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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及能源消耗,具体涉及一种大气中温室气体的捕获装置及其使用方法。
技术介绍
1、在工业生产中相关产业的工质气或所排废气中含有co2的成份,均已有对其清楚的有效方法,如物理法(吸附法、膜分离法等),化学反应法,及综合法等多种,所分离出来的co2已大量使用于深埋地下盐穴或压力压入地下岩层来驱使石油天然气以增加油气产量,此外尚无大规模利用co2的产业领域。另一方面,地球气候的极具异常变化,又是源于大气中co2含量的巨大的增量,已从1784年工业革命开始前的275p.p.m猛增到2022年417p.p.m,迫切需要减少今后co2的增量,实施零碳能源体系建设。同时还必须减少co2的原有存量即实现对co2存量的大幅度减量实施负碳能源体系的建设,但迄今为止尚未有这两方面的体系化行动。
2、中国专利文献cn101133294a公开了一种二氧化碳的液化方法,在向容器内供给二氧化碳或含有二氧化碳的气体的同时,向该容器内供给液体氮,在该容器内进行二氧化碳和液体氮的热交换,从而使二氧化碳液化。一种二氧化碳回收装置,包括能够将液化二氧化碳存储于底部的密封容器;可旋转地设置于该容器内,且吸引空气后利用离心力将二氧化碳分离并压缩聚集于外周侧,同时,使该分离后压缩聚集的二氧化碳与液体氮一同由设置于外周的多个喷射口喷射到上述容器内,在该容器内进行二氧化碳和液体氮的热交换,从而使二氧化碳液化的中空状的旋转体;使该旋转体旋转的驱动部。
3、中国专利文献cn108315233a公开了空气制取甲烷的装置由空气制氧机和产甲烷设备及生活用能
4、该现有技术具有以下不足:现有技术中是单独从空气中分别捕获甲烷和二氧化碳,其成本大和结构复杂,无法解决如何从空气中同步捕获甲烷和二氧化碳的问题。
技术实现思路
1、本专利技术为了解决如何同步捕获空气中的二氧化碳和甲烷的技术问题,提供了一种大气中温室气体的捕获装置,其特征在于,包括co2深冷罐和ch4深冷罐,co2深冷罐包括进气口和出气口,所述进气口连通大气,所述出气口连通所述ch4深冷罐,所述co2深冷罐和ch4深冷罐的底部均设有阀门,大气先通过所述co2深冷罐内低温液化co2,再通过所述ch4深冷罐低温液化ch4,液化后的co2和ch4分别从所述co2深冷罐和ch4深冷罐底部的阀门流出。
2、优选的,所述co2深冷罐内通过制冷机组-79℃~-89℃液化co2,所述ch4深冷罐通过制冷机组-163℃~-173℃液化ch4。
3、为了同步捕获o2,所述ch4深冷罐的出气口连通o2深冷罐,所述o2深冷罐内通过制冷机组-183℃~-190℃液化o2,液化后的o2从所述o2深冷罐底部的阀门流出。
4、为了同步捕获n2,所述o2深冷罐的出气口连通n2深冷罐,所述n2深冷罐内通过制冷机组-196℃~-206℃液化n2,液化后的n2从所述n2深冷罐底部的阀门流出。
5、为了有效利用n2,所述n2深冷罐液化的n2进入储n2罐,电解槽电解水生成的h2进入储h2罐,n2和h2以3∶1体积比进入合成氨塔合成nh3,nh3储于压力罐中。
6、为了提高捕获效率,所述co2深冷罐的进气口设有空分机,所述空分机将o2和n2分别分离出来。
7、一种大气中温室气体的捕获装置的使用方法,其特征在于,所述co2深冷罐液化后的co2用于合成动力燃料,所述动力燃料与h2消耗后的生成co2与h2o,消耗后的co2排入大气,消耗后的h2o进入水圈,再通过电解水圈中的水生成h2,大气进入所述捕获装置进行捕获co2,形成循环。
8、优选的,燃料包括甲烷、甲醇、甲酸和乙醇。
9、一种大气中温室气体的捕获装置的使用方法,其特征在于,所述co2深冷罐液化后的co2用于合成生物燃料,所述生物燃料与h2消耗后的生成co2与h2o,消耗后的co2排入大气,消耗后的h2o进入水圈,再通过电解水圈中的水生成h2,大气进入所述捕获装置进行捕获co2,形成循环。
10、优选的,负碳物质包括多糖、蛋白质、葡萄糖和脂肪酸。
11、本专利技术具有以下有益效果:
12、1、本专利技术规模化同步捕获温室气体后,再将温室气体与相关技术融入组合后作为其规模化生产的原料,从而构建成一个完整的内循环生态链,以达到大量、快速地减少温室气体的目的,从而解决地球的气候危机。
13、2、成本低:本专利技术附设同步捕获co2和ch4的装置,即是在液化空气不用的冷却初始段加设一个co2和ch4的同步制冷装置,在液化全空气的全流程中,不单独增加温室气体co2和ch4的成本,使之成本趋近于零;以及在空气分离n2和o2的空分机的技术方案,通过加设一个对残留空气(约占总工艺空气量的1%体积)中co2和ch4进行单列深冷液化捕获,成本也趋近于零(用co2制乙醇或淀粉比用粮食作原料成本低30%)。因此,对同步及单列的co2、ch4液化捕获生产,其实际计算成本可以认为是零。
