太阳能供热的旋转式空气捕碳器、碳捕集系统及方法技术方案

本申请提出一种太阳能供热的旋转式空气捕碳器、碳捕集系统及方法。其中，太阳能供热的旋转式空气捕碳器包括：二氧化碳吸附剂单元、转动轴、二氧化碳吸附室、二氧化碳解吸室、过渡密封区和残余气吹扫区。二氧化碳吸附剂单元为圆柱体形，各个格栅内的二氧化碳吸附剂之间相互隔离；转动轴固定于二氧化碳吸附剂单元轴向的中心；二氧化碳吸附室用于基于转动至其区域的二氧化碳吸附剂对二氧化碳进行吸附处理；二氧化碳解吸室用于基于太阳光的能量对转动至其区域内的二氧化碳吸附剂进行解吸处理；过渡密封区用于对转动至其区域内的格栅中的二氧化碳吸附剂进行密封；残余气吹扫区用于使转动至其区域内的格栅中的二氧化碳吸附剂孔隙中的空气排出。的空气排出。的空气排出。

【技术实现步骤摘要】
太阳能供热的旋转式空气捕碳器、碳捕集系统及方法


[0001]本申请涉及二氧化碳捕集
，尤其涉及一种太阳能供热的旋转式空气捕碳器、碳捕集系统及方法。

技术介绍

[0002]随着全球气候变化，二氧化碳减排技术收到越来越的关注；除了常规的从工业源减排二氧化碳外，直接从空气中捕集二氧化碳也作为一种可行的二氧化碳减排技术路线成为全世界关注的热点。
[0003]在相关技术中，捕集空气中的二氧化碳通常采用固体吸附剂进行物理化学吸附，再使用水蒸气等热量介质对吸附剂进行再生，释放出二氧化碳的同时，实现吸附剂的再生。但是这种方式需要配备专门的供热系统为吸附剂的再生提供热源，系统复杂，且运行成本较高。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本申请提供了一种太阳能供热的旋转式空气捕碳器、碳捕集系统及方法。
[0005]根据本申请的第一方面，提供了一种太阳能供热的旋转式空气捕碳器，包括：二氧化碳吸附剂单元、转动轴、二氧化碳吸附室、二氧化碳解吸室、过渡密封区和残余气吹扫区；其中：
[0006]所述二氧化碳吸附剂单元为圆柱体形，用于放置二氧化碳吸附剂，且所述二氧化碳吸附剂单元内设有由多个通过所述二氧化碳吸附剂单元中轴线的隔板所形成的多个格栅，各个所述格栅内的二氧化碳吸附剂之间相互隔离；
[0007]所述转动轴固定于所述二氧化碳吸附剂单元轴向的中心，用于按照预设的速度及方向进行转动，并驱动所述二氧化碳吸附剂单元进行转动；
[0008]所述二氧化碳吸附室设在所述旋转式空气捕碳器的下部，所述二氧化碳吸附室两侧设有空气进口和空气出口，所述二氧化碳吸附剂单元中的一部分位于所述二氧化碳吸附室中，所述二氧化碳吸附室用于基于转动至所述二氧化碳吸附室内的二氧化碳吸附剂对空气中的二氧化碳进行吸附处理；
[0009]所述二氧化碳解吸室设在所述旋转式空气捕碳器的上部，且所述二氧化碳解吸室设有解吸气出口，所述二氧化碳吸附剂单元中的一部分位于所述二氧化碳解吸室中，所述二氧化碳解吸室用于获取太阳光，并基于太阳光的能量对转动至所述二氧化碳解吸室内的二氧化碳吸附剂进行解吸处理；
[0010]所述过渡密封区设在沿所述转动轴转动方向上，所述二氧化碳解吸室和二氧化碳吸附室之间，用于对转动至所述过渡密封区内的格栅对应的二氧化碳吸附剂进行密封；
[0011]所述残余气吹扫区设在沿所述转动轴转动方向上，所述二氧化碳吸附室至所述二氧化碳解吸室之间，且所述残余气吹扫区设有吹扫气出口；所述残余气吹扫区用于使转动
