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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及直接空气碳捕集的,尤其涉及一种直接空气碳捕集方法及系统。
技术介绍
1、随着全球经济的快速发展,能源需求量越来越大,导致二氧化碳排放量急剧增加,大气中二氧化碳含量超过了400ppm,对环境造成了严重的影响,温室效应就是其中较为突出问题。目前,固态胺吸附法因其吸附量高、捕获成本低、工艺简单、对设备腐蚀小等优点,越来越受到研究者的关注。
2、中国专利技术专利申请cn114522505a公开了一种基于胺负载固体吸附剂的直接空气二氧化碳捕集系统,包括依次连通的流量计、填充有胺负载固体吸附剂的吸附管、扩口管、气泵、缩口管、三通阀;其中三通阀另外两个端口分别与气体收集袋、排空管相连通。但是,需要气泵等高能耗装置,捕集成本高,工艺复杂,不易连续操作。
3、中国专利技术专利申请cn115999308a公开了一种基于mofs吸附剂的直接空气碳捕集及利用系统和方法,该系统包括:吸附反应器系统,用于吸附空气中的co2或进行解吸附;蒸汽发生器及疏水回收系统,与吸附反应器系统相连,用于为吸附反应器系统提供热源;再生冷却除水系统,与吸附反应器系统和蒸汽发生器及疏水回收系统相连。但是,需要额外的高温蒸汽进行再生,工艺复杂,不易连续操作。
4、中国专利技术专利申请cn113813746a公开了一种从空气中直接捕集二氧化碳的装置,其采用的是薄层移动床和球形固态胺吸附剂,薄层移动床的高度为10m~25m,球型固态胺吸附剂需要在其中上下转移,系统磨损较大。
5、中国专利技术专利申请cn114901382a
6、中国专利技术专利申请cn112169537a公开了一种快速变温吸附转轮式直接空气二氧化碳捕集系统,所述快速变温吸附转轮式直接空气二氧化碳捕集系统包括:转轮;吸附流路以及再生流路,再生气体在再生流路内沿与第一方向相反的第二方向流动,其中,再生气体为水蒸气发生器加热产生的水蒸气,加热后的再生气体流经转轮的再生区后进入冷凝器内被冷凝,冷凝得到液体为冷凝水,所述冷凝水经冷凝管路流入水蒸气发生器内,冷凝分离得到的气体为收集的二氧化碳气体。但是,由于需要使用3d打印技术成型的转轮为整体式结构,性能虽好,但成本极高,并且结构相对复杂,吸附脱附温差不宜过大等,设计扩展性差。
7、上述方案均属于独立dac(direct air capture,直接空气碳捕集)捕集系统,未实现与现有装置的集成设计。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种直接空气碳捕集方法及系统,以解决现有技术中的直接空气碳捕集装置未能实现与现有装置集成设计的技术问题。
2、本专利技术的上述目的可采用下列技术方案来实现:
3、本专利技术提供一种直接空气碳捕集方法,包括:吸附步骤和再生步骤;
4、所述吸附步骤包括:
5、将吸附剂组件设置于空气流通装置的气流通道中;
6、气流流经所述吸附剂组件,所述吸附剂组件吸附气流中的二氧化碳;
7、所述再生步骤包括:
8、利用空气流通装置的气流的能量,来向所述吸附剂组件输送高温气流,以对所述吸附剂组件进行加热再生。
9、在优选的实施方式中,所述空气流通装置包括空冷装置和换热装置,气流依次流经所述空冷装置与所述换热装置;实施所述吸附步骤时,所述吸附剂组件设置于所述空冷装置的前方,气流依次流经所述吸附剂组件、所述空冷装置与所述换热装置。
10、在优选的实施方式中,实施所述再生步骤时,所述吸附剂组件设置于所述换热装置的后方,气流依次流经所述空冷装置、所述换热装置与所述吸附剂组件。
11、在优选的实施方式中,实施所述再生步骤时,所述换热装置的气流出口连接至蒸汽发生器的入口,所述蒸汽发生器利用所述换热装置输出的气流的能量产生蒸汽并将蒸汽输送至所述吸附剂组件。
