一种用于中高浓度二氧化碳的高效捕集方法与装置与流程

1.本发明涉及二氧化碳技术领域，尤其涉及一种用于中高浓度二氧化碳的高效捕集方法与装置。


背景技术：

2.二氧化碳(co2)是导致全球气候变暖的主要温室气体，燃煤电厂烟气中co2的捕集分离是温室气体减排的重要领域。此外，炼钢、水泥、化工(如合成氨、制氢、天然气净化)等工业领域也存在大量co2捕集或分离过程。吸收法是目前最为成熟和有望实现大规模商业化应用的co2捕集分离技术。
3.公告号为cn203944274u的实用新型公开了一种与低温多效蒸馏技术耦合的二氧化碳捕集或分离装置，吸收塔的富液出口与低温多效蒸馏装置相连，低温多效蒸馏装置与吸收剂贫液储槽相连，蒸馏装置浓缩富液出口与再生塔相连，再生塔以及低温多效蒸馏装置出口与气液分离罐相连；再生塔与贫液储槽相连，贫液储槽与吸收塔吸收剂进口相连，再沸器设置在再生塔底部外侧，热力压缩机的出口与低温多效蒸馏装置第一效的蒸汽进口相连，该系统可应用在工艺气体净化、二氧化碳减排等领域，在co2富液进入解吸塔前采用低温多效蒸馏技术进行了浓缩处理，减少了再生塔内富液解吸过程中水的参与度，降低了再沸器热负荷，相对于低温多效蒸馏装置所增加的能耗而言，可实现co2捕集或分离过程的总能耗的下降。
4.现有的二氧化碳在捕集时，通常只是利用吸收剂喷洒，与空气中的二氧化碳接触，接触时间短，捕集效果差，同时由于吸收剂中的二氧化碳含量低，后续的分离二氧化碳的工序需要进行长时间不必要的工作，分离时间长，耗能大，所以我们提出一种用于中高浓度二氧化碳的高效捕集方法与装置，用以解决上述所提到的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的二氧化碳在捕集时，通常只是利用吸收剂喷洒，与空气中的二氧化碳接触，接触时间短，捕集效果差，同时由于吸收剂中的二氧化碳含量低，后续的分离二氧化碳的工序需要进行长时间不必要的工作，分离时间长，耗能大的缺点，而提出的一种用于中高浓度二氧化碳的高效捕集方法与装置。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
7.一种用于中高浓度二氧化碳的高效捕集装置，包括捕集箱，所述捕集箱的底部四角均固定连接有支腿，所述捕集箱的顶部固定连通有排气管，所述捕集箱的一侧固定连通有进气管，所述进气管的内部设置有抽风风机，所述捕集箱的一侧内壁设置有多个二氧化碳浓度传感器，所述捕集箱的一侧设置有暂存箱，所述捕集箱通过排液管与暂存箱固定连通，所述排液管上设置有电磁阀，所述进气管的一端设置有用于过滤空气的过滤组件；
8.所述捕集箱的底部内壁固定连接有第二斜板，所述第二斜板的顶部固定连接有固定板，所述固定板的一侧开设有多个弧形孔，所述固定板的一侧滑动连接有用于堵住弧形
孔的封堵组件；
9.所述捕集箱的顶部设置有用于送入吸收剂的供液组件；
10.所述捕集箱的一侧内壁滑动连接有挡板，所述挡板与进气管配合使用，所述挡板的顶部设置有用于控制抽风风机的控制组件；
11.所述捕集箱的一侧设置有用于驱动挡板升降的升降组件。
12.优选地，所述过滤组件包括螺纹套设在进气管外壁的螺纹套，所述螺纹套的内部放置有滤网，所述滤网与进气管配合使用，用于过滤空气中的杂质，提高装置使用寿命。
13.优选地，所述封堵组件包括滑动连接在固定板一侧的连杆，所述连杆的底部固定连接有多个侧板，所述连杆的底部固定连接有多个滑动板，所述滑动板与弧形孔配合使用，用于封堵弧形孔。
14.优选地，所述供液组件包括固定连接在捕集箱顶部的水泵，所述捕集箱的一侧设置有吸收剂箱，所述水泵的进液口固定连通有进液管，所述进液管的底部延伸至吸收剂箱的内部，所述水泵的出水口固定连通有出液管，所述出液管的一端贯穿捕集箱并固定连通有水盒，所述水盒固定连接在捕集箱的顶部内壁，所述水盒的底部固定连通有多个喷头，用于提供吸收剂。
