【技术实现步骤摘要】
本专利技术二氧化碳捕集，具体地说，涉及一种船用主机尾气的低温凝华碳捕集设备。
技术介绍
1、船舶排放污染问题越来越引起世界的广泛重视，对船舶排污的限制越来越严格。同时，国内外建立了排放控制区(eca) ，即在港口周边水域划设，必须按要求满足排放要求的强制性区域。当前，建立排放控制区也已成为顺应环保要求的大势所趋，未来排放控制区的数量将会逐渐增加。在此背景下，lng作为一种清洁能源迅速发展，在世界能源市场活跃程度越来越高，直接推动lng燃料成为船舶的主要燃料之一，并带动相关产业快速发展。
2、船舶尾气经脱硫脱硝除水处理后，含有大量的氮气，二氧化碳，多种烃类，氧气，烟
3、气颗粒物等，成分复杂，处理气量巨大。以常见的30万吨散货轮配置的4万马力发动机为例，不考虑船舶发电机功率前提下船舶主机功率约30mw，折合尾气排放中co2排放量约18 .6t/h，nox排放量约0 .234t/h，co排放量约0 .03t/h，thc(碳氢化合物总量)排放量约0 .018t/h。可以看到，船舶尾气中co2排放量集中排放量巨大，发展co2规模化利用技术为核心的碳减排方案，可带来巨大的碳减排潜力和经济效益。
4、如在专利号cn 115414784 a中公布了一种船舶尾气中二氧化碳的捕集装置，包括：换热塔，用于对进入所述换热塔内的船舶尾气进行降温；吸收塔，所述吸收塔内设置有催化填料，以使进入所述吸收塔内的海水与进入所述吸收塔内的船舶尾气发生反应；其中所述换热塔与所述吸收塔连通；船舶尾气通过所述换热塔降温后进入所述吸收塔
5、不仅如此，在现有技术的低温凝华碳捕集技术中，经过低温凝华后形成的干冰容易在排气出口处形成堆积，造成排气口的堵塞效果。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种船用主机尾气的低温凝华碳捕集设备，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，提供了一种船用主机尾气的低温凝华碳捕集设备，包括：
3、洗涤罐，所述洗涤罐上设置有进气口，且洗涤罐的内部设置有喷头用于对通入的尾气进行喷淋洗涤，所述洗涤罐的罐体上外接有循环的水源，水源在循环过程中设置净化罐对水源进行净化处理；
4、稀释罐，所述稀释罐通过第一管道与洗涤罐相连通，所述稀释罐的内部填充有用于稀释二氧化碳的稀释液，所述稀释罐的内部还设置有用于搅拌液体的搅拌装置，所述稀释液包括水或有机溶剂，例如甲醇、乙醇、正己烷、苯、甲苯，所述稀释液的选择根据实际应用进行选用；
5、干燥罐，所述干燥罐通过第二管道与稀释罐相连通，所述干燥罐内设置有对尾气进行加热的加热组件，所述干燥罐还设置相应的水蒸气排放口，在水蒸气排放口处设置相应的水蒸气渗透膜来防止其他气体通过；
6、凝华分离罐，所述凝华分离罐通过第三管道与干燥罐相连通，所述凝华分离罐的内部设置有二氧化碳捕集组件、刮除组件、喷淋组件和分离板，所述凝华分离罐上开设尾气排放口。
7、进一步的，所述搅拌装置包括特斯拉涡轮机、扩散罩、辊轴和桨叶，所述第一管道贯穿稀释罐的罐体并与特斯拉涡轮机连通，所述特斯拉涡轮机的输出端连接辊轴，所述浆叶设在所述辊轴的末端并插入稀释液内，所述特斯拉涡轮机的流体排出口与辊轴位于同一侧，所述扩散罩的一端与特斯拉涡轮机的流体排出口连接，其另一端插入稀释液内，高温的尾气由于其本身速度就快，在经过特斯拉涡轮机时，与特斯拉涡轮机内部的圆盘摩擦，然后带动辊轴转动，从而桨叶也在随着转动，将稀释罐内的稀释液搅动，使得尾气中的二氧化碳溶解稀释更彻底。
8、进一步的，所述二氧化碳捕集组件包括第一捕集板和第二捕集板，所述第一捕集板为圆管状结构，其上开口的直径大于下开口的直径，所述第二捕集板为圆管状结构，其下开口直径大于上开口的直径，所述第一捕集板位于第二捕集板的上方，所述二氧化碳捕集组件自上而下依次设置若干组。
9、进一步的，所述刮除组件包括拉瓦尔管、扇叶、转轴、套环和刮板，所述拉瓦尔管设置于凝华分离罐的内腔顶部并与所述第三管道连通，所述转轴通过轴承安装在分离板上，所述扇叶设置在转轴的顶部并位于拉瓦尔管内，所述套环的数量若干且自上而下依次安装在转轴上，所述刮板通过套环与转轴固定连接并在转轴的驱动下刮除附着在二氧化碳捕集组件表面的固体二氧化碳，根据流体的效应，当流体由宽变窄时，流体的速度会增加，而当被加速后的流体在短时间内再次经过较宽的区域时，此时被加速后的流体会加速的向外喷发，因此获得更快的速度，此时尾气碰到扇叶，扇叶在这个高速的尾气作用下，带动转轴和刮板转动，从而将附着在第一捕集板和第二捕集板表面的干冰刮落。
