【技术实现步骤摘要】
利用余热能和渗透能的船舶二氧化碳水合捕集系统和方法
[0001]本专利技术涉及水合物应用技术及环境保护
，具体涉及一种利用余热能和渗透能的船舶二氧化碳水合捕集系统和方法。
技术介绍
[0002]CO2作为最主要的温室气体之一，截止到2021全球CO2排放量已经达到了363亿吨。我国作为目前世界上最大的CO2排放国，2021年CO2排放量约为100亿吨，减排压力巨大。
[0003]随着我国经济的快速增长，航运业愈显发达，我国进出口货物运输总量的90％都是利用海洋运输。截止到2020年底，我国拥有运输船舶12.68万艘，净载重量27060.16万吨。而随着船舶数量的急剧增长，船舶尾气对大气CO2浓度的贡献度也在不断攀升。因此，在全球碳中和的背景下，航运碳减碳也是必然的。近几年全球水运行业的年均温室气体排放量约为9亿吨二氧化碳当量，约占全球温室气体排放量的2.6％。如果按照当前态势发展，到2050年，水运行业碳排放量还将增加1倍。航运碳减排及能源回收成为航运发展的必然趋势。
[0004]对于大多数集中排放的C...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种利用余热能和渗透能的船舶二氧化碳水合捕集系统，其特征在于，该系统包括：相连的尾气预处理模块、余热能
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渗透能发电模块、水合物法碳捕集模块，以及CO2转移、利用与封存模块；所述尾气预处理模块用于对船舶尾气依次进行降温处理、氧化除尘处理以及脱硫脱硝处理；所述余热能
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渗透能发电模块用于将有机朗肯循环余热发电与渗透能发电的电能储存，以供水合物法碳捕集模块用电；所述水合物法碳捕集模块用于将经过所述尾气预处理模块的烟气鼓泡强化生成CO2水合物，所述CO2水合物聚集后形成水合物浆体，其中，对一部分的所述水合物浆体进行捕集CO2并加热泄压分解生产净化水操作，得到纯CO2气体和净化水；对另一部分的水合物浆体进行过滤出CO2水合物固体，得到CO2水合物固体并储存；所述CO2转移、利用与封存模块用于将所述纯CO2气体与CO2水合物固体直接封存至海洋或地质，或运输至下游用户进行工业利用或生物利用。2.如权利要求1所述的利用余热能和渗透能的船舶二氧化碳水合捕集系统，其特征在于，所述尾气预处理模块包括依次相连的换热器、预处理装置、第一洗涤塔和第二洗涤塔；所述换热器用于对船舶尾气进行降温处理，以使温度为350℃～400℃的高温高压船舶尾气被利用为发电，并降温至45℃以下；所述预处理装置用于采用臭氧对降温处理后的船舶尾气进行氧化处理并采用除尘布袋去除杂质；所述第一洗涤塔和第二洗涤塔用于对氧化除尘处理后的船舶尾气进行脱硫脱硝处理，并得到洗涤液。3.如权利要求2所述的利用余热能和渗透能的船舶二氧化碳水合捕集系统，其特征在于，所述水合物法碳捕集模块包括CO2水合物鼓泡发生器、水合物过滤/分解器和水合物过滤/储存一体化装置；所述CO2水合物鼓泡发生器用于对CO2气体鼓泡强化生成水合物，水合物密度小于浓卤水密度，因此积聚在CO2水合物鼓泡发生器顶部形成水合物相分数较高的浆体；所述水合物过滤/分解器用于捕集所述水合物浆体中的CO2并加热泄压分解生产净化水；所述水合物过滤/储存一体化装置用于过滤出所述水合物浆体中的CO2水合物固体，并压实所述CO2水合物固体后储存。4.如权利要求3所述的利用余热能和渗透能的船舶二氧化碳水合捕集系统，其特征在于，所述CO2水合物鼓泡发生器包括中空的发生器本体，所述发生器本体内的底部设置有鼓泡板；所述发生器本体的底部分别开设有浓卤水出口和海水入口；顶部开设有水合物浆出口，以及开设在所述水合物浆出口上方的排气口。5.如权利要求3所述的利用余热能和渗透能的船舶二氧化碳水合捕集系统，其特征在于，所述水合物过滤/分解器包括分解器本体，所述分解器本体内的顶部设置有压实板、底部设置有水合物固体过滤板；所述分解器本体上位于所述水合物固体过滤板的下...
【专利技术属性】
技术研发人员：殷振元，黄海林，刘学健，任俊杰，
申请(专利权)人：清华大学深圳国际研究生院，
类型：发明
国别省市：
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