[发明专利]一种利用二氧化碳和水合成甲醇的装置及方法

权利要求书

1.一种利用二氧化碳和水合成甲醇的装置，其特征在于，包括空气捕碳系统和甲醇合成系统；

空气捕碳系统包括依次连接的空气压缩装置、二氧化碳吸收装置、二氧化碳再生装置、二氧化碳储存装置；

甲醇合成系统包括依次连接的水储存装置、水加热装置、气体混合装置和甲醇合成装置，所述二氧化碳储存装置的出气口与气体混合装置的二氧化碳进气口连接；所述甲醇合成装置为介质阻挡放电反应器。

2.根据权利要求1所述的利用二氧化碳和水合成甲醇的装置，其特征在于，所述空气捕碳系统还包括，

换热装置，设置于所述二氧化碳吸收装置和二氧化碳再生装置之间，所述换热装置具有富液进口、富液出口、贫液进口和贫液出口，所述换热装置的富液进口与二氧化碳吸收装置的富液出口连接，所述换热装置的富液出口与二氧化碳再生装置的富液进口连接。

3.根据权利要求2所述的利用二氧化碳和水合成甲醇的装置，其特征在于，所述换热装置的富液进口与二氧化碳吸收装置的富液出口之间设置有冷富液泵；

所述换热装置的富液出口与二氧化碳再生装置的富液进口之间设置有依次连接的富液储存装置和热富液泵；

所述二氧化碳再生装置和二氧化碳储存装置之间设置有二氧化碳压缩装置。

4.根据权利要求3所述的利用二氧化碳和水合成甲醇的装置，其特征在于，所述二氧化碳再生装置具有富液进口、二氧化碳出口、贫液进口和贫液出口，所述二氧化碳再生装置的贫液出口与换热装置的贫液进口之间设置有热贫液泵；

所述二氧化碳再生装置的贫液出口和贫液进口之间设置有加热装置。

5.根据权利要求4所述的利用二氧化碳和水合成甲醇的装置，其特征在于，所述二氧化碳吸收装置具有空气进口、富液出口、贫液进口和空气出口，所述空气压缩装置的出气口与二氧化碳吸收装置的空气进口连接，所述换热装置的贫液出口与二氧化碳吸收装置的贫液进口之间设置有依次连接的贫液储存装置和冷贫液泵。

6.根据权利要求1-5任一项所述的利用二氧化碳和水合成甲醇的装置，其特征在于，所述气体混合装置具有二氧化碳进气口、水蒸气进气口和混合气体出气口，所述二氧化碳储存装置的出气口与气体混合装置的二氧化碳进气口之间设置有二氧化碳阀门，所述水加热装置和气体混合装置的水蒸气进气口之间设置有水蒸气阀门；所述水储存装置和水加热装置之间设置有水泵。

7.根据权利要求1-6任一项所述的利用二氧化碳和水合成甲醇的装置，其特征在于，所述二氧化碳吸收装置为二氧化碳吸收塔，吸收塔内设置有二氧化碳吸收剂；

所述二氧化碳再生装置为二氧化碳再生塔。

8.根据权利要求1-7任一项所述的利用二氧化碳和水合成甲醇的装置，其特征在于，还包括可再生能源发电系统，所述可再生能源发电系统产生的弃电为空气捕碳系统和甲醇合成系统供电。

9.一种利用二氧化碳和水合成甲醇的方法，其特征在于，采用权利要求1-8任一项所述的装置进行。

10.根据权利要求9所述的利用二氧化碳和水合成甲醇的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：当可再生能源发电系统具有弃电输出时，驱动空气捕碳系统工作，利用化学吸收法直接从空气中捕集二氧化碳，捕集得到的二氧化碳在甲醇合成系统中与水重整合成为甲醇。