【技术实现步骤摘要】
本申请涉及船舶碳减排，具体而言，涉及一种离心式塔器及船舶碳减排系统。
技术介绍
1、碳减排的技术路线主要分前处理和后处理。替代燃料和燃料电池的前处理方案虽然潜力较大，但技术上当前仍处于初步探索阶段，预计潜力兑现期限较长。后处理方案中包括典型的碳捕捉利用和封存(carbon capture,utilization and storage,ccus)技术。ccus在陆基工业中已有较多成功实践案例，技术成熟度和可实现度较高。因此，ccus被视为近期最有望广泛推广的解决碳减排的技术方案。
2、在船上的应用场景中，主机排出的烟气具有排量大但co2浓度相对较低的特点，因此适宜采用化学吸收法来捕集co2。化学吸收法，即采用化学试剂与co2发生化学反应，再通加热再生解吸。co2在被吸收之后，再通过一定的方法重新生成co2(即碳脱附)。
3、目前，已有的陆基的化学法ccus系统中，碳的吸收和脱附作用均采用重力塔的方式。ccus重力塔的技术原理和脱硫塔设备一样，通过重力(浮力)做功驱动气液接触和反应，使气液两相实现上下分离。这种方式受热均匀，且脱附较为虽然能够实现溶液中水的自循环，是当前多数企业研发船用系统的技术方案。
4、但是，重力式反应塔的设计带来了一个不可避免的弊端：为使气液充分接触和分离，反应塔需要高度足够以驱使其中反应物在重力(浮力)方向上做功，这使得重力塔高度动辄几十米。塔器过高，随之造成设备体积和重量的大幅增大，因而较难兼容于船舶空间，给船舶的经济性(减少了船舶载重量)和稳性(装置重心增高)带来较大
技术实现思路
1、本申请实施例的目的在于提供一种离心式塔器及船舶碳减排系统，其不依赖重力及浮力作用，通过离心运动保证气液的接触强度，实现气液的充分接触与反应，因而离心式塔器的整体尺寸可以大大减小。
2、第一方面，提供了一种离心式塔器，包括：
3、圆柱形反应器，具有内部的圆柱状腔体，其顶部设置有液体进口和气体出口，其底部设置有液体出口，其侧壁靠近底部设置有气体进口；
4、转轴，由圆柱形反应器的顶端穿入圆柱状腔体中，并延伸至圆柱状腔体的底部，转轴的旋转轴线与圆柱形反应器轴线重合；转轴位于圆柱形反应器中的本体上设置有若干扇叶，每个扇叶的一端与转轴连接，另一端沿转轴的径向向外延伸预定长度；
5、驱动装置，设置在圆柱形反应器的上方，且与转轴顶部连接，用于驱动转轴以预定旋转速度转动。
6、在一种可实施的方案中，圆柱形反应器内部的圆柱形腔体的底部设置为锥尖朝上的圆锥形结构，圆锥形结构的轴线与圆柱形反应器的轴线重合。
7、在一种可实施的方案中，转轴上设置的扇叶为细棍状结构或为具有一定宽度的叶片结构。
8、在一种可实施的方案中，转轴上设置的若干扇叶分为多个扇叶组，每个扇叶组包括多个扇叶，且同一扇叶组中的扇叶处于同一高度且围绕转轴圆周均匀分布；
9、多个扇叶组沿转轴的轴向依次排布。
10、在一种可实施的方案中，离心式塔器还包括固定叶片，固定叶片的第一端与圆柱形反应器的腔体内壁连接，固定叶片的第二端沿圆柱形反应器径向向转轴延伸预定长度；
11、固定叶片与扇叶组在高度方向上交错布置。
12、在一种可实施的方案中，固定叶片为细棍状结构或长条薄板状结构；在相邻两个扇叶组之间布置有多个固定叶片，且呈圆周均匀分布。
13、在一种可实施的方案中，固定叶片为圆环状薄板；在相邻两个扇叶组之间布置有一个固定叶片；圆环状薄板的外边沿与圆柱形反应器的腔体内壁连接。
14、根据本申请的第二方面，还提供了一种船舶碳减排系统，包括：
15、预处理装置，其入口与船舶主机和辅机的排烟口连通，用于对含碳烟气进行冷却和洗涤；
16、吸收装置，包括一个前述方案中的离心式塔器，称为第一离心式塔器，第一离心式塔器的气体进口与预处理装置的烟气出口连接，第一离心式塔器的液体进口输入碳吸收剂，第一离心式塔器的气体出口用于排出烟气，第一离心式塔器的液体出口用于排出吸收co2后的富液；
17、解吸装置，包括一个前述方案中的离心式塔器，称为第二离心式塔器，第二离心式塔器的气体进口封闭，第二离心式塔器的液体进口承接由第一离心式塔器的液体出口输出的富液，第二离心式塔器的气体出口用于排出气态co2，第二离心式塔器的液体出口用于排出分离出co2后的贫液。
18、在一种可实施的方案中，船舶碳减排系统还包括：
19、调压装置，其入口用于承接由第二离心式塔器的气体出口排出的气态co2，并且调压装置用于对气态co2进行加压处理并排出；
20、干燥装置，其入口用于承接调压装置排出的加压后的气态co2，且干燥装置用于对气态co2进行干燥以降低水分含量并排出；
21、提纯装置，其入口用于承接由干燥装置排出的气态co2，并用于将气态co2纯度提升，使之成为高纯气态co2并排出；
22、液化装置，其入口用于承接由提纯装置排出的高纯气态co2，并用于将高纯气态co2转为液态co2并排出；