15.优选地，所述控制组件包括固定连接在挡板顶部的推杆，所述捕集箱的一侧内壁固定连接有防水箱，所述防水箱的顶部内壁固定连接有弹性开关，所述弹性开关与推杆配合使用，所述弹性开关与抽风风机电性连接，用于控制抽风风机的启闭状态。
16.优选地，所述升降组件包括固定连接在捕集箱一侧的伺服电机，所述伺服电机的输出轴贯穿捕集箱并固定连接有齿轮，所述挡板的顶部固定连接有第一竖板，所述第一竖板的一侧固定连接有与齿轮相啮合的第一齿条，用于带动挡板升降。
17.优选地，所述固定板的顶部固定连接有横板，所述横板的顶部固定连接有第一斜板，所述连杆的顶部固定连接有第二竖板，所述第二竖板滑动贯穿横板和第一斜板并固定连接有第二齿条，所述第二齿条与齿轮相啮合，用于带动连杆移动。
18.优选地，所述侧板的底部为倾斜设置并与第二斜板配合使用，保证在排出吸收剂时，能够实现密封，避免含有低浓度二氧化碳的吸收剂也一并排出，增加后续工作量。
19.一种用于中高浓度二氧化碳的高效捕集方法，具体包括以下步骤：
20.s1、启动抽风风机，抽风风机将空气通过螺纹套和进气管抽入捕集箱的内部，此时进气管的底部进入捕集箱内部的吸收剂内部，二氧化碳需要经过吸收剂初次吸收后，才能上升，通过排气管排出；
21.s2、在上升过程中，启动水泵，水泵将吸收剂箱内的吸收剂通过进液管吸出，并通过出液管排出，进入水盒后最后通过喷头喷出，再次对空气中的二氧化碳进行吸收，并落入捕集箱的内部，落下的吸收剂通过第一斜板的顶部和第二斜板的顶部滑落，经过弧形孔进入固定板的一侧；
22.s3、当二氧化碳浓度传感器检测到某个区域二氧化碳浓度达到标准时，启动伺服电机，伺服电机的输出轴带动齿轮转动，齿轮带动第一齿条竖直向上移动并带动第二齿条竖直向下移动，此时第一齿条带动第一竖板竖直向上移动，第一竖板带动挡板竖直向上移动，挡板带动推杆竖直向上移动，挡板堵住进气管的一端，避免继续进气，同时推杆触动弹性开关，此时抽风风机关闭，不再进气，避免抽风风机损坏；
23.s4、第二齿条带动第二竖板竖直向下移动，第二竖板带动连杆竖直向下移动，连杆带动多个侧板竖直向下移动，将固定板一侧的吸收剂分隔开，连杆带动滑动板竖直向下移动并堵住弧形孔，打开相对应的电磁阀，使得二氧化碳浓度达到标准的吸收剂通过排液管排入暂存箱的内部，暂存，放完后，使得伺服电机的输出轴反转，将装置恢复至初始位置，继续进气，同时喷头喷出的吸收剂能够补充排出的吸收剂，便于持续使用。
24.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
25.1、启动抽风风机，抽风风机将空气通过螺纹套和进气管抽入捕集箱的内部，此时进气管的底部进入捕集箱内部的吸收剂内部，二氧化碳需要经过吸收剂初次吸收后，才能上升，通过排气管排出；
26.2、在上升过程中，启动水泵，水泵将吸收剂箱内的吸收剂通过进液管吸出，并通过出液管排出，进入水盒后最后通过喷头喷出，再次对空气中的二氧化碳进行吸收，并落入捕集箱的内部，落下的吸收剂通过第一斜板的顶部和第二斜板的顶部滑落，经过弧形孔进入固定板的一侧；
27.3、当二氧化碳浓度传感器检测到某个区域二氧化碳浓度达到标准时，启动伺服电机，伺服电机的输出轴带动齿轮转动，齿轮带动第一齿条竖直向上移动并带动第二齿条竖直向下移动，此时第一齿条带动第一竖板竖直向上移动，第一竖板带动挡板竖直向上移动，挡板带动推杆竖直向上移动，挡板堵住进气管的一端，避免继续进气，同时推杆触动弹性开关，此时抽风风机关闭，不再进气，避免抽风风机损坏；
28.4、第二齿条带动第二竖板竖直向下移动，第二竖板带动连杆竖直向下移动，连杆带动多个侧板竖直向下移动，将固定板一侧的吸收剂分隔开，连杆带动滑动板竖直向下移动并堵住弧形孔，打开相对应的电磁阀，使得二氧化碳浓度达到标准的吸收剂通过排液管排入暂存箱的内部，暂存，放完后，使得伺服电机的输出轴反转，将装置恢复至初始位置，继续进气，同时喷头喷出的吸收剂能够补充排出的吸收剂，便于持续使用。