14、3、应用广:在地球上现有的各种能源形式中,只有负碳co2生态能源能够实现对能源应用的全覆盖:即空间全覆盖,它可以应用于全球各个行业、领域的各种动力能源和生物能源,时间永持续,它可以实现亿年时间的长久永持续。只要地球上有阳光,空气和水存在,则负碳二氧化碳能源就能同步永远存在,且使用价值高。
15、4、煤电净零转型:对燃煤电厂,只要将其所排烟气,经过本专利技术的捕获装置处理后,即可一举转型升级为零co2排放,我国现有燃料发电厂2000多个。
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1.一种大气中温室气体的捕获装置,其特征在于,包括CO2深冷罐和CH4深冷罐,CO2深冷罐包括进气口和出气口,所述进气口连通大气,所述出气口连通所述CH4深冷罐,所述CO2深冷罐和CH4深冷罐的底部均设有阀门,大气先通过所述CO2深冷罐内低温液化CO2,再通过所述CH4深冷罐低温液化CH4,液化后的CO2和CH4分别从所述CO2深冷罐和CH4深冷罐底部的阀门流出。
2.根据权利要求1所述的大气中温室气体的捕获装置,其特征在于:所述CO2深冷罐内通过制冷机组-79℃~-89℃液化CO2,所述CH4深冷罐通过制冷机组-163℃~-173℃液化CH4。
3.根据权利要求2所述的大气中温室气体的捕获装置,其特征在于:所述CH4深冷罐的出气口连通O2深冷罐,所述O2深冷罐内通过制冷机组-183℃~-190℃液化O2,液化后的O2从所述O2深冷罐底部的阀门流出。
4.根据权利要求3所述的大气中温室气体的捕获装置,其特征在于:所述O2深冷罐的出气口连通N2深冷罐,所述N2深冷罐内通过制冷机组-196℃~-206℃液化N2,液化后的N2从所述N2深冷罐底部的阀
5.根据权利要求4所述的大气中温室气体的捕获装置,其特征在于:所述N2深冷罐液化的N2进入储N2罐,电解槽电解水生成的H2进入储H2罐,N2和H2以3∶1体积比进入合成氨塔合成NH3,NH3储于压力罐中。
6.根据权利要求1所述的大气中温室气体的捕获装置,其特征在于:所述CO2深冷罐的进气口设有空分机,所述空分机将O2和N2分别分离出来。
7.根据权利要求1-6中任一所述的大气中温室气体的捕获装置的使用方法,其特征在于,所述CO2深冷罐液化后的CO2用于合成动力燃料,所述动力燃料与H2消耗后的生成CO2与H2O,消耗后的CO2排入大气,消耗后的H2O进入水圈,再通过电解水圈中的水生成H2,大气进入所述捕获装置进行捕获CO2,形成循环。
8.根据权利要求7所述的大气中温室气体的捕获装置的使用方法,其特征在于:燃料包括甲烷、甲醇、甲酸和乙醇。
9.根据权利要求1-6中任一所述的大气中温室气体的捕获装置的使用方法,其特征在于,所述CO2深冷罐液化后的CO2用于合成生物燃料,所述生物燃料与H2消耗后的生成CO2与H2O,消耗后的CO2排入大气,消耗后的H2O进入水圈,再通过电解水圈中的水生成H2,大气进入所述捕获装置进行捕获CO2,形成循环。
10.根据权利要求9所述的大气中温室气体的捕获装置的使用方法,其特征在于:负碳物质包括多糖、蛋白质、葡萄糖和脂肪酸。
...【技术特征摘要】
1.一种大气中温室气体的捕获装置,其特征在于,包括co2深冷罐和ch4深冷罐,co2深冷罐包括进气口和出气口,所述进气口连通大气,所述出气口连通所述ch4深冷罐,所述co2深冷罐和ch4深冷罐的底部均设有阀门,大气先通过所述co2深冷罐内低温液化co2,再通过所述ch4深冷罐低温液化ch4,液化后的co2和ch4分别从所述co2深冷罐和ch4深冷罐底部的阀门流出。
2.根据权利要求1所述的大气中温室气体的捕获装置,其特征在于:所述co2深冷罐内通过制冷机组-79℃~-89℃液化co2,所述ch4深冷罐通过制冷机组-163℃~-173℃液化ch4。
3.根据权利要求2所述的大气中温室气体的捕获装置,其特征在于:所述ch4深冷罐的出气口连通o2深冷罐,所述o2深冷罐内通过制冷机组-183℃~-190℃液化o2,液化后的o2从所述o2深冷罐底部的阀门流出。
4.根据权利要求3所述的大气中温室气体的捕获装置,其特征在于:所述o2深冷罐的出气口连通n2深冷罐,所述n2深冷罐内通过制冷机组-196℃~-206℃液化n2,液化后的n2从所述n2深冷罐底部的阀门流出。
5.根据权利要求4所述的大气中温室气体的捕获装置,其特征在于:所述n2深冷罐液化的n2进入储n2罐,电解槽...
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