2的吸收，吸收完CO2的富液经过减压解析和加热再生，实现吸附剂的循环回用。这种溶液吸收工艺存在一些难以解决的问题：
①
为达到较好的吸收效果，通常吸收剂的循环量大，吸收塔的高度较高，塔径较大，设备投资高。
②
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。
③
捕集系统的机泵较多，合成气中含固、腐蚀性组分，导致动设备故障率和运行费用较高。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的实施例提出一种二氧化碳捕集器，该二氧化碳捕集器将固体吸附剂充填在壳体内，通过热源气体对固体吸附剂加热即可完成固体吸附剂的解析过程，无需机泵的设置，简化了传统溶剂法CO2捕集工艺流程，且大幅降低了因加热溶剂中的水而产生的无效热耗。
[0005]本专利技术实施例的二氧化碳捕集器包括壳体、辐射管和固体吸附剂，所述壳体上设有吸附入口、吸附出口、热源入口和热源出口，所述吸附入口用于向所述壳体内腔内通入变换气，所述吸附出口用于将所述壳体内的变换气排出，所述辐射管连接于所述壳体内，且所述辐射管的第一端与所述热源入口连通，所述辐射管的第二端与所述热源出口连通，所述热源入口用于向所述辐射管内通入热源气，所述热源出口用于将所述辐射管内的热源气排出，所述固体吸附剂充填于所述壳体的内壁和所述辐射管的外壁之间，所述固体吸附剂用于吸附变换气中的二氧化碳，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，所述吸附入口和所述吸附出口打开，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，所述热源入口和所述热源出口打开，所述吸附入口和所述吸附出口关闭。
[0006]本专利技术实施例的二氧化碳捕集器通过辐射管和固体吸附剂的设置，在单个二氧化碳捕集器内即可完成CO2的吸附和固体吸附剂的解析，无需单独设置吸收器和解析器，简化了传统溶剂法CO2捕集的工艺流程，减少了原有系统的设备数量和投资，降低了运行成本，而且固体吸附剂中不含水，降低了解析再生过程中的无效热耗。
[0007]在一些实施例中，所述二氧化碳捕集器还包括辐射片，所述辐射片连接于所述辐射管的外壁，所述辐射片的至少部分与所述固体吸附剂接触。
[0008]在一些实施例中，所述辐射片呈柱状，所述辐射片的一端连接于所述辐射管的外
壁，所述辐射管的另一端沿所述辐射管的径向向外延伸；和/或，所述辐射片呈圆环状，所述辐射片套设在所述辐射管的外侧。
[0009]在一些实施例中，所述辐射片呈柱状且分为多个辐射片组，每一个所述辐射片组包括多个沿所述辐射管的周向间隔布置的辐射片，多个所述辐射片组沿所述辐射管的轴向间隔布置。
[0010]在一些实施例中，所述辐射片呈圆环状且为多个，多个所述辐射片沿所述辐射管的轴向间隔布置。
[0011]在一些实施例中，所述壳体包括筒形件、第一封头和第二封头，所述热源入口和所述热源出口设置于所述筒形件，且所述热源入口和所述热源出口沿所述筒形件的轴线方向间隔分布，所述第一封头连接于所述筒形件的第一端，所述吸附入口设置于所述第一封头，所述第二封头连接于所述筒形件的第二端，所述吸附出口设置于所述第二封头。
[0012]在一些实施例中，所述二氧化碳捕集器还包括第一集气箱和第二集气箱，所述第一集气箱和所述第二集气箱连接于所述壳体内，所述第一集气箱和所述第二集气箱均为环形，所述第一集气箱、所述辐射管和所述第二集气箱顺次连通，所述第一集气箱与所述热源入口连通，所述第二集气箱与所述热源出口连通；所述辐射管分为多个辐射管组，每一个所述辐射管组均包括多个沿所述第一集气箱周向间隔布置的辐射管，多个所述辐射管组在所述壳体内自内向外间隔排布。
[0013]在一些实施例中，所述二氧化碳捕集器还包括散热连接管，所述散热连接管的一端与所述第二集气箱连通，所述散热连接管的另一端与所述热源出口连通，所述散热连接管设有膨胀弯。
[0014]在一些实施例中，所述二氧化碳捕集器还包括：隔板，所述隔板连接于所述壳体内，所述隔板、所述第一集气箱和所述第二集气箱沿所述辐射管的轴向顺次排布，所述隔板上设有通孔，所述通孔用于连通所述吸附入口和所述壳体的内腔；弹性支撑件，所述弹性支撑件位于所述隔板和所述第一集气箱之间，所述弹性支撑件的一端与所述隔板连接，所述弹性支撑件的另一端与所述第一集气箱连接，所述弹性支撑件有多个，多个所述弹性支撑件沿所述第一集气箱的周向间隔分布。
