[发明专利]一种基于胺负载固体吸附剂的直接空气二氧化碳捕集系统

说明书

本发明涉及一种基于胺负载固体吸附剂的直接空气二氧化碳捕集系统，包括依次连通的流量计、填充有胺负载固体吸附剂的吸附管、扩口管、气泵、缩口管、三通阀；其中三通阀另外两个端口分别与气体收集袋、排空管相连通。与现有技术相比，本发明利用设于吸附管内的固体吸附剂对空气中的二氧化碳进行捕集；具体的，吸附剂为一种基于胺负载固体吸附剂，放置于吸附管中，管内的整流网和挡板可以防止吸附剂被带出吸附管；同时本发明利用加热将吸附剂吸附的二氧化碳解吸出来，操作简便。

技术领域

本发明属于气体吸附装置技术领域，涉及一种基于胺负载固体吸附剂的直接空气二氧化碳捕集系统。

背景技术

要实现碳中和目标负排放技术必不可少，负排放技术有二氧化碳直接空气捕集(DAC)和传统的碳捕集技术(CCUS)。DAC技术相较于传统的碳捕集技术更加灵活，传统的CCS技术只能改造现有的电厂，或应用于其他的固定排放源，耗费大量资源，而DAC系统可以直接应用于如汽车，货船等移动的碳排放源，而这些移动的碳排放源也占了碳排放很大的比重，成本较低。由于可以用于捕集大气环境中历史积累的CO₂，同时吸收效率较高，所以具有独到的优势。

中国专利CN 112169537 A公开了一种快速变温吸附式直接空气二氧化碳捕集系统及方法，其利用转轮结构实现连续的二氧化碳的直接空气吸附和脱附。该文献存在结构相对复杂，吸附脱附温差不宜过大等缺点。

发明内容

本发明的目的就是提供一种基于胺负载固体吸附剂的直接空气二氧化碳捕集系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于胺负载固体吸附剂的直接空气二氧化碳捕集系统，包括依次连通的流量计、填充有胺负载固体吸附剂的吸附管、扩口管、气泵、缩口管、三通阀；

所述的三通阀另外两个端口分别与气体收集袋、排空管相连通。

进一步地，所述的吸附管外设有加热套。

进一步地，所述的吸附管包括平置的管体、开设于管体两端的进气口与出气口、设于管体内底部的固体吸附剂容纳槽，以及设于管体内两端的进气分布组件与出气挡板组件；

所述的固体吸附剂容纳槽位于进气分布组件与出气挡板组件之间，并与进气分布组件、出气挡板组件、管体内侧壁相互合围形成固体吸附剂容纳腔，所述的胺负载固体吸附剂填充于该固体吸附剂容纳腔内。

进一步地，所述的固体吸附剂容纳槽的前侧壁与后侧壁分别倾斜设置，使得固体吸附剂容纳槽的轴截面呈倒梯形。

进一步地，所述的进气分布组件包括沿气体流动方向一前一后并列设置的第一整流网板与第二整流网板，所述的第一整流网板与第二整流网板分别开设有多个气体分布孔；

所述的第一整流网板上的多个气体分布孔与第二整流网板的多个气体分布孔交错设置。

进一步地，所述的固体吸附剂容纳槽的前端边缘与管体侧壁之间形成固体吸附剂容纳腔进气口，所述的第一整流网板装配于该进气口处；

所述的第二整流网板的底端与固体吸附剂容纳槽的前侧壁之间设有供胺负载固体吸附剂通过的间隙；

所述的第一整流网板的内侧壁上设有与气体分布孔相连通，并沿轴向延伸的防漏护套。

进一步地，所述的出气挡板组件包括沿气体流动方向一前一后并列设置的第一出口挡板与第二出口挡板；

所述的第一出口挡板从管体侧壁顶部平行于管体径向向固体吸附剂容纳槽的后侧壁延伸，并与固体吸附剂容纳槽的后侧壁之间设有间隙；

所述的第二出口挡板从固体吸附剂容纳槽的后端边缘向管体侧壁顶部向前倾斜延伸。