【技术实现步骤摘要】
本申请涉及二氧化碳捕集，特别涉及一种二氧化碳捕集用吸附固定床中试实验装置。
技术介绍
1、二氧化碳捕集技术(ccus)是应对全球气候变化的关键技术之一，是指将co2从工业过程、能源利用或大气中分离出来，直接加以利用或注入地层以实现co2永久减排的过程。目前碳捕集技术已被证实能够有效控制火电厂烟气的碳排放。
2、目前应用于火电厂的碳捕集技术包括化学吸收法、膜分离法、吸附法等。其中，化学吸收法具有吸收速率高及工艺成熟等优点，但该方法存在易腐蚀、再生能耗高及运行成本高的缺点使其在碳捕集领域的推广应用存在局限性。膜分离法具有操作简单、设备占地面积小及分离效率高等优点，但其应用规模限制、膜材料制备与维护成本高等缺点限制了火电厂烟气中二氧化碳捕集领域的进一步推广。干式吸附法是一种无水及其他溶剂参与的干式吸附、解吸过程，具有能耗低、吸附效果稳定等优点，在火电厂烟气中二氧化碳捕集领域具有广泛的应用前景。
3、干式吸附材料的吸附性能在吸附固定床小试中能够高效吸附解吸二氧化碳，但是目前未有用于测试吸附材料吸附性能且可连续操作的吸附固定床中试实验装置。为进一步探究吸附材料吸附性能，同时考虑能耗、操作连续性及安全性等问题，推广该方法在火电厂烟气二氧化碳捕集领域的应用，亟待开发一种二氧化碳捕集用吸附固定床中试实验装置。
技术实现思路
1、有鉴于现有技术中存在的上述问题，本申请提供了一种二氧化碳捕集用吸附固定床中试实验装置，本申请采用的技术方案如下。
2、一种二氧化碳捕集用
3、进气预处理单元，包括配气单元和温控单元；所述配气单元包括用于输送空气的第一进气管道、用于输送氮气的第二进气管道、用于输送二氧化碳的第三进气管道，以及分别与所述第一进气管道、所述第二进气管道和所述第三进气管道连接的混合器；所述温控单元与所述混合器连接，所述温控单元用于调节空气、氮气和二氧化碳混合形成的混合气体的温度；
4、吸附脱附单元，包括多个吸附固定床反应器，多个所述吸附固定床反应器的进气口通过第一阀组件与所述温控单元连接，多个所述吸附固定床反应器的出气口通过第二阀组件与尾气管道和富气管道连接；多个所述吸附固定床反应器构造为交替进行吸附和脱附；
5、在所述吸附固定床反应器进行吸附过程中，所述吸附固定床反应器的进气口通过所述第一阀组件与所述温控单元连通，所述吸附固定床反应器的出气口通过第二阀组件与尾气管道连通，所述吸附固定床反应器利用吸附剂对混合气体中二氧化碳进行吸附，并将尾气排放至尾气管道；
6、在所述吸附固定床反应器进行脱附过程中，所述吸附固定床反应器的进气口与所述温控单元断开连接，所述吸附固定床反应器的出气口通过所述第二阀组件与所述富气管道连接，所述吸附固定床反应器对吸附剂中的二氧化碳进行脱附，脱附后的二氧化碳排放至所述富气管道。
7、在一些实施例中，所述吸附固定床反应器的外侧设有电磁感应加热器。
8、在一些实施例中，所述吸附固定床反应器的内部设有换热器，所述换热器用于利用换热介质对所述吸附剂进行加热或冷却。
9、在一些实施例中，所述吸附固定床反应器内设有第一气体分布器，且所述第一气体分布器与所述吸附固定床反应器的进气口连接，所述第一气体分布器用于将混合气体分散在所述吸附固定床反应器内部。
10、在一些实施例中，所述第一气体分布器包括输气管和带孔管，所述输气管的一端与所述吸附固定床反应器的进气口连接，所述输气管的另一端与所述带孔管的外壁相接，所述输气管构造为通过所述带孔管的管壁上的通孔向所述带孔管输送混合气体。
11、在一些实施例中，所述吸附固定床反应器内设有过滤器，所述过滤器与所述吸附固定床反应器的出气口连接，所述过滤器用于对尾气或二氧化碳气体进行过滤。
12、在一些实施例中，所述吸附固定床反应器内还可设置有第二气体分布器，所述第二气体分布器可设于所述吸附固定床反应器内在气流方向上的中部，所述第二气体分布器用于将所述吸附固定床反应器内气流分布至所述吸附固定床反应器的横截面的各个区域处。
13、在一些实施例中，所述温控单元包括设置在所述混合器和所述吸附固定床反应器之间的第一加热器和第一冷却器。
14、在一些实施例中，所述进气预处理单元还包括除水单元，所述除水单元设置在所述第一进气管道上，所述除水单元包括冷干机和/或吸附式干燥机；和/或
15、所述尾气管道与所述混合器连接。
16、在一些实施例中，所述温控单元和所述吸附固定床反应器之间设有二氧化碳检测仪；和/或
17、所述尾气管道上设有二氧化碳检测仪；和/或
18、所述富气管道上设有二氧化碳检测仪。