[0015]在一些实施例中，所述壳体上设有人孔。
附图说明
[0016]图1是本专利技术实施例的二氧化碳捕集器的示意图。
[0017]图2是本专利技术实施例的第一集气箱处的局部结构示意图。
[0018]图3是本专利技术实施例的第二集气箱处的局部结构示意图。。
[0019]图4是本专利技术实施例的辐射管示意图。
[0020]附图标记：壳体1；吸附入口11；吸附出口12；热源入口13；热源出口14；筒形件15；第一封头16；第二封头17；辐射管2；中空管21；第一连接管22；第二连接管23；固体吸附剂3；
辐射片4；第一集气箱5；第二集气箱6；隔板7；弹性支撑件8；人孔9。
具体实施方式
[0021]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0022]以下结合附图描述本专利技术实施例的二氧化碳捕集器。
[0023]如图1所示，本专利技术实施例的二氧化碳捕集器包括壳体1、辐射管2和固体吸附剂3，壳体1上设有吸附入口11、吸附出口12、热源入口13和热源出口14，吸附入口11用于向壳体1的内腔内通入变换气，吸附出口12用于将壳体1内的变换气排出，辐射管2连接于壳体1内，且辐射管2的第一端（图1中所示的下端）与热源入口13连通，辐射管2的第二端（图1中所示的上端）与热源出口14连通，热源入口13用于向辐射管2内通入热源气，热源出口14用于将辐射管2内的热源气排出，固体吸附剂3充填于壳体1的内壁和辐射管2的外壁之间，固体吸附剂3用于吸附变换气中的二氧化碳，固体吸附剂3可通过辐射管2与辐射管2内的热源气发生热交换，固体吸附剂3饱和度低于设定值时，吸附入口11和吸附出口12打开，热源入口13和热源出口14关闭，固体吸附剂3饱和度高于设定值时，热源入口13和热源出口14打开，吸附入口11本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳捕集器，其特征在于，包括：壳体，所述壳体上设有吸附入口、吸附出口、热源入口和热源出口，所述吸附入口用于向所述壳体内腔内通入变换气，所述吸附出口用于将所述壳体内的变换气排出；辐射管，所述辐射管连接于所述壳体内，且所述辐射管的第一端与所述热源入口连通，所述辐射管的第二端与所述热源出口连通，所述热源入口用于向所述辐射管内通入热源气，所述热源出口用于将所述辐射管内的热源气排出；固体吸附剂，所述固体吸附剂充填于所述壳体的内壁和所述辐射管的外壁之间，所述固体吸附剂用于吸附变换气中的二氧化碳，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，所述吸附入口和所述吸附出口打开，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，所述热源入口和所述热源出口打开，所述吸附入口和所述吸附出口关闭。2.根据权利要求1所述的二氧化碳捕集器，其特征在于，还包括辐射片，所述辐射片连接于所述辐射管的外壁，所述辐射片的至少部分与所述固体吸附剂接触。3.根据权利要求2所述的二氧化碳捕集器，其特征在于，所述辐射片呈柱状，所述辐射片的一端连接于所述辐射管的外壁，所述辐射管的另一端沿所述辐射管的径向向外延伸；和/或，所述辐射片呈圆环状，所述辐射片套设在所述辐射管的外侧。4.根据权利要求3所述的二氧化碳捕集器，其特征在于，所述辐射片呈柱状且分为多个辐射片组，每一个所述辐射片组包括多个沿所述辐射管的周向间隔布置的辐射片，多个所述辐射片组沿所述辐射管的轴向间隔布置。5.根据权利要求3所述的二氧化碳捕集器，其特征在于，所述辐射片呈圆环状且为多个，多个所述辐射片沿所述辐射管的轴向间隔布置。6.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：许世森，樊强，任永强，刘沅，刘刚，陶继业，李小宇，陈智，李明亮，袁悦，刘俊杰，
申请(专利权)人：华能集团技术创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：