10、进一步的，所述喷淋组件包括水泵、第四管道、喷嘴和排液口，所述喷嘴沿凝华分离罐的内壁呈环形设置，所述喷嘴喷射出的制冷剂在二氧化碳捕集组件的表面形成水幕，所述第四管道的一端与排液口连接，另一端贯穿凝华分离罐顶部并与喷嘴连通，所述水泵安装在第四管道上，且水泵位于凝华分离罐的外部，所述制冷剂采用氮气，水泵将液态氮气从凝华分离罐底部的排液口抽出，然后又经过喷嘴喷出完成制冷剂的循环。
11、进一步的，所述拉瓦尔管为三段式结构，其中间部分为直管，直管的两端分别为收口管和扩口管，其中收口管为进气管，扩口管为出气管，所述扇叶位于扩口管内，将扇叶设置在这个区域，是因为根据拉瓦尔管原理，在这个区域的尾气会获得最大的流速，从而提高刮除组件对干冰的清除效果。
12、进一步的，所述分离板上开设有用于过滤制冷液的通孔。
13、进一步的，所述稀释罐与第一管道的连通的连接口位于所述稀释罐的曲面上，所述稀释罐与第二管道连通的连接口位于稀释液的液面以上区域。
14、进一步的，所述第一捕集板和第二捕集板的最大直径均小于所述凝华分离罐的内径，所述凝华分离罐的内壁上设置有用于固定二氧化碳捕集组件的固定杆，所述第一捕集板下开口的直径大于所述第二捕集板上开口的直径。
15、进一步的，所述加热组件具体采用电热丝，所述尾气排放口处设置有二氧化碳阻隔膜，所述二氧化碳阻隔膜具体为聚酰亚胺膜。
16、与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
17、1、通过在稀释罐内设置搅拌装置来提高对尾气中二氧化碳的吸收效果，降低后续处理工序中二氧化碳含量较高的压力，同时由于本申请中的搅拌装置不需要额外的驱动结构，凭借船舶自身的高温本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种船用主机尾气的低温凝华碳捕集设备，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种船用主机尾气的低温凝华碳捕集设备，其特征在于：所述搅拌装置（4）包括特斯拉涡轮机（401）、扩散罩（402）、辊轴（403）和桨叶（404），所述第一管道（6）贯穿稀释罐（3）的罐体并与特斯拉涡轮机（401）连通，所述特斯拉涡轮机（401）的输出端连接辊轴（403），所述浆叶（404）设在所述辊轴（403）的末端并插入稀释液内，所述特斯拉涡轮机（401）的流体排出口与辊轴（403）位于同一侧，所述扩散罩（402）的一端与特斯拉涡轮机（401）的流体排出口连接，其另一端插入稀释液内。
3.根据权利要求2所述的一种船用主机尾气的低温凝华碳捕集设备，其特征在于：所述二氧化碳捕集组件（10）包括第一捕集板（1001）和第二捕集板（1002），所述第一捕集板（1001）为圆管状结构，其上开口的直径大于下开口的直径，所述第二捕集板（1002）为圆管状结构，其下开口直径大于上开口的直径，所述第一捕集板（1001）位于第二捕集板（1002）的上方，所述二氧化碳捕集组件（10）自上而下
4.根据权利要求3所述的一种船用主机尾气的低温凝华碳捕集设备，其特征在于：所述刮除组件（11）包括拉瓦尔管（1101）、扇叶（1102）、转轴（1103）、套环（1104）和刮板（1105），所述拉瓦尔管（1101）设置于凝华分离罐（9）的内腔顶部并与所述第三管道（8）连通，所述转轴（1103）通过轴承安装在分离板（13）上，所述扇叶（1102）设置在转轴（1103）的顶部并位于拉瓦尔管（1101）内，所述套环（1104）的数量若干且自上而下依次安装在转轴（1103）上，所述刮板（1105）通过套环（1104）与转轴（1103）固定连接并在转轴（1103）的驱动下刮除附着在二氧化碳捕集组件（10）表面的固体二氧化碳。