19、本申请实施例的实验装置，通过进气预处理单元的混合气能够形成成分接近于二氧化碳排放源的排气的混合气体；通过温控单元能够调节混合气体的温度，使得混合气体的温度满足吸附固定床反应器中吸附剂的适宜吸附温度；通过吸附脱附单元的多个吸附固定床反应器交替进程吸附和脱附，能够验证二氧化碳的捕集效率、能耗及吸附剂的消耗情况等等，能够为吸附固定床反应器在例如火电厂等二氧化碳排放源应用提供有效的实验数据。
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1.一种二氧化碳捕集用吸附固定床中试实验装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述吸附固定床反应器的外侧设有电磁感应加热器。
3.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述吸附固定床反应器的内部设有换热器，所述换热器用于利用换热介质对所述吸附剂进行加热或冷却。
4.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述吸附固定床反应器内设有第一气体分布器，且所述第一气体分布器与所述吸附固定床反应器的进气口连接，所述第一气体分布器用于将混合气体分散在所述吸附固定床反应器内部。
5.根据权利要求4所述的实验装置，其特征在于，所述第一气体分布器包括输气管和带孔管，所述输气管的一端与所述吸附固定床反应器的进气口连接，所述输气管的另一端与所述带孔管的外壁相接，所述输气管构造为通过所述带孔管的管壁上的通孔向所述带孔管输送混合气体。
6.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述吸附固定床反应器内设有过滤器，所述过滤器与所述吸附固定床反应器的出气口连接，所述过滤器用于对尾气或二氧化碳气体进行过滤。p>
7.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述吸附固定床反应器内还可设置有第二气体分布器，所述第二气体分布器可设于所述吸附固定床反应器内在气流方向上的中部，所述第二气体分布器用于将所述吸附固定床反应器内气流分布至所述吸附固定床反应器的横截面的各个区域处。
8.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述温控单元包括设置在所述混合器和所述吸附固定床反应器之间的第一加热器和第一冷却器。
9.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述进气预处理单元还包括除水单元，所述除水单元设置在所述第一进气管道上，所述除水单元包括冷干机和/或吸附式干燥机；和/或
10.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述温控单元和所述吸附固定床反应器之间设有二氧化碳检测仪；和/或
...【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳捕集用吸附固定床中试实验装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述吸附固定床反应器的外侧设有电磁感应加热器。
3.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述吸附固定床反应器的内部设有换热器，所述换热器用于利用换热介质对所述吸附剂进行加热或冷却。
4.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述吸附固定床反应器内设有第一气体分布器，且所述第一气体分布器与所述吸附固定床反应器的进气口连接，所述第一气体分布器用于将混合气体分散在所述吸附固定床反应器内部。
5.根据权利要求4所述的实验装置，其特征在于，所述第一气体分布器包括输气管和带孔管，所述输气管的一端与所述吸附固定床反应器的进气口连接，所述输气管的另一端与所述带孔管的外壁相接，所述输气管构造为通过所述带孔管的管壁上的通孔向所述带孔管输送混合气体。
6.根据权利要求1所述的实验装置，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：明红芳，秦锋，张帆，肖立，许佳伟，蔡子璇，
申请(专利权)人：中海石油气电集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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