一种基于低共熔溶剂的生物氢脱碳净化装置，包括基座、电机和储气室，所述的基座上层装有储气室、配电箱、吸收室和搅拌装置，基座下层装有富液箱、废水箱和再生室，吸收室的进气口经进气管与进气泵相连通，进气泵电源端经导线与配电箱相连，吸收室的出气口经出气管与储气室进口相连通，吸收室底部的出液口经三通阀及管道分别与富液箱和废水箱进口相连通，富液箱出口经管道与吸收室的余热层进口相连通，吸收室下部的余热层出口经管道与再生室的进口相连通。本发明专利技术结构简单，设计科学合理，操作简单，能够有效吸收CO2，提高生物氢中H2纯度，有良好的社会和经济效益。良好的社会和经济效益。良好的社会和经济效益。
【技术实现步骤摘要】
一种基于低共熔溶剂的生物氢脱碳净化装置
[0001]本专利技术涉及气体净化
，特别是一种基于低共熔溶剂的生物氢脱碳净化装置。
技术介绍
[0002]由于氢气能源密度高、可再生并且燃烧无污染，氢能被认为是化石燃料最理想的替代品。
[0003]光发酵生物制氢具有副产物少、原料种类广等优点，被认为是一种很有前景的制氢方法。但光发酵制氢过程中还会伴随CO2产生，研究表明生物氢中CO2的浓度约为30%~50%，CO2浓度过高会降低生物氢气的热值，使光发酵制氢产生的H2难以被直接利用，阻碍了光发酵制氢的应用，因此，如何去除生物制氢中的CO2，提高H2纯度是促进生物氢应用市场的关键。
[0004]低共熔溶剂（DES）是一种类离子液体，具有良好的CO2吸收能力。DES具有原料价格低廉、制备简单、绿色环保、可循环利用以及再生能耗低等优势，但是DES通常存在黏度问题，高黏度影响了CO2在液体中的传质能力，进而抑制了CO2的吸收速率，那么如何利用DES去除生物制氢中的CO2，至今未见有相关设备的公开报道。
技术实现思路
[0005]针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本专利技术之目的就是提供一种基于低共熔溶剂的生物氢脱碳净化装置，可有效解决生物氢中CO2含量高，且DES对CO2的吸收速率低的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术解决的技术方案是，一种基于低共熔溶剂的生物氢脱碳净化装置，包括基座、电机和储气室，所述的基座上层装有储气室、配电箱、吸收室和搅拌装置，基座下层装有富液箱、废水箱和再生室，吸收室的进气口经进气管与进气泵相连通，进气泵电源端经导线与配电箱相连，吸收室的出气口经出气管与储气室进口相连通，吸收室底部的出液口经三通阀及管道分别与富液箱和废水箱进口相连通，富液箱出口经管道与吸收室的余热层进口相连通，吸收室下部的余热层出口经管道与再生室的进口相连通。
[0007]本专利技术结构简单，设计科学合理，操作简单，能够有效吸收CO2，提高生物氢中H2纯度，有良好的社会和经济效益。
附图说明
[0008]图1是本专利技术结构主视图。
[0009]图2是本专利技术结构后视图。
[0010]图3是本专利技术吸收室结构示意图。
[0011]图4是本专利技术吸收室剖面图。
实施方式
[0012]以下结合附图和具体情况对本专利技术的具体实施方式作详细说明。
[0013]结合附图给出，一种基于低共熔溶剂的生物氢脱碳净化装置，包括基座、电机和储气室，所述的基座9上层装有储气室8、配电箱7、吸收室19和搅拌装置，基座9下层装有富液箱15、废水箱16和再生室17，吸收室19的进气口经进气管2与进气泵13相连通，进气泵13电源端经导线与配电箱7相连，吸收室19的出气口28经出气管6与储气室8进口相连通，吸收室19底部的出液口22经三通阀及管道分别与富液箱15和废水箱16进口相连通，富液箱15出口经管道与吸收室19的余热层进口21相连通，吸收室19下部的余热层出口27经管道与再生室17的进口相连通。
[0014]为保证更好的实施效果，所述的搅拌装置包括电机支架5、电机4、搅拌杆3和搅拌叶片301，电机支架5装在基座9上层，流量计1、进水泵11、进气泵13均固定于电动机支架5上，电机支架5上面装有电机4，电机4的电机轴向下与搅拌杆3一端相连通，搅拌杆3另一端穿过顶盖20伸进吸收室19内，位于吸收室19内的搅拌杆3上装有均布的搅拌叶片301，电机4电源端经导线与配电箱7相连，搅拌杆3由电动机4提供动力，搅拌杆3上的双层搅拌叶片301可以将吸收室19内的DES搅拌更充分，避免了吸收过程中搅拌不均匀。
[0015]所述的出气管6与干燥罐10进口相连通，干燥罐10出口经管道与储气室8进口相连通。
[0016]所述的吸收室19为双层结构，吸收室19包括反应腔201、反应腔201腔体外面的余热层24和装在反应腔201上面的顶盖20，顶盖20上设有进气口和出气口28，反应腔201内底部装有细化器26，细化器26的进口与伸进反应腔201内的进气管2出口相连通，余热层24内装有均布的加热线圈25，余热层24的余热层进口21经管道与富液箱15相连通，余热层24底部的余热层出口27经管道与再生室17的进口相连通，加热线圈25电源端经导线与配电箱7相连。
