一种钙基碳捕集耦合热化学储能系统及方法与流程

文档序号:37670130发布日期:2024-04-18 20:43阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种钙基碳捕集耦合热化学储能系统,其特征在于,包括烟道,所述烟道内壁固定设置有换热器,所述换热器内设置有二氧化碳换热介质,所述换热器连通至烟道外设置有用于导流换热介质的导热管,所述导热管连通有煅烧炉,所述煅烧炉内设置有碳酸钙,所述煅烧炉与所述换热器之间设置有用于导流二氧化碳至换热器的气体回流管道,所述气体回流管道上设置有分流器,所述分流器连通设置有二氧化碳捕集系统;所述煅烧炉连通设置有流化床,所述流化床与所述煅烧炉之间设置有碳酸钙回流管道,所述流化床连通有烟气管道。

2.如权利要求1所述的一种钙基碳捕集耦合热化学储能系统,其特征在于,所述烟道设置为π型烟道的水平烟道。

3.如权利要求1所述的一种钙基碳捕集耦合热化学储能系统,其特征在于,所述换热介质通入煅烧炉后与所述碳酸钙直接接触设置,以使换热介质与碳酸钙充分接触式煅烧。

4.如权利要求3所述的一种钙基碳捕集耦合热化学储能系统,其特征在于,所述煅烧炉内设置有用于盛放碳酸钙的换热容器,所述换热容器内侧壁上设置有多组用于喷出换热介质的辅助喷头,且所述换热容器的底部设置有向换热容器顶部喷射换热介质的主喷头,所述换热容器底部对应所述主喷头周侧设置有若干排出口,所述排出口连通设置有第一固气分离装置,所述第一固气分离装置的气体出口与所述气体回流管道连通设置,所述第一固气分离装置的固体出口与所述流化床管道连通设置。

5.如权利要求4所述的一种钙基碳捕集耦合热化学储能系统,其特征在于,所述换热容器内处于同一水平截面的所述辅助喷头设置方向沿同一水平圆周的切线方向设置。

6.如权利要求4所述的一种钙基碳捕集耦合热化学储能系统,其特征在于,所述煅烧炉设置有用于使换热容器内保持真空度的空气抽离装置以及压力调节装置。

7.如权利要求1所述的一种钙基碳捕集耦合热化学储能系统,其特征在于,所述换热器设置为陶瓷换热器或碳化硅换热器中的一种或多种组合。

8.如权利要求1所述的一种钙基碳捕集耦合热化学储能系统,其特征在于,所述煅烧炉内设置有用于容纳碳酸钙的原料仓和用于接收氧化钙的生成物仓,所述原料仓与所述生成物仓之间设置有用于煅烧碳酸钙的换热管道,所述煅烧炉内设置有用于供换热管道换热的换热腔室,所述换热腔室与所述导热管连通设置。

9.如权利要求8所述的一种钙基碳捕集耦合热化学储能系统,其特征在于,所述导热管直接与烟道连通设置,所述导热管内导流介质为烟气,所述煅烧炉上设置有用于排出换热管道内生成二氧化碳的二氧化碳排出口,所述二氧化碳排出口连通有二氧化碳捕集系统。

10.如权利要求9所述的一种钙基碳捕集耦合热化学储能系统,其特征在于,所述煅烧炉内设置有用于保持换热管道内真空度的空气抽离装置以及压力调节装置,以使所述换热管道内保持有真空度。

11.如权利要求1所述的一种钙基碳捕集耦合热化学储能系统,其特征在于,所述煅烧炉内设置有第一煅烧腔和第二煅烧腔,所述第一煅烧腔与所述导热管连通设置,第二煅烧腔与所述回流管道连通设置,且所述第一煅烧腔内与所述第二煅烧腔设置有连通管道,所述第一煅烧腔内碳酸钙与所述换热介质接触式煅烧设置,所述第二腔室内设置有若干与所述第一腔室连通设置的换热煅烧管道,所述第二腔室与所述烟道之间设置有引热管道,且第二煅烧腔内设置有与所述换热煅烧管道连通的收集腔。

12.如权利要求11所述的一种钙基碳捕集耦合热化学储能系统,其特征在于,所述第一煅烧腔内设置有温度传感器,所述连通管道上设置有电磁阀,所述温度传感器与所述电磁阀均电连接同一控制器。

13.如权利要求11所述的一种钙基碳捕集耦合热化学储能系统,其特征在于,所述煅烧炉内设置有用于保持第一煅烧腔以及换热煅烧管道内真空度的空气抽离装置以及压力调节装置,以使所述第一煅烧腔和换热煅烧管道内保持有真空度。

14.如权利要求1-7任意一项所述的一种钙基碳捕集耦合热化学储能系统的一种钙基碳捕集耦合热化学储能方法,其特征在于,包括如下步骤:

15.如权利要求14所述的一种钙基碳捕集耦合热化学储能方法,其特征在于,在s1中,换热器根据烟道内气量大小选择陶瓷换热器或碳化硅换热器。

16.如权利要求14所述的一种钙基碳捕集耦合热化学储能方法,其特征在于,所述s3中,对排出的二氧化碳进行分流时,在保证回流至换热器内的二氧化碳量与换热器供给煅烧炉的二氧化碳量相同的前提下,对多余的二氧化碳进行分流捕集。

17.如权利要求14所述的一种钙基碳捕集耦合热化学储能方法,其特征在于,所述s4中,通入流化床中的高温纯净烟气为经过多次杂质处理后的纯净烟气,且该纯净烟气中的二氧化碳含量浓度为15%。

18.如权利要求14所述的一种钙基碳捕集耦合热化学储能方法,其特征在于,所述s4中,流化床内通过烟气供给600℃的初始反应温度,后续通过氧化钙与二氧化碳的反应本身产热可保持反应持续进行。

19.如权利要求11-13任意一项所述的一种钙基碳捕集耦合热化学储能系统的一种钙基碳捕集耦合热化学储能方法,其特征在于,包括如下步骤:


技术总结
本发明公开了一种钙基碳捕集耦合热化学储能系统及方法,包括烟道,烟道内设置有换热器,换热器内设置有二氧化碳换热介质,换热器连通至烟道外设置有用于导流换热介质的导热管,导热管连通有煅烧炉,煅烧炉内设置有碳酸钙,煅烧炉与换热器之间设置有用于导流二氧化碳至换热器的气体回流管道,气体回流管道上设置有分流器,分流器连通设置有二氧化碳捕集系统;煅烧炉连通设置有流化床,流化床与煅烧炉之间设置有碳酸钙回流管道,流化床连通有烟气管道。本发明在高纯度二氧化碳中接触式煅烧碳酸钙,提高煅烧炉内整体碳酸钙的反应速率,并可以将生成的无杂质的二氧化碳直接进行分流捕集,从而减少了碳捕集过程的步骤,减少了人力、物力和财力的投入。

技术研发人员:王弘喆,梁法光,梁舒婷,郝博瑜,薛菲,张安琪,牛利涛
受保护的技术使用者:西安热工研究院有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/4/17
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