專利名稱：基于二氧化碳水合物的含二氧化碳廢氣回收方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含二氧化碳廢氣的回收領(lǐng)域，具體涉及一種基于二氧化碳水合物的含二氧化碳廢氣回收方法及裝置。
背景技術(shù)：
人類從來沒有像20世紀(jì)獲得如此迅猛的發(fā)展，但也從來沒有像20世紀(jì)遭遇如此多的憂患。其中空氣污染、溫室效應(yīng)最直接的罪魁禍?zhǔn)字痪褪嵌趸肌榕まD(zhuǎn)全球變暖的趨勢，減少“溫室效應(yīng)”，給子孫后代留下一個可供生存、可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境和空間，減少和限制二氧化碳的排放已成為全世界各國的共識。二氧化碳排放量已經(jīng)成為各國各級政府的行政指標(biāo)，因此如果有效減少二氧化碳排放已經(jīng)成為大眾日益關(guān)注的一個技術(shù)問題。目前含二氧化碳廢氣回收方法一般采用物理法、化學(xué)法，物理法一般利用制氫尾氣中成分不同的熔點、沸點特性；化學(xué)法則利用制氫尾氣成分的化學(xué)特性來實現(xiàn)成分的分離回收。但是總體而言，目前的含二氧化碳廢氣回收方法對于含二氧化碳廢氣的濃度要求較高，因此造成了中低濃度于含二氧化碳廢氣的回收困難，既不符合當(dāng)前節(jié)能減排的趨勢，也直接影響到了國家以及各級政府對二氧化碳排放的嚴(yán)格控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)對低濃度含二氧化碳廢氣的回收，能源消耗低、工藝簡單的基于二氧化碳水合物的含二氧化碳廢氣回收方法及裝置。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種基于二氧化碳水合物的含二氧化碳廢氣回收方法，其實施步驟如下:I)將含二氧化碳廢氣冷卻至_80°C _90°C ；2)在反應(yīng)容器內(nèi)用水噴霧并將噴霧冷卻生成微細冰，將上述冷卻后的含二氧化碳廢氣流入反應(yīng)容器內(nèi)，使含二氧化碳廢氣與微細冰發(fā)生反應(yīng)生成二氧化碳水合物。作為上述技術(shù)方案的進一步改進:所述步驟2)中生成微細冰的粒徑為3微米 7微米。一種基于二氧化碳水合物的含二氧化碳廢氣回收裝置，包括冷卻冷卻器和反應(yīng)塔，所述反應(yīng)塔上設(shè)有進氣口和二氧化碳水合物排出口，所述進氣口與與冷卻冷卻器相連通，所述反應(yīng)塔上方設(shè)有噴霧器和用于將噴霧器噴出的噴霧冷卻生成微細冰的微細冰生成器，所述反應(yīng)塔位于噴霧器的下方設(shè)有用于將含二氧化碳廢氣與微細冰發(fā)生反應(yīng)生成二氧化碳水合物的水合反應(yīng)床單元。作為上述技術(shù)方案的進一步改進:所述水合反應(yīng)床單元包括多個豎直分布的水合反應(yīng)床，且相鄰的水合反應(yīng)床之間設(shè)有用于傳送微細冰的傳送孔，且所述水合反應(yīng)床的表面設(shè)有用于攪拌微細冰以及將微細冰通過傳送孔傳送至下層水合反應(yīng)床的攪拌器。所述微細冰生成器為柱狀。
所述微細冰生成器的底部設(shè)有微細冰出口，所述微細冰生成器通過微細冰出口與反應(yīng)塔的內(nèi)腔相連。所述噴霧器設(shè)于微細冰生成器的頂部，所述微細冰生成器的側(cè)面設(shè)有至少一個冷