至其区域内的格栅对应的二氧化碳吸附剂孔隙中的空气排出。
[0012]在本申请的一些实施例中，所述二氧化碳解吸室的内侧面布置相变储热材料。
[0013]在本申请的一些实施例中，所述二氧化碳解吸室的顶部为透光隔热材料。
[0014]作为一种可能的实施方式，所述二氧化碳吸附剂单元的外表面涂覆太阳能吸热涂层。
[0015]在本申请的一些实施例中，所述转动轴的转动速度基于所述二氧化碳解吸室的温度来确定。
[0016]根据本申请的第二方面，提供了一种太阳能供热的旋转式空气碳捕集系统，包括：
[0017]上述第一方面所述的旋转式空气捕碳器，用于对空气中的二氧化碳进行吸附处理，同时基于太阳光的能量对已吸附的二氧化碳进行解吸处理；
[0018]与所述旋转式空气捕碳器的空气出口连接的引风机，用于使空气从所述空气入口进入，通过所述二氧化碳吸附剂进行吸附后，从所述空气出口排出洁净空气；
[0019]吹扫泵，所述吹扫泵与所述旋转式空气捕碳器中所述残余气吹扫区的吹扫气出口连接；所述吹扫泵用于将所述残余气吹扫区内的格栅对应的二氧化碳吸附剂孔隙中的空气排出；
[0020]解吸泵，所述解吸泵的入口与所述旋转式空气捕碳器的解吸气出口连接，用于将解吸处理获取的二氧化碳气体排出；
[0021]与所述解吸泵的出口连接的二氧化碳存储模块，用于对捕集到的二氧化碳气体进行存储。
[0022]在本申请的一些实施例中，所述二氧化碳存储模块包括缓冲罐、压缩机和二氧化碳储罐；其中：
[0023]所述缓冲罐的入口与所述解吸泵的出口连接，所述缓冲罐用于存放捕集的二氧化碳气体；
[0024]所述压缩机的入口与所述缓冲罐的出口连接，所述压缩机用于对捕集的二氧化碳气体进行压缩；
[0025]所述二氧化碳储罐与所述压缩机的出口连接，所述二氧化碳储罐用于对压缩后得到的二氧化碳液体进行存储。
[0026]根据本申请的第三方面，提供了一种太阳能供热的旋转式空气碳捕集方法，所述方法应用于上述第二方面所述的太阳能供热的旋转式空气碳捕集系统，包括：
[0027]在所述引风机的作用下，所述旋转式空气捕碳器的二氧化碳吸附室基于所述二氧化碳吸附剂单元中转动至所述二氧化碳吸附室内的二氧化碳吸附剂，对空气中的二氧化碳进行吸附处理，并排出洁净空气；
[0028]在所述吹扫泵的作用下，将转动至所述旋转式空气捕碳器的残余气吹扫区内的格栅对应的二氧化碳吸附剂孔隙中的空气排出；
[0029]所述旋转式空气捕碳器的二氧化碳解吸室基于太阳光的能量，对所述二氧化碳吸附剂单元中转动至所述二氧化碳解吸室内的二氧化碳吸附剂进行解吸处理，并在所述解吸泵的作用下排出捕集到的二氧化碳气体；
[0030]所述二氧化碳存储模块对捕集到的二氧化碳气体进行存储。
[0031]根据本申请的技术方案，通过旋转式空气捕碳器对空气中的二氧化碳进行吸附处
理，同时基于太阳光的能量对已吸附的二氧化碳进行解吸处理，以实现空气中二氧化碳的捕集。本方案中由于旋转式空气捕碳器包括二氧化碳吸附室和二氧化碳解吸室，使二氧化碳吸附过程和解吸过程在同一设备中完成在吸附阶段，从而降低了空气碳捕集系统的复杂性。另外，旋转式空气捕碳器中的残余气吹扫区可以使二氧化碳吸附剂中残余的空气排出，以提升所捕集的二氧化碳的纯度。此外，二氧化碳解吸室采用太阳能作为解吸热量来源，无需配备专门的供热系统，即可实现吸附剂的再生，从而不仅可以节省能源消耗，也可以降低系统的复杂性，提升系统布置位置的灵活性。