29.本发明中，通过将空气先排入吸收剂中进行初次吸收，再通过喷洒吸收剂进行二次吸收，吸收效果好，并且不会直接排放吸收了二氧化碳的吸收剂，会通过二氧化碳传感器检测浓度，浓度达到标准后，再排放，进而可以大幅减少后续分离二氧化碳所用的时间的能耗，使用方便。
附图说明
30.图1为本发明提出的一种用于中高浓度二氧化碳的高效捕集装置第一视角的三维结构示意图；
31.图2为本发明提出的一种用于中高浓度二氧化碳的高效捕集装置第二视角的三维结构示意图；
32.图3为本发明中捕集箱的三维剖视结构示意图；
33.图4为本发明中挡板和推杆的结构示意图；
34.图5为本发明中螺纹套和进气管的结构示意图；
35.图6为本发明中固定板和侧板的三维结构示意图；
36.图7为本发明中固定板和侧板的爆炸结构示意图。
37.图中：1、支腿；2、捕集箱；3、排气管；4、出液管；5、水泵；6、进液管；7、吸收剂箱；8、
暂存箱；9、排液管；10、电磁阀；
38.11、螺纹套；12、进气管；13、伺服电机；14、侧板；15、挡板；
39.16、第一竖板；17、喷头；18、水盒；19、第一齿条；20、齿轮；
40.21、第一斜板；22、推杆；23、弹性开关；24、防水箱；25、滤网；26、抽风风机；27、弧形孔；28、第二斜板；29、连杆；30、二氧化碳浓度传感器；31、第二竖板；32、第二齿条；33、滑动板；34、固定板；35、横板。
具体实施方式
41.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
42.实施例一
43.参照图1-7，一种用于中高浓度二氧化碳的高效捕集装置，包括捕集箱2，捕集箱2的底部四角均固定连接有支腿1，捕集箱2的顶部固定连通有排气管3，捕集箱2的一侧固定连通有进气管12，进气管12的内部设置有抽风风机26，捕集箱2的一侧内壁设置有多个二氧化碳浓度传感器30，捕集箱2的一侧设置有暂存箱8，捕集箱2通过排液管9与暂存箱8固定连通，排液管9上设置有电磁阀10，进气管12的一端设置有用于过滤空气的过滤组件；
44.捕集箱2的底部内壁固定连接有第二斜板28，第二斜板28的顶部固定连接有固定板34，固定板34的一侧开设有多个弧形孔27，固定板34的一侧滑动连接有用于堵住弧形孔27的封堵组件；
45.捕集箱2的顶部设置有用于送入吸收剂的供液组件；
46.捕集箱2的一侧内壁滑动连接有挡板15，挡板15与进气管12配合使用，挡板15的顶部设置有用于控制抽风风机26的控制组件；
47.捕集箱2的一侧设置有用于驱动挡板15升降的升降组件。
48.实施例二
49.参照图1-7，一种用于中高浓度二氧化碳的高效捕集装置，包括捕集箱2，捕集箱2的底部四角均固定连接有支腿1，捕集箱2的顶部固定连通有排气管3，捕集箱2的一侧固定连通有进气管12，进气管12的内部设置有抽风风机26，捕集箱2的一侧内壁设置有多个二氧化碳浓度传感器30，捕集箱2的一侧设置有暂存箱8，捕集箱2通过排液管9与暂存箱8固定连通，排液管9上设置有电磁阀10，进气管12的一端设置有用于过滤空气的过滤组件，过滤组件包括螺纹套设在进气管12外壁的螺纹套11，螺纹套11的内部放置有滤网25，滤网25与进气管12配合使用，用于过滤空气中的杂质，提高装置使用寿命；
50.捕集箱2的底部内壁固定连接有第二斜板28，第二斜板28的顶部固定连接有固定板34，固定板34的一侧开设有多个弧形孔27，固定板34的一侧滑动连接有用于堵住弧形孔27的封堵组件，封堵组件包括滑动连接在固定板34一侧的连杆29，连杆29的底部固定连接有多个侧板14，连杆29的底部固定连接有多个滑动板33，滑动板33与弧形孔27配合使用，用于封堵弧形孔27；
