[實用新型]簡易二氧化碳吸附裝置

有效

• 申請號: 201320207019.4
• 申請日: 2013-04-22
• 公開（公告）號: CN203281194U
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 蔣峰景;章俊良;于立強;宋星宇;劉啟桐;顧習之;馬鑫
• 申請（專利權）人: 章俊良
• 主分類號: B01D53/04
• 分類號: B01D53/04;C01B31/20
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

技術領域

本實用新型涉及一種氣體分離設備，具體地，涉及一種簡易二氧化碳吸附裝置。

背景技術

隨著社會科技的快速發展，化石能源被大量的消耗，導致CO₂排放量逐年上升，使太陽輻射到地球上的熱量無法向外層空間發散，造成的“溫室效應”給人類的社會、經濟、環境等方面帶來了嚴重的影響。在哥本哈根氣候變化大會上，中國鄭重向世界承諾，到2020年單位國內生產總值CO₂排放比2005年下降40%-45%，因此，碳捕捉技術將會成為可預見的未來中研究的熱點。

目前，CO₂分離技術主要分為吸收分離法、吸附分離法、膜分離法、低溫蒸餾法、化學循環燃燒法、電化學法和水合物法。各方法對應的裝置各有優缺點。如吸附分離法中，有變壓吸附(PSA)、變溫吸附(TSA)兩種，但是變溫吸附(TSA)再生時間長，而采用變壓吸附(PSA)法時，有吸附能力的材料對CO₂的吸附選擇性差，導致能耗較高。低溫蒸餾法的優點在于能夠產生高純、液態的CO₂，以便于管道輸送，但是該方法設備龐大、能耗較高、分離效果較差，因而成本較高，一般情況下不大采用，只有在特殊情況下使用或同其他方法聯用。

同時，CO₂具有廣闊的應用前景。氣體二氧化碳主要用作化工、醫藥原料；飲料充填劑；制冷劑；惰性介質；溶劑；壓力源；焊接保護氣、防氧化劑及滅火劑；油田混相驅油等。固體二氧化碳還可用于青霉素生產，魚類、奶油、冰淇淋等食品貯存及低溫運輸等方面。而美國碳科學公司突破了循環利用二氧化碳技術，新開發的生物催化工藝可將二氧化碳轉化成低碳烴類(C1～C3)，繼而再改質生產汽油、噴氣燃料等燃料油。

因此，在可預見的未來，研究一種對CO₂分離效果好，能耗低，能夠在工業環境方面應用的CO₂分離裝置具有十分重要的應用價值。

實用新型內容

針對現有技術中的缺陷，本實用新型的目的是提供一種CO₂分離效果好、能耗低、造價低廉，能夠在工業社會環境等領域廣泛應用的簡易二氧化碳吸附裝置。

根據本實用新型的一個方面，提供一種簡易二氧化碳吸附裝置，包括：進氣口、進氣口端蓋、分離系統箱體、出氣口端蓋、兩個支撐構件和兩個透氣板；進氣口、進氣口端蓋、分離系統箱體和出氣口端蓋依次連接，出氣口端蓋上設置有出氣口；支撐構件和透氣板設置在分離系統箱體內部，且兩個支撐構件分別設置在分離系統箱體的上下兩端與分離系統箱體連接，兩個透氣板分別連接至相應的支撐構件，兩個透氣板中間的分離系統箱體內部空間填充吸附材料。

優選地，該簡易二氧化碳吸附裝置還包括兩個金屬管箍，金屬管箍設置在分離系統箱體內部，其中，一個金屬管箍與進氣口端蓋連接，另一個金屬管箍與出氣口端蓋連接，分別用以緊固進氣口端蓋和出氣口端蓋。

優選地，該簡易二氧化碳吸附裝置還包括密封墊圈，密封圈分別設置在進氣口端蓋與分離系統箱體之間，以及出氣口端蓋與分離系統箱體之間。

優選地，該簡易二氧化碳吸附裝置還包括加熱帶，加熱帶纏繞在分離系統箱體外部。

優選地，分離系統箱體上下兩端分別設置有用以放置透氣板的階梯面。

優選地，透氣板為圓形。

優選地，透氣板采用不銹鋼材料制成。

優選地，進氣口采用螺旋進氣口。

優選地，進氣口與進氣口端蓋焊接連接。

優選地，支撐構件為圓環。

本實用新型的吸附劑采用SiO₂介孔材料及多乙烯多胺的混合物，吸附高效且無腐蝕性，使用本實用新型分離CO₂的過程為：將位于進氣口的導管嵌入頂部螺旋進氣口，擰緊螺帽保證裝置氣密性，待分離氣體通過頂部螺旋進氣口及進氣口端蓋流入分離系統箱體內，經過上部的透氣板與吸附劑接觸。經吸附材料吸附后經下部的透氣板和出氣口流出裝置，得到分離后的氣體。當吸附完全后，只需利用工業余熱對分離系統箱體外部進行加熱并抽真空，即可完成CO₂的脫附及吸附劑的再生，脫附的CO₂可回收進一步利用，增加了裝置整體的經濟價值。

本實用新型整體裝置結構簡單合理，密封性能良好。與現有技術相比，本實用新型具有如下的有益效果：該裝置具有分離效率高、再生效率高且CO₂回收率高、能耗低、造價低廉的優點，能夠適應大規模工業應用。

附圖說明