12、在优选的实施方式中,所述吸附剂组件中胺活性组分负载采用原位负载的形式进行。
13、在优选的实施方式中,所述吸附剂组件为结构化柔性膜组件或颗粒组件。
14、本专利技术提供一种直接空气碳捕集系统,包括:支撑机构、空冷装置、换热装置和吸附剂组件,所述空冷装置和所述换热装置均安装于所述支撑机构,气流依次流经所述空冷装置与所述换热装置;所述支撑机构设置有第一安装位和第二安装位,所述第一安装位位于所述空冷装置的前方,所述第二安装位位于所述换热装置的后方,所述吸附剂组件能够可拆卸地安装于所述第一安装位或所述第二安装位。
15、在优选的实施方式中,所述直接空气碳捕集系统还包括蒸汽发生器,所述换热装置的气流出口连接至所述蒸汽发生器的入口,所述蒸汽发生器能够利用所述换热装置输出的气流的能量产生蒸汽,所述蒸汽发生器的蒸汽出口设置有第三安装位,所述吸附剂组件还能够可拆卸地安装于所述第三安装位。
16、在优选的实施方式中,所述直接空气碳捕集系统还包括二氧化碳储罐和压缩机,所述第二安装位的出口和所述第三安装位的出口均通过阀门连接至所述压缩机的入口,所述压缩机的出口与所述二氧化碳储罐连通。
17、在优选的实施方式中,所述直接空气碳捕集系统还包括循环泵和胺溶液容器,所述吸附剂组件设置于所述第一安装位时,所述胺溶液容器的出口和所述循环泵的入口能够分别与所述吸附剂组件连接。
18、在优选的实施方式中,所述支撑机构中设置有间隔分布的可活动盖板,所述第一安装位设置于所述可活动盖板之间,所述可活动盖板用于阻止气流流经所述第一安装位。
19、本专利技术的特点及优点是:
20、该直接空气碳捕集方法可以应用于石化企业的空冷通道以及各设备或各场所换气通风的出风口处等,利用已有设施设备的气流,使气流流经吸附剂组件,吸附气流中的二氧化碳,以减少碳排放,这样,不必为吸附剂组件配置风机,利用已有气流进行空气输送,降低了系统能耗。再生步骤中,利用已有设施设备的气流的能量,来对吸附剂组件进行加热再生,从而减少了吸附剂组件再生所需额外提供的能量。再生完成后,可以再次实施吸附步骤,从而实现吸附步骤与再生步骤循环进行。
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1.一种直接空气碳捕集方法,其特征在于,包括:吸附步骤和再生步骤;
2.根据权利要求1所述的直接空气碳捕集方法,其特征在于,
3.根据权利要求2所述的直接空气碳捕集方法,其特征在于,
4.根据权利要求2所述的直接空气碳捕集方法,其特征在于,
5.根据权利要求1所述的直接空气碳捕集方法,其特征在于,
6.根据权利要求1-5中任一项所述的直接空气碳捕集方法,其特征在于,
7.一种直接空气碳捕集系统,其特征在于,包括:支撑机构、空冷装置、换热装置和吸附剂组件,所述空冷装置和所述换热装置均安装于所述支撑机构,气流依次流经所述空冷装置与所述换热装置;
8.根据权利要求7所述的直接空气碳捕集系统,其特征在于,
9.根据权利要求8所述的直接空气碳捕集系统,其特征在于,
10.根据权利要求7所述的直接空气碳捕集系统,其特征在于,
11.根据权利要求10所述的直接空气碳捕集系统,其特征在于,
【技术特征摘要】
1.一种直接空气碳捕集方法,其特征在于,包括:吸附步骤和再生步骤;
2.根据权利要求1所述的直接空气碳捕集方法,其特征在于,
3.根据权利要求2所述的直接空气碳捕集方法,其特征在于,
4.根据权利要求2所述的直接空气碳捕集方法,其特征在于,
5.根据权利要求1所述的直接空气碳捕集方法,其特征在于,
6.根据权利要求1-5中任一项所述的直接空气碳捕集方法,其特征在于,
7.一种直...
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