[0032]本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
[0033]本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0034]图1为本申请实施例所提供的一种太阳能供热的旋转式空气捕碳器的结构框图；
[0035]图2为图1中A
‑
A截面的剖面图；
[0036]图3为本申请实施例所提供的一种太阳能供热的旋转式空气碳捕集系统的结构框图；
[0037]图4为本申请实施例所提供的一种太阳能供热的旋转式空气碳捕集方法的流程图。
[0038]附图标记：
[0039]二氧化碳吸附剂单元，101；驱动轴，102；二氧化碳吸附室，103；二氧化碳解本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能供热的旋转式空气捕碳器，其特征在于，包括：二氧化碳吸附剂单元、转动轴、二氧化碳吸附室、二氧化碳解吸室、过渡密封区和残余气吹扫区；其中：所述二氧化碳吸附剂单元为圆柱体形，用于放置二氧化碳吸附剂，且所述二氧化碳吸附剂单元内设有由多个通过所述二氧化碳吸附剂单元中轴线的隔板所形成的多个格栅，各个所述格栅内的二氧化碳吸附剂之间相互隔离；所述转动轴固定于所述二氧化碳吸附剂单元轴向的中心，用于按照预设的速度及方向进行转动，并驱动所述二氧化碳吸附剂单元进行转动；所述二氧化碳吸附室设在所述旋转式空气捕碳器的下部，所述二氧化碳吸附室两侧设有空气进口和空气出口，所述二氧化碳吸附剂单元中的一部分位于所述二氧化碳吸附室中，所述二氧化碳吸附室用于基于转动至所述二氧化碳吸附室内的二氧化碳吸附剂对空气中的二氧化碳进行吸附处理；所述二氧化碳解吸室设在所述旋转式空气捕碳器的上部，且所述二氧化碳解吸室设有解吸气出口，所述二氧化碳吸附剂单元中的一部分位于所述二氧化碳解吸室中，所述二氧化碳解吸室用于获取太阳光，并基于太阳光的能量对转动至所述二氧化碳解吸室内的二氧化碳吸附剂进行解吸处理；所述过渡密封区设在沿所述转动轴转动方向上，所述二氧化碳解吸室和二氧化碳吸附室之间，用于对转动至所述过渡密封区内的格栅对应的二氧化碳吸附剂进行密封；所述残余气吹扫区设在沿所述转动轴转动方向上，所述二氧化碳吸附室至所述二氧化碳解吸室之间，且所述残余气吹扫区设有吹扫气出口；所述残余气吹扫区用于使转动至其区域内的格栅对应的二氧化碳吸附剂孔隙中的空气排出。2.根据权利要求1所述的旋转式空气捕碳器，其特征在于，所述二氧化碳解吸室的内侧面布置相变储热材料。3.根据权利要求1所述的旋转式空气捕碳器，其特征在于，所述二氧化碳解吸室的顶部为透光隔热材料。4.根据权利要求1所述的旋转式空气捕碳器，其特征在于，所述二氧化碳吸附剂单元的外表面涂覆太阳能吸热涂层。5.根据权利要求1所述的旋转式空气捕碳器，其特征在于，所述转动轴的转动速度基于所述二氧化碳解吸室的温度来确定。6.一种太阳能供热的旋转式...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡铭，杨成龙，赵瀚辰，程广文，杨嵩，郭中旭，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：