23、储存装置，用于承接由液化装置排出的液态co2并存储。
24、在一种可实施的方案中，船舶碳减排系统还包括多个在船舶上上下叠置的集装箱，预处理装置、吸收装置、解吸装置、调压装置、干燥装置、提纯装置、液化装置和储存装置布置在多个集装箱中。
25、与现有技术相比，本申请的有益效果至少包括：
26、本申请的离心式塔器的方案中，液体从圆柱形反应器顶部的液体进口进入，气体从圆柱形反应器定部一侧的气体进口进入，同时驱动装置驱动转轴以一定的速度转动，并且带动转轴上的扇叶转动，进而可以使顶部进入的液体获得沿径向向外的离心力，液体相对气体沿径向向外，气体相对液体沿径向向内，使液体以相对较高的速度与气体接触，以使液体与气体充分反应，如此，由于本装置通过离心力的作用来保证液体与气体的接触强度，无需借助装置的高度差及重力作用，因此相比重力式塔器而言，本申请的离心式塔器的高度可以极大的降低，设备的体积和重量也可以相对的减小，减少在船舶上空间占用，整体装置的重心也得以降低，基本不会对船舶的稳定性带来影响。
27、此外，还可以通过驱动装置调整转轴的转速，使得圆柱形反应器中的液体和气体获得更快的旋转加速度，并且通过提高转速以提高气液的接触强度，实现对离心式塔器中的气液化学反应效率的调整。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种离心式塔器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的离心式塔器，其特征在于，所述圆柱形反应器(10)内部的圆柱形腔体的底部设置为锥尖朝上的圆锥形结构(11)，所述圆锥形结构(11)的轴线与所述圆柱形反应器的轴线重合。
3.根据权利要求1所述的离心式塔器，其特征在于，所述转轴(20)上设置的所述扇叶(21)为细棍状结构或为具有一定宽度的叶片结构。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的离心式塔器，其特征在于，所述转轴(20)上设置的若干所述扇叶(21)分为多个扇叶组(30)，每个所述扇叶组(30)包括多个所述扇叶(21)，且同一所述扇叶组(30)中的所述扇叶(21)处于同一高度且围绕所述转轴(20)圆周均匀分布；
5.根据权利要求4所述的离心式塔器，其特征在于，还包括固定叶片(12)，所述固定叶片(12)的第一端与所述圆柱形反应器(10)的腔体内壁连接，所述固定叶片(12)的第二端沿所述圆柱形反应器(10)径向向所述转轴(20)延伸预定长度；
6.根据权利要求5所述的离心式塔器，其特征在于，所述固定叶片(12)为
7.根据权利要求5所述的离心式塔器，其特征在于，所述固定叶片(12)为圆环状薄板(123)；在相邻两个所述扇叶组(30)之间布置有一个所述固定叶片(12)；所述圆环状薄板(123)的外边沿与所述圆柱形反应器(10)的腔体内壁连接。
8.一种船舶碳减排系统，其特征在于，包括：
9.根据权利要求8所述的船舶碳减排系统，其特征在于，还包括：
10.根据权利要求9所述的船舶碳减排系统，其特征在于，还包括多个在船舶上上下叠置的集装箱，所述预处理装置(100)、所述吸收装置(200)、所述解吸装置(300)、所述调压装置(400)、所述干燥装置(500)、所述提纯装置(600)、所述液化装置(700)和储存装置(800)布置在多个所述集装箱中。
...【技术特征摘要】
1.一种离心式塔器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的离心式塔器，其特征在于，所述圆柱形反应器(10)内部的圆柱形腔体的底部设置为锥尖朝上的圆锥形结构(11)，所述圆锥形结构(11)的轴线与所述圆柱形反应器的轴线重合。
3.根据权利要求1所述的离心式塔器，其特征在于，所述转轴(20)上设置的所述扇叶(21)为细棍状结构或为具有一定宽度的叶片结构。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的离心式塔器，其特征在于，所述转轴(20)上设置的若干所述扇叶(21)分为多个扇叶组(30)，每个所述扇叶组(30)包括多个所述扇叶(21)，且同一所述扇叶组(30)中的所述扇叶(21)处于同一高度且围绕所述转轴(20)圆周均匀分布；
5.根据权利要求4所述的离心式塔器，其特征在于，还包括固定叶片(12)，所述固定叶片(12)的第一端与所述圆柱形反应器(10)的腔体内壁连接，所述固定叶片(12)的第二端沿所述圆柱形反应器(10)径向向所述转轴(20)延伸预定长度...
【专利技术属性】
技术研发人员：张洋，胡可一，陈兵，柳一点，周清华，郑双燕，王康洛，
申请(专利权)人：江南造船集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。