[实用新型]简易二氧化碳吸附装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种气体分离设备，具体地，涉及一种简易二氧化碳吸附装置。

背景技术

随着社会科技的快速发展，化石能源被大量的消耗，导致CO₂排放量逐年上升，使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散，造成的“温室效应”给人类的社会、经济、环境等方面带来了严重的影响。在哥本哈根气候变化大会上，中国郑重向世界承诺，到2020年单位国内生产总值CO₂排放比2005年下降40%-45%，因此，碳捕捉技术将会成为可预见的未来中研究的热点。

目前，CO₂分离技术主要分为吸收分离法、吸附分离法、膜分离法、低温蒸馏法、化学循环燃烧法、电化学法和水合物法。各方法对应的装置各有优缺点。如吸附分离法中，有变压吸附(PSA)、变温吸附(TSA)两种，但是变温吸附(TSA)再生时间长，而采用变压吸附(PSA)法时，有吸附能力的材料对CO₂的吸附选择性差，导致能耗较高。低温蒸馏法的优点在于能够产生高纯、液态的CO₂，以便于管道输送，但是该方法设备庞大、能耗较高、分离效果较差，因而成本较高，一般情况下不大采用，只有在特殊情况下使用或同其他方法联用。

同时，CO₂具有广阔的应用前景。气体二氧化碳主要用作化工、医药原料；饮料充填剂；制冷剂；惰性介质；溶剂；压力源；焊接保护气、防氧化剂及灭火剂；油田混相驱油等。固体二氧化碳还可用于青霉素生产，鱼类、奶油、冰淇淋等食品贮存及低温运输等方面。而美国碳科学公司突破了循环利用二氧化碳技术，新开发的生物催化工艺可将二氧化碳转化成低碳烃类(C1～C3)，继而再改质生产汽油、喷气燃料等燃料油。

因此，在可预见的未来，研究一种对CO₂分离效果好，能耗低，能够在工业环境方面应用的CO₂分离装置具有十分重要的应用价值。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种CO₂分离效果好、能耗低、造价低廉，能够在工业社会环境等领域广泛应用的简易二氧化碳吸附装置。

根据本实用新型的一个方面，提供一种简易二氧化碳吸附装置，包括：进气口、进气口端盖、分离系统箱体、出气口端盖、两个支撑构件和两个透气板；进气口、进气口端盖、分离系统箱体和出气口端盖依次连接，出气口端盖上设置有出气口；支撑构件和透气板设置在分离系统箱体内部，且两个支撑构件分别设置在分离系统箱体的上下两端与分离系统箱体连接，两个透气板分别连接至相应的支撑构件，两个透气板中间的分离系统箱体内部空间填充吸附材料。

优选地，该简易二氧化碳吸附装置还包括两个金属管箍，金属管箍设置在分离系统箱体内部，其中，一个金属管箍与进气口端盖连接，另一个金属管箍与出气口端盖连接，分别用以紧固进气口端盖和出气口端盖。

优选地，该简易二氧化碳吸附装置还包括密封垫圈，密封圈分别设置在进气口端盖与分离系统箱体之间，以及出气口端盖与分离系统箱体之间。

优选地，该简易二氧化碳吸附装置还包括加热带，加热带缠绕在分离系统箱体外部。

优选地，分离系统箱体上下两端分别设置有用以放置透气板的阶梯面。

优选地，透气板为圆形。

优选地，透气板采用不锈钢材料制成。

优选地，进气口采用螺旋进气口。

优选地，进气口与进气口端盖焊接连接。

优选地，支撑构件为圆环。

本实用新型的吸附剂采用SiO₂介孔材料及多乙烯多胺的混合物，吸附高效且无腐蚀性，使用本实用新型分离CO₂的过程为：将位于进气口的导管嵌入顶部螺旋进气口，拧紧螺帽保证装置气密性，待分离气体通过顶部螺旋进气口及进气口端盖流入分离系统箱体内，经过上部的透气板与吸附剂接触。经吸附材料吸附后经下部的透气板和出气口流出装置，得到分离后的气体。当吸附完全后，只需利用工业余热对分离系统箱体外部进行加热并抽真空，即可完成CO₂的脱附及吸附剂的再生，脱附的CO₂可回收进一步利用，增加了装置整体的经济价值。

本实用新型整体装置结构简单合理，密封性能良好。与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：该装置具有分离效率高、再生效率高且CO₂回收率高、能耗低、造价低廉的优点，能够适应大规模工业应用。

附图说明