一种碳源捕集储存一体设备的制作方法

1.本发明属于烟气处理技术领域，特别涉及一种碳源捕集储存一体设备。


背景技术：

2.碳捕集技术根据捕集方式可分为化学吸收法、物理吸收法、化学/物理吸附法和膜分离法等，其中吸附法是利用吸附料在高压低温环境下吸收二氧化碳，在低压高温环境下解放二氧化碳的性质捕集和解放二氧化碳；我国火力发发电一般多使用煤和天然气作为燃料，其中天然气一般是液化保存，液化天然气气化时会释放大量冷能，并且由于液化天然气温度较低，在大量使用前还需要先加热升温，这造成液化天然起冷能的极度浪费。
3.因此，发明一种碳源捕集储存一体设备来解决上述问题很有必要。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本发明提供了一种碳源捕集储存一体设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种碳源捕集储存一体设备，包括吸附反应器，所述吸附反应器的底端固定插接有烟气进气管，所述烟气进气管的一端延伸进吸附反应器内部，且位于吸附反应器内部的所述烟气进气管的表面套设有散热结构，所述吸附反应器的顶端固定连接有烟气连接管，所述烟气连接管的一端固定连接有第一旋风分离器，所述第一旋风分离器的底端固定连接有出料管，所述出料管的一端固定插接有再生反应器，所述再生反应器一侧的底端固定插接有蒸汽管，所述再生反应器的顶端固定连接有出气管，所述出气管的一端固定连接有第二旋风分离器，所述第二旋风分离器的底端固定连接有循环料管，所述循环料管的一端固定连接吸附反应器一侧的底端。
6.优选的，所述第二旋风分离器的一侧设有换热器，所述换热器顶端的一侧固定连接有进液管，所述换热器底端的一侧固定连接有出液管，所述出液管的一端固定连接有套管，所述套管固定套设在循环料管的外侧。
7.优选的，所述散热结构包括散热翅片组，所述散热翅片组上盘绕插接有盘管，所述盘管的两端均固定插接吸附反应器另一侧的底端，且其一端与套管固定连通，其另一端固定连接有锅炉，所述锅炉的一端固定连接有输气管，所述输气管的一端与蒸汽管相匹配。
8.优选的，所述出料管的一端延伸进再生反应器内部，且其端部与蒸汽管位置相匹配。
9.优选的，所述第一旋风分离器的顶端开设有净烟气口，所述第二旋风分离器的顶端固定连接有排气管。
10.优选的，所述排气管的一端固定连接有储存罐，所述排气管上安装有冷凝器，所述再生反应器的底端固定连接有冷凝水口，所述冷凝水口与冷凝器的出水端相匹配。
11.优选的，所述换热器的内部固定安装有换热结构，所述换热结构的顶端固定连接
有进水管，所述进水管的一端固定插接换热器的顶端，所述换热结构的底端固定连接有出水管，所述出水管的底端固定插接换热器的底端。
12.优选的，所述吸附反应器的内部填充有固体吸附料。
13.优选的，所述换热器通过进液管输入液化天然气，所述换热结构通过进水管输入冷水。
14.本发明的技术效果和优点：1、本发明设置的换热器通过进液管输入液化天然气，作为冷却剂和燃料使用，为固体吸附料的循环过程提供助力，充分利用了液化天然气气化时的冷能和燃烧时释放的热能，具体过程为烟气进入吸附反应器，烟气中的二氧化碳被固体吸附剂吸附，随后固体吸附剂和净烟气通过烟气进气管进入第一旋风分离器，净烟气通过净烟气口排出，固体吸附剂通过出料管进入再生反应器，此时蒸汽管中喷出高热蒸汽，使固体吸附剂升温解放二氧化碳，接着固体吸附剂、二氧化碳和蒸汽通过出气管进入第二旋风分离器，二氧化碳和蒸汽进入冷凝器，蒸汽被冷凝，二氧化碳则进入储存管储存，而固体吸附剂则通过循环料管回到吸附反应器中，进入下一轮循环，此循环过程发生时，液化天然气同时从进液管进入换热器后，释放冷能冷却换热结构中的冷水，冷水从出水管流出后，可以参与火力发电的其他流程，之后，液化天然气通过出液管进入套管，对循环料管进行冷却，使吸附剂温度降低，液化天然气继续进入冷却结构，通过盘管和散热翅片组与烟气充分换热，使二氧化碳容易被吸附剂吸收，此过程中，液化天然气由于大量换热被充分气化膨胀，膨胀的天然气通过盘管进入锅炉内充当燃料，并因为膨胀导致天然气压力变大，无需安装天然气增压泵，即可很好的燃烧，且天然气燃烧后的产生的二氧化碳，可以通过锅炉的排气系统直接连通烟气进气管，参与烟气的循环，锅炉中的水被天然气加热后产生高热蒸汽，高热蒸汽通过蒸汽管进入再生反应器使固体吸附剂升温。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1是本发明的整体结构立体示意图；图2是本发明的部分结构剖视图。
17.图中：1、吸附反应器；2、烟气进气管；3、散热结构；301、散热翅片组；302、盘管；4、烟气连接管；5、第一旋风分离器；501、净烟气口；6、出料管；7、再生反应器；701、冷凝水口；8、蒸汽管；9、出气管；10、第二旋风分离器；1001、排气管；11、循环料管；12、换热器；1201、进液管；1202、出液管；1203、换热结构；13、套管；14、锅炉；15、储存罐；16、冷凝器。
具体实施方式
18.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员
