[實用新型]基于太陽能驅動的二氧化碳捕集與回收再利用系統

有效

• 申請號: 201721520132.2
• 申請日: 2017-11-14
• 公開（公告）號: CN207591581U
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 周屈蘭;羅沁瀾;馮斌;李娜
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: B01D53/62
• 分類號: B01D53/62;B01D53/82;B01D53/96;B01D53/73;C07C31/04;C07C29/159
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

1.一種基于太陽能驅動的二氧化碳捕集與回收再利用系統，其特征在于，包括第一吸收解吸塔(3)、第二吸收解吸塔(25)、水蒸氣發生裝置(22)和光催化反應器(29)；

所述第一吸收解吸塔(3)為間歇性反應器，能夠在吸收和解吸兩種模式間進行切換；其內有負載型固體吸收劑填料層，外表面覆蓋有吸光材料(2)和加熱層(4)，第一吸收解吸塔(3)包括位于第一吸收解吸塔(3)底部的第一進氣口(6)、第一水蒸氣進口(5)和第一出液口(7)以及設置在第一吸收解吸塔(3)頂部的第一出氣口(1)；所述加熱層(4)，其表面涂有吸光材料，其內有加熱電阻，利用太陽能或電輔熱加熱吸收劑填料層到指定溫度；

所述第二吸收解吸塔(25)，具體結構與第一吸收解吸塔(3)一致，包括第二進氣口(27)、第二水蒸氣進口(26)、第二出氣口(24)和第二出液口(28)；

所述水蒸氣發生裝置(22)，上端安裝有第一太陽光聚光器(21)，利用太陽光和電輔熱產生高溫水蒸氣，在解吸時通入第一吸收解吸塔(3)和第二吸收解吸塔(25)中，作為促進二氧化碳解吸的解吸氣提氣；

所述光催化反應器(29)由外至內依次包括保溫殼體、電加熱器(34)和反應室(32)；第二太陽光聚光器(30)安置在反應室(32)上端，用于匯聚太陽光；所述電加熱器(34)具有加熱電阻圈和溫控裝置，加熱電阻圈設置在保溫殼體和反應室(32)之間，溫控裝置的溫度傳感器放置在反應室(32)中液體內部，為反應室提供40-100℃的溫度；所述反應室(32)為常壓透光容器，使匯聚后的太陽光能夠透過反應室壁面照射到反應室內催化劑和水溶液；反應室(32)設有攪拌裝置、第三進氣口(31)、第三出氣口(40)、進料口(38)、排料口(35)和液體濃度傳感器(37)；反應室(32)進料口(38)和排料口上分別設有第一液體閥(39)和第二液體閥(36)。

2.根據權利要求1所述的一種基于太陽能驅動的二氧化碳捕集與回收再利用系統，其特征在于，還包括：

第一氣液分離器(11)，設置在第一吸收解吸塔(3)的第一出氣口(1)處，底部與第一液體回收裝置(12)連接，上端與第一排氣閥(8)和第二排氣閥(10)連接，第一氣液分離器(11)用于將二氧化碳和水蒸氣的混合氣體中攜帶水蒸氣液滴分離出來，分離后的液體通過連接管道送入第一液體回收裝置(12)，分離后的氣體經第一排氣閥(8)或第二排氣閥(10)排出；第一排氣閥(8)與反應室(32)的第三進氣口(31)連接；第二排氣閥(10)與大氣相通，出口設有第一二氧化碳濃度傳感器(9)；

第二氣液分離器(18)，具體結構與第一氣液分離器(11)一致，設置在第二吸收解吸塔(25)的第二出氣口(24)處，底部與第一液體回收裝置(12)連接，上端與第三排氣閥(15)和第四排氣閥(17)連接，第三排氣閥(15)與反應室(32)的第三進氣口(31)連接；第四排氣閥(17)與大氣相通，出口處安裝有第二二氧化碳濃度傳感器(16)；

第三氣液分離器(41)，設置在反應室(32)的第三出氣口(40)處，底部與反應室(32)的進料口(38)連接，上端與第五排氣閥(43)和第六排氣閥(44)連接，第三氣液分離器(41)用于將反應室出口氣體中的水蒸氣冷凝并與氧氣分離，分離后的液體經第一進料口(38)送回反應室(32)，分離后的氣體經第三二氧化碳濃度傳感器(42)后經第五排氣閥(43)或第六排氣閥(44)排出；第五排氣閥(43)與反應室(32)的第三進氣口(31)連接；第六排氣閥(44)與大氣連接，出口處安裝有第三二氧化碳濃度傳感器(42)；

第一液體回收裝置(12)，與第一氣液分離器(11)和第二氣液分離器(18)的下端相連接，用于回收和儲存氣液分離器分離出的冷凝后的水蒸氣，回收后的液體送入水蒸氣發生裝置(22)重新利用。

3.根據權利要求1所述的一種基于太陽能驅動的二氧化碳捕集與回收再利用系統，其特征在于，還包括：第二液體回收裝置(23)，與第一出液口(7)和第二出液口(28)相連，用于儲存第一吸收解吸塔(3)和第二吸收解吸塔(25)中解吸時冷凝的水蒸氣，回收后的液體送入水蒸氣發生裝置(22)重新利用。