5.根据权利要求4所述的一种船用主机尾气的低温凝华碳捕集设备，其特征在于：所述喷淋组件（12）包括水泵（1201）、第四管道（1202）、喷嘴（1203）和排液口（1204），所述喷嘴（1203）沿凝华分离罐（9）的内壁呈环形设置，所述喷嘴（1203）喷射出的制冷剂在二氧化碳捕集组件（10）的表面形成水幕，所述第四管道（1202）的一端与排液口（1204）连接，另一端贯穿凝华分离罐（9）顶部并与喷嘴（1203）连通，所述水泵（1201）安装在第四管道（1202）上，且水泵（1201）位于凝华分离罐（9）的外部。
6.根据权利要求5所述的一种船用主机尾气的低温凝华碳捕集设备，其特征在于：所述拉瓦尔管（1101）为三段式结构，其中间部分为直管，直管的两端分别为收口管和扩口管，其中收口管为进气管，扩口管为出气管，所述扇叶（1102）位于扩口管内。
7.根据权利要求6所述的一种船用主机尾气的低温凝华碳捕集设备，其特征在于：所述分离板（13）上开设有用于过滤制冷液的通孔。
8.根据权利要求7所述的一种船用主机尾气的低温凝华碳捕集设备，其特征在于：所述稀释罐（3）与第一管道（6）的连通的连接口位于所述稀释罐（3）的曲面上，所述稀释罐（3）与第二管道（7）连通的连接口位于稀释液的液面以上区域。
9.根据权利要求8所述的一种船用主机尾气的低温凝华碳捕集设备，其特征在于：所述第一捕集板（1001）和第二捕集板（1002）的最大直径均小于所述凝华分离罐（9）的内径，所述凝华分离罐（9）的内壁上设置有用于固定二氧化碳捕集组件（10）的固定杆，所述第一捕集板（1001）下开口的直径大于所述第二捕集板（1002）上开口的直径。
10.根据权利要求9所述的一种船用主机尾气的低温凝华碳捕集设备，其特征在于：所述加热组件具体采用电热丝，所述尾气排放口（14）处设置有二氧化碳阻隔膜，所述二氧化碳阻隔膜具体为聚酰亚胺膜。
...【技术特征摘要】
1.一种船用主机尾气的低温凝华碳捕集设备，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种船用主机尾气的低温凝华碳捕集设备，其特征在于：所述搅拌装置（4）包括特斯拉涡轮机（401）、扩散罩（402）、辊轴（403）和桨叶（404），所述第一管道（6）贯穿稀释罐（3）的罐体并与特斯拉涡轮机（401）连通，所述特斯拉涡轮机（401）的输出端连接辊轴（403），所述浆叶（404）设在所述辊轴（403）的末端并插入稀释液内，所述特斯拉涡轮机（401）的流体排出口与辊轴（403）位于同一侧，所述扩散罩（402）的一端与特斯拉涡轮机（401）的流体排出口连接，其另一端插入稀释液内。
3.根据权利要求2所述的一种船用主机尾气的低温凝华碳捕集设备，其特征在于：所述二氧化碳捕集组件（10）包括第一捕集板（1001）和第二捕集板（1002），所述第一捕集板（1001）为圆管状结构，其上开口的直径大于下开口的直径，所述第二捕集板（1002）为圆管状结构，其下开口直径大于上开口的直径，所述第一捕集板（1001）位于第二捕集板（1002）的上方，所述二氧化碳捕集组件（10）自上而下依次设置若干组。
4.根据权利要求3所述的一种船用主机尾气的低温凝华碳捕集设备，其特征在于：所述刮除组件（11）包括拉瓦尔管（1101）、扇叶（1102）、转轴（1103）、套环（1104）和刮板（1105），所述拉瓦尔管（1101）设置于凝华分离罐（9）的内腔顶部并与所述第三管道（8）连通，所述转轴（1103）通过轴承安装在分离板（13）上，所述扇叶（1102）设置在转轴（1103）的顶部并位于拉瓦尔管（1101）内，所述套环（1104）的数量若干且自上而下依次安装在转轴（1103）上，所述刮板（1105）通过套环（1104）与转轴（1103）固定连接并在转轴（1103）的驱动下刮除附着在二氧化碳捕集组件（10）表面的固体二氧化碳。
5.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈志远，曲世祥，马亦军，杨志富，管延敏，吴云峰，
申请(专利权)人：汇舸南通环保设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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