[0017]具体地，细化器26由微孔材料制成，在进气泵13的作用下，生物氢通过细化器26的微孔结构，被分散成很细小的气泡，增加其与DES的接触面积，进而加快了DES吸收CO2。
[0018]所述的顶盖20内装有喷淋器23，喷淋器23包括喷淋管道231及喷头232，喷淋管道231进口与顶盖20上的进水口相连通，喷淋管道231出口与向下的喷头232相连通，基座9上层装有进水泵11，进水泵11经进水管12与顶盖20上的进水口。
[0019]所述的再生室17底面内部装有加热丝18，加热丝18导线与配电箱7相连。
[0020]所述的富液箱15出口与吸收室19的余热层进口21之间的管道上装有富液泵14，富液泵14电源端经导线与配电箱7相连。
[0021]所述的进气管2与进气泵13之间的管道上装有流量计1。
[0022]所述的基座9是本装置的主体固定零件，电机支架5、配电箱7、储气室8、吸收室19分别与基座9上层的凹槽配合固定；富液箱15、废水箱16、再生室17依次置于基座9底层。
[0023]本专利技术在具体使用时，先将DES从吸收室19顶部预留的加液口倒入反应腔201内，DES用量为反应腔201体积的2/3，进气泵13进口与生物氢出口相连通，生物氢在进气泵13的作用下依次通过流量计1、进气管2后，到达吸收室19的反应腔201内，进气管2尾部与吸收室19内细化器26进口相连通，细化后的生物氢在吸收室内与DES反应，且反应过程中利用搅拌杆3进行搅拌，使气体和DES充分接触，增强了CO2在DES中的传质效果，解决了DES因黏度大
而造成吸收效率低的问题，提高吸收效果。同时，DES当温度在30~70℃范围内具有优良的吸收能力，余热层24内设有加热线圈25，加热线圈25加热范围为50~70℃，可提供反应过程中适合的吸收温度。完成生物氢脱碳净化后，氢气经出气口28流出，从出气管6进入干燥管10进行脱水干燥，干燥后的高浓度生物氢净化气被暂存到储气室8内。
[0024]DES吸收CO2是一个放热可逆过程，随着温度继续升高，反应会向着释放CO2的方向进行，当温度在90~120℃范围内时，CO2可从DES中脱出，实现DES的再生。
[0025]不同种类的DES对最佳吸收温度不同，有些DES在（接近常温）30℃、40℃温度下吸收容量大，此时，加热线圈25就不需要打开，室温下直接吸收就可以达到对CO2最大程度的吸收，吸收过程中释放的热量交换给DES富液；但有些DES在50~70℃才能达到最佳吸收温度，此时就需要打开加热线圈25提供反应温度，加热线圈25主要起到维持最佳反应温度的作用，当吸收过程中放出的热量太多，导本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于低共熔溶剂的生物氢脱碳净化装置，包括基座、电机和储气室，其特征在于，所述的基座（9）上层装有储气室（8）、配电箱（7）、吸收室（19）和搅拌装置，基座（9）下层装有富液箱（15）、废水箱（16）和再生室（17），吸收室（19）的进气口经进气管（2）与进气泵（13）相连通，进气泵（13）电源端经导线与配电箱（7）相连，吸收室（19）的出气口（28）经出气管（6）与储气室（8）进口相连通，吸收室（19）底部的出液口（22）经三通阀及管道分别与富液箱（15）和废水箱（16）进口相连通，富液箱（15）出口经管道与吸收室（19）的余热层进口（21）相连通，吸收室（19）下部的余热层出口（27）经管道与再生室（17）的进口相连通。2.根据权利要求1所述的基于低共熔溶剂的生物氢脱碳净化装置，其特征在于，所述的搅拌装置包括电机支架（5）、电机（4）、搅拌杆（3）和搅拌叶片（301），电机支架（5）装在基座（9）上层，电机支架（5）上面装有电机（4），电机（4）的电机轴向下与搅拌杆（3）一端相连通，搅拌杆（3）另一端穿过顶盖（20）伸进吸收室（19）内，位于吸收室（19）内的搅拌杆（3）上装有均布的搅拌叶片（301），电机（4）电源端经导线与配电箱（7）相连。3.根据权利要求1所述的基于低共熔溶剂的生物氢脱碳净化装置，其特征在于，所述的出气管（6）与干燥罐（10）进口相连通，干燥罐（10）出口经管道与储气室（8）进口相连通。4.根据权利要求1所述的基于低共熔溶剂的生物氢脱碳净化装置，其特征在于，所述的吸收室（19）为双层结构，吸收室（19）包括反...
【专利技术属性】
技术研发人员：荆艳艳，张全国，李存杰，李亚猛，蒋丹萍，张志萍，张寰，张洋，
申请(专利权)人：河南农业大学，
类型：发明
国别省市：
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