一种在线补充有机胺的固定床二氧化碳吸附装置的制作方法

本技术属于二氧化碳捕集，具体涉及一种在线补充有机胺的固定床二氧化碳吸附装置。

背景技术：

1、吸附法二氧化碳捕集技术具有能耗低、稳定性高、可持续性、无腐蚀、设备简单、易于操作等优点，在未来具有更大的应用潜力。目前比较成熟的二氧化碳捕集工艺是化学吸收法，其中，有机胺吸收剂是一类捕集效果较好的吸附剂。但使用的液态有机胺吸收剂具有高腐蚀性、再生能耗高、降解速度快等缺点，限制了其在大型工业排放源中的广泛应用。固态胺吸附剂是一种利用固体多孔材料基底上担载有机胺的新型固体吸附剂，其不同于其它固体吸附剂，能利用化学吸附的原理进行二氧化碳捕集，增加了其吸附二氧化碳的选择性，并且避免了液态有机胺吸附剂的多种缺点。

2、二氧化碳捕集装置中的固态胺吸附剂在使用一段时间后，吸附性能会下降，影响二氧化碳捕集效率，因此吸附剂需要定期进行更换。而引起吸附性能下降的主要原因是捕集装置使用过程中产生的有机胺流失，这导致二氧化碳吸附位点减少。目前现有技术的解决方法是进行定期的固态胺吸附剂更换，吸附剂更换需要时间、还有可能导致固态胺吸附剂及吸附设备损坏、更换下来的固态胺吸附剂如果进行有机胺添加再生还需要额外设备，因此现有技术对固态胺吸附剂的更换再生会增加设备成本和损耗，也可能影响系统的运行效率。此外现有的对固态胺吸附剂进行完全浸泡实现过量浸渍的有机胺补充技术，还存在有机胺溶液用量多，过度浸泡引起部分固态胺吸附剂粉化的缺陷，这也需要解决。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种在线补充有机胺的固定床二氧化碳吸附装置，用于解决现有技术在对通过浸渍方式在基底上担载有机胺的固态胺吸附剂进行有机胺补充时，存在提升设备成本和损耗，采用过量浸渍方式造成有机胺溶液用量多和固态胺吸附剂粉化这些技术问题。

2、所述的一种在线补充有机胺的固定床二氧化碳吸附装置，包括壳体、隔板、固态胺吸附剂、充液管和喷管，所述隔板垂直于所述壳体轴向并分层设置在所述壳体内，所述固态胺吸附剂填充到所述隔板之间或堆积在所述隔板上，所述充液管从所述壳体顶部向下延伸到所述隔板，所述隔板上设置所述喷管，所述喷管向对应隔板上的固态胺吸附剂喷射有机胺溶液，所述充液管与各个喷管连通，所述充液管上端的入口经溶液输入管连通所述有机胺溶液的储液槽，所述溶液输入管连接有输入泵。

3、优选的，所述隔板为圆形并具有扇形缺口，上下相邻的隔板间的扇形缺口相互错开，所述壳体内壁固定有环形安装件，所述隔板固定在所述环形安装件上。

4、优选的，所述充液管通过所述隔板中心，所述喷管设有若干个并在所述隔板上面径向设置，所述喷管在所述隔板上周向均匀设置，每根喷管设有若干向上设置的喷头。

5、优选的，所述壳体侧面设有采样口，用于对固态胺吸附剂进行采样，流量计设于溶液输入管上。

6、优选的，所述储液槽中设有液位检测装置，液位检测装置用于检测所述储液槽中液体的液位高度。

7、本实用新型具有以下优点：本实用新型通过固态胺吸附剂吸附二氧化碳，在吸附二氧化碳的活性组分有机胺流失后，本方案中的吸附装置能够从外部的有机胺溶液的储液槽输入有机胺溶液用于对固态胺吸附剂进行浸渍。同时该装置没有采用对固态胺吸附剂完全浸泡的过量浸渍法，而是采用对固态胺吸附剂进行有机胺溶液的持续喷淋进行干法喷淋浸渍，相对过量浸渍法对有机胺溶液的用量大为减少，并且固态胺吸附剂不容易发生粉化现象。因此该方案既实现了在吸附装置中对固态胺吸附剂的持续浸渍，无需将固态胺吸附剂更换取出，也不必使用额外的再生浸渍设备，还能减少有机胺溶液的用量和固态胺吸附剂的损失。

技术特征：

1.一种在线补充有机胺的固定床二氧化碳吸附装置，其特征在于：包括壳体(2)、隔板(15)、固态胺吸附剂(5)、充液管(10)和喷管(17)，所述隔板(15)垂直于所述壳体(2)轴向并分层设置在所述壳体(2)内，所述固态胺吸附剂(5)填充到所述隔板(15)之间或堆积在所述隔板(15)上，所述充液管(10)从所述壳体(2)顶部向下延伸到所述隔板(15)，所述隔板(15)上设置所述喷管(17)，所述喷管(17)向对应隔板(15)上的固态胺吸附剂(5)喷射有机胺溶液，所述充液管(10)与各个喷管(17)连通，所述充液管(10)上端的入口经溶液输入管(6)连通所述有机胺溶液的储液槽(1)，所述溶液输入管(6)连接有输入泵(3)。

2.根据权利要求1所述的一种在线补充有机胺的固定床二氧化碳吸附装置，其特征在于：所述隔板(15)为圆形并具有扇形缺口(19)，上下相邻的隔板(15)间的扇形缺口(19)相互错开，所述壳体(2)内壁固定有环形安装件(16)，所述隔板(15)固定在所述环形安装件(16)上。

3.根据权利要求2所述的一种在线补充有机胺的固定床二氧化碳吸附装置，其特征在于：所述充液管(10)通过所述隔板(15)中心，所述喷管(17)设有若干个并在所述隔板(15)上面径向设置，所述喷管(17)在所述隔板(15)上周向均匀设置，每根喷管(17)设有若干向上设置的喷头(18)。

4.根据权利要求1所述的一种在线补充有机胺的固定床二氧化碳吸附装置，其特征在于：所述壳体(2)侧面设有采样口(20)，用于对固态胺吸附剂(5)进行采样，流量计(4)设于溶液输入管(6)上。

5.根据权利要求1所述的一种在线补充有机胺的固定床二氧化碳吸附装置，其特征在于：所述储液槽(1)中设有液位检测装置(8)，液位检测装置(8)用于检测所述储液槽(1)中液体的液位高度。

技术总结
本技术属于二氧化碳捕集技术领域，公开了一种在线补充有机胺的固定床二氧化碳吸附装置，包括壳体、隔板、固态胺吸附剂、充液管和喷管，隔板垂直于壳体轴向并分层设置在壳体内，固态胺吸附剂填充到隔板之间或堆积在隔板上，充液管从壳体顶部向下延伸到隔板，隔板上设置喷管，喷管并向对应隔板上的固态胺吸附剂喷射有机胺溶液，充液管与各个喷管连通，充液管上端的入口经溶液输入管连通有机胺溶液的储液槽，溶液输入管连接有输入泵。本技术能够在吸附装置中对固态胺吸附剂的持续浸渍，还能减少有机胺溶液的用量和固态胺吸附剂的损失。

技术研发人员：晋川川,徐晓亮,汤驰洲,宋立柱,杨森,姚方行,姜涛
受保护的技术使用者：三碳（安徽）科技研究院有限公司
技术研发日：20240611
技术公布日：2025/3/10