在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围；在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
19.本发明提供了如图1-2所示的一种碳源捕集储存一体设备，包括吸附反应器1，吸附反应器1的底端固定插接有烟气进气管2，烟气进气管2的一端延伸进吸附反应器1内部，且位于吸附反应器1内部的烟气进气管2的表面套设有散热结构3，吸附反应器1的顶端固定连接有烟气连接管4，烟气连接管4的一端固定连接有第一旋风分离器5，第一旋风分离器5的底端固定连接有出料管6，出料管6的一端固定插接有再生反应器7，再生反应器7一侧的底端固定插接有蒸汽管8，再生反应器7的顶端固定连接有出气管9，出气管9的一端固定连接有第二旋风分离器10，第二旋风分离器10的底端固定连接有循环料管11，循环料管11的一端固定连接吸附反应器1一侧的底端；参照说明书附图1-2，第二旋风分离器10的一侧设有换热器12，换热器12顶端的一侧固定连接有进液管1201，换热器12底端的一侧固定连接有出液管1202，出液管1202的一端固定连接有套管13，套管13固定套设在循环料管11的外侧。
20.本发明设置的换热器12通过进液管1201输入液化天然气，作为冷却剂和燃料使用，为固定吸附料的循环过程提供助力，充分利用了液化天然气气化时的冷能和燃烧时释放的热能，使液化天然气的运动过程与吸附料的循环过程深度匹配，既扩大了固定吸附料在吸附反应器1和再生反应器7内的温差，有利于固定吸附料对二氧化炭的捕集和解放，同时也预加热了液化天然气，使液化天然气在锅炉14中更好的燃烧。
21.参照说明书附图2，散热结构3包括散热翅片组301，散热翅片组301上盘绕插接有盘管302，盘管302的两端均固定插接吸附反应器1另一侧的底端，且其一端与套管13固定连通，其另一端固定连接有锅炉14，锅炉14的一端固定连接有输气管，输气管的一端与蒸汽管8相匹配。
22.本发明设置散热翅片组301，使盘管302中的液化天然气与吸附反应器1内的烟气和固定吸附料充分换热，同时时液化天然气自身被预加热，液化天然气升温后气化膨胀，为在锅炉14中的燃料提供了一定的压力，无需再安装天然气增压泵，增加天然气喷出气口时的压力。
23.参照说明书附图2，出料管6的一端延伸进再生反应器7内部，且其端部与蒸汽管8位置相匹配。
24.本发明的出料管6延伸靠近蒸汽管8的上方，使从中排出的吸附料能够与蒸汽管8中的高温蒸汽充分接触，从而升温解放吸附的二氧化碳。
25.参照说明书附图1-2，第一旋风分离器5的顶端开设有净烟气口501，第二旋风分离器10的顶端固定连接有排气管1001，排气管1001的一端固定连接有储存罐15，排气管1001上安装有冷凝器16，再生反应器7的底端固定连接有冷凝水口701，冷凝水口701与冷凝器16的出水端相匹配。
26.本发明的高温蒸汽喷发后，一部分进入冷凝器16冷凝，从冷凝器16的出水端排出，
另一部分直接在再生反应器7内冷凝，从冷凝水口701排出，两者根据情况可以公用一个排水线路。
27.参照说明书附图2，换热器12的内部固定安装有换热结构1203，换热结构1203的顶端固定连接有进水管，进水管的一端固定插接换热器12的顶端，换热结构1203的底端固定连接有出水管，出水管的底端固定插接换热器12的底端。
28.参照说明书附图1-2，吸附反应器1的内部填充有固体吸附料。
29.参照说明书附图2，换热器12通过进液管1201输入液化天然气，换热结构1203通过进水管输入冷水。
30.本发明工作原理和工作过程：本发明明使用时，烟气通过烟气进气管2进入吸附反应器1，烟气中的二氧化碳被固体吸附剂吸附，随后固体吸附剂和净烟气通过烟气进气管2进入第一旋风分离器5，净烟气通过净烟气口501排出，固体吸附剂通过出料管6进入再生反应器7，此时蒸汽管8中喷出高热蒸汽，使固体吸附剂升温解放二氧化碳，接着固体吸附剂、二氧化碳和蒸汽通过出气管9进入第二旋风分离器10，二氧化碳和蒸汽进入冷凝器16，蒸汽被冷凝，二氧化碳则进入储存管储存，而固体吸附剂则通过循环料管11回到吸附反应器1中，进入下一轮循环，此循环过程发生的同时，液化天然气从进液管1201进入换热器12，释放冷能冷却换热结构1203中的冷水，冷水从出水管流出后，可以参与火力发电的其他流程，之后，液化天然气通过出液管1202进入套管13，对循环料管11进行冷却，使固体吸附剂温度降低，液化天然气继续进入冷却结构，通过盘管302和散热翅片组301与烟气和固体吸附剂充分换热，降低烟气和固体吸附剂的温度，使二氧化碳容易被固体吸附剂吸收，此过程中，液化天然气由于大量换热被充分气化膨胀，膨胀的天然气通过盘管302进入锅炉14内充当燃料，并因为膨胀导致天然气压力变大，无需安装天然气增压泵，即可很好的燃烧，且天然气燃烧后的产生的二氧化碳，可以通过锅炉14的排气系统直接连通烟气进气管2，参与烟气的循环，锅炉14中的水被天然气加热后产生高热蒸汽，高热蒸汽通过蒸汽管8进入再生反应器7使固体吸附剂升温。
31.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。