[發明專利]用于溫室大棚的風光電互補驅動直接空氣捕碳系統及方法

在審

• 申請號: 202211317942.3
• 申請日: 2022-10-26
• 公開（公告）號: CN115445384A
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 董勇;孔祥如;崔琳;趙培;齊國杰
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: B01D53/04
• 分類號: B01D53/04;C01B32/50;H02J7/35
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

1.一種用于溫室大棚的風光電互補驅動直接空氣捕碳系統，其特征是，包括風光電互補供電裝置、CO₂吸附-熱再生反應器、CO₂儲氣罐、溫室CO₂布風裝置和管路閥門，其中：

所述風光電互補供電裝置，包括光伏太陽能板、風力發電機以及電池，用于為系統其他用電設備提供電力；

所述CO₂吸附-熱再生反應器的內部設置有加熱組件，頂部設有空氣入口、吹掃氣體入口，底部設有凈化空氣出口和再生氣體出口；

所述CO₂儲氣罐的入口與CO₂吸附-熱再生反應器的再生氣體出口連接；

所述溫室CO₂布風裝置位于需要增加CO₂濃度的裝置的頂部，包括若干連通的氣體管道和設置在所述管道上的若干氣體噴頭，所述氣體管道的入口與CO₂吸附-熱再生反應器的再生氣體出口和CO₂儲氣罐的氣體出口連接；

各管道或/和入/出口處設置有獨立的管路閥門。

2.如權利要求1所述的一種用于溫室大棚的風光電互補驅動直接空氣捕碳系統，其特征是，所述風光電互補供電裝置中的光伏太陽能板和風力發電機均和儲能電池連接，所述電池在光伏太陽能板和風力發電機無法提供即時電力時為所有用電設備供電。

3.如權利要求1所述的一種用于溫室大棚的風光電互補驅動直接空氣捕碳系統，其特征是，所述CO₂吸附-熱再生反應器為間歇式雙層固定床反應器，其上部和下部分別放置CO₂吸附劑，其中間為加熱絲；

或，所述CO₂吸附-熱再生反應器的空氣入口與風機相連接，吹掃氣體入口與預熱器出口相連接；

或，所述CO₂吸附-熱再生反應器至少為兩臺，且各CO₂吸附-熱再生反應器并聯。

4.如權利要求1所述的一種用于溫室大棚的風光電互補驅動直接空氣捕碳系統，其特征是，所述溫室CO₂布風裝置的各氣體管道呈矩陣均勻排列，且各氣體噴頭呈矩陣均勻排列。以保證布風的均勻性。

5.一種溫室大棚，其特征是，包括權利要求1-4中任一項所述的系統，且所述溫室CO₂布風裝置設置于溫室大棚內。

6.權利要求1-4中任一項所述系統的工作方法，其特征是，包括以下步驟：

光伏太陽能板接收太陽能并將其轉化為電力，風力發電機接收風能并將其轉化為電力，為所有用電設備供電，并將多余的電力儲存在電池中，當光伏太陽能板和風力發電機均無法工作時，電池為所有用電設備供電。

將環境中的空氣鼓入CO₂吸附-熱再生反應器，空氣與CO₂吸附-熱再生反應器中的CO₂吸附劑接觸后將CO₂捕集下來，凈化空氣從反應器的凈化空氣出口處直接排放至大氣；

加熱組件將溫度加熱至指定溫度并保持此溫度一段時間，CO₂吸附劑中吸附的CO₂在加熱作用下脫附出來，吸附劑實現再生；將吹掃空氣加熱到設定溫度后送入CO₂吸附-熱再生反應器內，將CO₂吸附劑脫附的CO₂濃度稀釋至設定濃度，CO₂隨著吹掃空氣氣流被帶出反應器；

設定濃度的CO₂由反應器下方的再生氣體出口管道進入的CO₂布風裝置，由氣體噴頭排出，連續供給CO₂，多余的CO₂存儲至CO₂儲氣罐中。

7.如權利要求6所述的方法，其特征是，CO₂捕集過程中，空氣中的CO₂濃度為350～550ppm。