[發明專利]膜滲透與低溫相變復合的二氧化碳捕集裝置

在審

• 申請號: 201710179908.7
• 申請日: 2017-03-23
• 公開（公告）號: CN106890546A
• 公開（公告）日: 2017-06-27
• 發明（設計）人: 宋春風;孫亞偉;劉慶嶺;紀娜
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B01D53/22
• 分類號: B01D53/22
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所12201
• 代理人: 張宏祥

1.一種膜滲透與低溫相變復合的二氧化碳捕集裝置，包括預冷卻塔、主冷卻塔和儲存塔三部分，其特征在于，所述預冷卻塔(1)、主冷卻塔(2)和儲存塔(3)為圓筒狀，按上中下依次垂直設置；

預冷卻塔(1)內設置有內塔A(6)，預冷卻塔(1)和內塔A(6)之間為真空狀態；主冷卻塔(2)內設置有內塔B(15)，主冷卻塔(2)和內塔B(15)之間也為真空狀態；預冷卻塔(1)和主冷卻塔(2)及內塔A(6)和內塔B(15)之間不相貫通；

內塔A(6)、內塔B(15)和儲存塔(3)分別設置有制冷機A(4)、制冷機B(13)和制冷機C(20)，制冷機B(13)的換熱器(14)設置在內塔B(15)的中央位置，換熱器(14)的表面凍結有固態CO₂(16)；換熱器(14)的外圍設置有旋轉刮檫板(18)；主冷卻塔(2)還設置有電動機(17)以驅動旋轉刮檫板(18)；

預冷卻塔(1)的內塔A(6)內設置有冷凝管(7)，冷凝管(7)的下端設置有氣體膜分離器(9)，預冷卻塔(1)的頂部設置有冷凝管(7)的進氣口(5)，預冷卻塔(1)的側壁設置有冷凝管(7)的冷凝水出口(8)及氣體膜分離器(9)的兩個滲透氣出口(10)與非滲透氣出口(12)，兩個滲透氣出口(10)經過干式真空泵(11)，進入主冷卻塔(2)的內塔B(15)；

預冷卻塔(1)的另一側壁底部還設置有非滲透氣出口(12)；

在主冷卻塔(2)與儲存塔(3)的中央部分相貫通，主冷卻塔(2)中的旋轉刮檫板(18)將固態CO₂(16)刮落到儲存塔(3)；儲存塔(3)的側壁設置有氣體排出口(19)。

2.根據權利要求1所述的膜滲透與低溫相變復合的CO₂捕集裝置，其特征在于，所述預冷卻塔(1)的內塔A(6)內設置溫度為-60℃，主冷卻塔(2)的內塔B(15)內設置溫度為-120℃，儲存塔(3)內設置溫度為-80℃。

3.根據權利要求1所述的膜滲透與低溫相變復合的CO₂捕集裝置，其特征在于，所述制冷機A(4)、制冷機B(13)和制冷機C(20)為自由活塞式斯特林制冷機。

4.根據權利要求1所述的膜滲透與低溫相變復合的CO₂捕集裝置，其特征在于，所述氣體膜分離器(9)為聚酰亞胺中空纖維氣體膜分離器。

5.根據權利要求1所述的膜滲透與低溫相變復合的CO₂捕集裝置，其特征在于，所述預冷卻塔(1)、主冷卻塔(2)和儲存塔(3)為不銹鋼材料，其外表面設置有珍珠棉絕熱層。

6.根據權利要求1所述的膜滲透與低溫相變復合的CO₂捕集裝置，其特征在于，所述內塔A(6)、內塔B(15)的外表面設置有鋁箔層。