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专利号: 202211155642X
申请人: 江苏科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-03-02
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种具有回流循环功能的二氧化碳捕集系统,其特征在于:包括顺次连接的过滤器(1)、热交换器(2)、二氧化碳转轮组件(3)、引风机(4)和烟囱(5);所述热交换器(2)上设有含二氧化碳气体入口(201)、冷却气体出口(202)、脱附蒸汽出口(203)和冷却介质入口(204),所述过滤器(1)与含二氧化碳气体入口(201)相连,所述冷却介质入口(204)用于通入冷却介质;所述二氧化碳转轮组件(3)上设有冷却气体入口(301)、脱附蒸汽入口(302)、脱碳气体出口(303)和二氧化碳出口(304),所述二氧化碳转轮组件(3)内部设置吸附转轮(305),所述吸附转轮(305)与驱动装置(306)相连,所述冷却气体入口(301)与冷却气体出口(202)相连,所述脱附蒸汽入口(302)与脱附蒸汽出口(203)相连;所述引风机(4)通过回流管(6)与含二氧化碳气体入口(201)相连;所述二氧化碳出口(304)与第一储罐(7)相连。

2.根据权利要求1所述的一种具有回流循环功能的二氧化碳捕集系统,其特征在于:所述第一储罐(7)内设置冷却管(10)。

3.根据权利要求2所述的一种具有回流循环功能的二氧化碳捕集系统,其特征在于:还包括第二储罐(8)和水箱(9);所述第一储罐(7)上设置气体入口(701)、气体出口(702)、液体出口(703)、冷却管出口(1002)和冷却管入口(1001),所述水箱(9)上设有第一冷却介质出口(901)、第二冷却介质出口(902)和冷却介质回收入口(903);所述冷却介质入口(204)分别与第一冷却介质出口(901)、冷却管出口(1002)相连,所述气体入口(701)与二氧化碳出口(304)相连,所述气体出口(702)与第二储罐(8)相连,所述液体出口(703)与冷却介质回收入口(903)相连,所述冷却管入口(1001)与第二冷却介质出口(902)相连,所述冷却管(10)的两端设置冷却管出口(1002)、冷却管入口(1001)。

4.根据权利要求1所述的一种具有回流循环功能的二氧化碳捕集系统,其特征在于:所述吸附转轮(305)包括吸附区(3051)、脱附区(3052)和冷却区(3053),所述吸附区(3051)用于吸入二氧化碳气体,所述脱附区(3052)用于完成二氧化碳的脱附,所述冷却区(3053)用于冷却固体吸附剂。

5.根据权利要求4所述的一种具有回流循环功能的二氧化碳捕集系统,其特征在于:所述吸附区(3051)的面积大于等于整个吸附转轮(305)面积的3/4,所述脱附区(3052)和冷却区(3053)的面积相等。

6.根据权利要求4所述的一种具有回流循环功能的二氧化碳捕集系统,其特征在于:所述吸附转轮(305)外周面设有齿圈(11),所述驱动装置(306)包括电机(3061)、齿轮箱(3062)和驱动齿轮(3063),所述电机(3061)的输出端与齿轮箱(3062)的输入端相连,所述齿轮箱(3062)的输出端与驱动齿轮(3063)相连,所述驱动齿轮(3063)与齿圈(11)相啮合。

7.根据权利要求4所述的一种具有回流循环功能的二氧化碳捕集系统,其特征在于:所述吸附区(3051)包括固体吸附剂,所述固体吸附剂为锂基、氧化钙基、氧化镁基、类水滑石基、碳基、分子筛基、固体胺、碱金属、金属有机框架复合改性吸附剂、共价有机框架复合改性吸附剂、多孔有机聚合物复合改性吸附剂中的一种或多种。

8.根据权利要求1或3所述的一种具有回流循环功能的二氧化碳捕集系统的捕集方法,其特征在于,包括以下步骤:

(a)将烟气通入过滤器(1),得到不含固体颗粒物和有害金属杂质的含二氧化碳气体;

(b)沿冷却介质入口(204)向换热器(2)中通入冷却介质,将含二氧化碳气体通入热交换器(2)中,与冷却介质进行换热降温,变成冷却气体,并对冷却介质进行加热;

(c)经冷却后的含二氧化碳气体吸入吸附转轮(305)中,与吸附转轮(305)上的固体吸附剂接触进行脱碳形成脱碳气体,所述脱碳气体在引风机(4)的作用下排出吸附转轮(305),一部分通过烟囱(5)排放,另一部分进入回流管(6)形成回流循环气体,所述回流循环气体与冷却气体一起进入吸附转轮(305)内;

(d)所述吸附转轮(305)吸附二氧化碳后转入所述吸附转轮(305),完成二氧化碳的脱附,脱附后的二氧化碳排出到第一储罐内。

9.根据权利要求8所述的一种具有回流循环功能的二氧化碳捕集方法,其特征在于:所述回流循环气体的回流比为0~60%,脱碳的温度为20~100℃,压力为0~0.3MPa。

10.根据权利要求8所述的一种具有回流循环功能的二氧化碳捕集方法,其特征在于:

所述脱附温度为100~150℃,脱附压力为0~0.2MPa,所述吸附转轮(305)的转速为2~7r/h。