51.捕集箱2的顶部设置有用于送入吸收剂的供液组件，供液组件包括固定连接在捕集箱2顶部的水泵5，捕集箱2的一侧设置有吸收剂箱7，水泵5的进液口固定连通有进液管6，进液管6的底部延伸至吸收剂箱7的内部，水泵5的出水口固定连通有出液管4，出液管4的一
端贯穿捕集箱2并固定连通有水盒18，水盒18固定连接在捕集箱2的顶部内壁，水盒18的底部固定连通有多个喷头17，用于提供吸收剂；
52.捕集箱2的一侧内壁滑动连接有挡板15，挡板15与进气管12配合使用，挡板15的顶部设置有用于控制抽风风机26的控制组件，控制组件包括固定连接在挡板15顶部的推杆22，捕集箱2的一侧内壁固定连接有防水箱24，防水箱24的顶部内壁固定连接有弹性开关23，弹性开关23与推杆22配合使用，弹性开关23与抽风风机26电性连接，用于控制抽风风机26的启闭状态；
53.捕集箱2的一侧设置有用于驱动挡板15升降的升降组件，升降组件包括固定连接在捕集箱2一侧的伺服电机13，伺服电机13的输出轴贯穿捕集箱2并固定连接有齿轮20，挡板15的顶部固定连接有第一竖板16，第一竖板16的一侧固定连接有与齿轮20相啮合的第一齿条19，用于带动挡板15升降，固定板34的顶部固定连接有横板35，横板35的顶部固定连接有第一斜板21，连杆29的顶部固定连接有第二竖板31，第二竖板31滑动贯穿横板35和第一斜板21并固定连接有第二齿条32，第二齿条32与齿轮20相啮合，用于带动连杆29移动，侧板14的底部为倾斜设置并与第二斜板28配合使用，保证在排出吸收剂时，能够实现密封，避免含有低浓度二氧化碳的吸收剂也一并排出，增加后续工作量。
54.一种用于中高浓度二氧化碳的高效捕集方法，具体包括以下步骤：
55.s1、启动抽风风机26，抽风风机26将空气通过螺纹套11和进气管12抽入捕集箱2的内部，此时进气管12的底部进入捕集箱2内部的吸收剂内部，二氧化碳需要经过吸收剂初次吸收后，才能上升，通过排气管3排出；
56.s2、在上升过程中，启动水泵5，水泵5将吸收剂箱7内的吸收剂通过进液管6吸出，并通过出液管4排出，进入水盒18后最后通过喷头17喷出，再次对空气中的二氧化碳进行吸收，并落入捕集箱2的内部，落下的吸收剂通过第一斜板21的顶部和第二斜板28的顶部滑落，经过弧形孔27进入固定板34的一侧；
57.s3、当二氧化碳浓度传感器30检测到某个区域二氧化碳浓度达到标准时，启动伺服电机13，伺服电机13的输出轴带动齿轮20转动，齿轮20带动第一齿条19竖直向上移动并带动第二齿条32竖直向下移动，此时第一齿条19带动第一竖板16竖直向上移动，第一竖板16带动挡板15竖直向上移动，挡板15带动推杆22竖直向上移动，挡板15堵住进气管12的一端，避免继续进气，同时推杆22触动弹性开关23，此时抽风风机26关闭，不再进气，避免抽风风机26损坏；
58.s4、第二齿条32带动第二竖板31竖直向下移动，第二竖板31带动连杆29竖直向下移动，连杆29带动多个侧板14竖直向下移动，将固定板34一侧的吸收剂分隔开，连杆29带动滑动板33竖直向下移动并堵住弧形孔27，打开相对应的电磁阀10，使得二氧化碳浓度达到标准的吸收剂通过排液管9排入暂存箱8的内部，暂存，放完后，使得伺服电机13的输出轴反转，将装置恢复至初始位置，继续进气，同时喷头17喷出的吸收剂能够补充排出的吸收剂，便于持续使用。
59.然而，如本领域技术人员所熟知的，抽风风机26、水泵5、二氧化碳浓度传感器30、弹性开关23、伺服电机13和电磁阀10的工作原理和接线方法是司空见惯的，其均属于常规手段或者公知常识，在此就不再赘述，本领域技术人员可以根据其需要或者便利进行任意的选配。
60.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。