卻夾套。所述冷卻冷卻器靠輸入端一側(cè)設(shè)有用于將輸入含二氧化碳廢氣進行壓縮的空氣壓縮機。本發(fā)明基于二氧化碳水合物的含二氧化碳廢氣回收方法具有下述優(yōu)點:本發(fā)明通過將含二氧化碳廢氣冷卻至-80°C -90°C，然后在反應(yīng)容器內(nèi)用水噴霧并將噴霧冷卻生成微細冰，將上述冷卻后的含二氧化碳廢氣流入反應(yīng)容器內(nèi)，使含二氧化碳廢氣與微細冰發(fā)生反應(yīng)生成二氧化碳水合物，能夠有效地回收廢氣、特別是低濃度的含二氧化碳廢氣回收，經(jīng)實驗證明對二氧化碳的含量為5%以上的工業(yè)廢氣的回收，能夠使二氧化碳提純濃度達到99%，具有能源消耗低、工藝簡單的優(yōu)點。本發(fā)明基于二氧化碳水合物的含二氧化碳廢氣回收裝置由于具有與上述基于二氧化碳水合物的含二氧化碳廢氣回收方法對應(yīng)的結(jié)構(gòu)，因此也具備本發(fā)明基于二氧化碳水合物的含二氧化碳廢氣回收方法相對應(yīng)的優(yōu)點。


圖1為本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖例說明:1、冷卻冷卻器；11、空氣壓縮機；2、反應(yīng)塔；21、進氣口 ；22、二氧化碳水合物排出口 ；23、噴霧器；24、微細冰生成器；241、微細冰出口 ；242、冷卻夾套；25、水合反應(yīng)床單元；251、水合反應(yīng)床；252、傳送孔；253、攪拌器；254、驅(qū)動電機。
具體實施例方式如圖1所示，本發(fā)明實施例的基于二氧化碳水合物的含二氧化碳廢氣回收方法的實施步驟如下:I)將含二氧化碳廢氣冷卻至_80°C _90°C ；2)在反應(yīng)容器內(nèi)用水噴霧并將噴霧冷卻生成微細冰，將上述冷卻后的含二氧化碳廢氣流入反應(yīng)容器內(nèi)，使含二氧化碳廢氣與微細冰發(fā)生反應(yīng)生成二氧化碳水合物。其中，步驟2)中生成微細冰的粒徑為3微米 7微米。本實施例中，步驟I)將含二氧化碳廢氣冷卻至_85°C，步驟2)中生成微細冰的粒徑為5微米。如圖1所示，本發(fā)明實施例基于二氧化碳水合物的含二氧化碳廢氣回收裝置包括冷卻冷卻器I和反應(yīng)塔2，反應(yīng)塔2上設(shè)有進氣口 21和二氧化碳水合物排出口 22，進氣口21與與冷卻冷卻器I相連通，反應(yīng)塔2上方設(shè)有噴霧器23和用于將噴霧器23噴出的噴霧冷卻生成微細冰的微細冰生成器24，反應(yīng)塔2位于噴霧器23的下方設(shè)有用于將含二氧化碳廢氣與微細冰發(fā)生反應(yīng)生成二氧化碳水合物的水合反應(yīng)床單元25。水合反應(yīng)床單元25包括多個豎直分布的水合反應(yīng)床251，且相鄰的水合反應(yīng)床251之間設(shè)有用于傳送微細冰的傳送孔252，且水合反應(yīng)床251的表面設(shè)有用于攪拌微細冰以及將微細冰通過傳送孔252傳送至下層水合反應(yīng)床251的攪拌器253，直至從二氧化碳水合物排出口 22中排出。本實施例中，每一個水合反應(yīng)床251對應(yīng)一個攪拌器253，且多個攪拌器253通過同一驅(qū)動電機254同步驅(qū)動。微細冰生成器24為柱狀。微細冰生成器24的底部設(shè)有微細冰出口 241，微細冰生成器24通過微細冰出口 241與反應(yīng)塔2的內(nèi)腔相連。噴霧器23設(shè)于微細冰生成器24的頂部，微細冰生成器24的側(cè)面設(shè)有至少一個冷卻夾套242。冷卻冷卻器I靠輸入端一側(cè)設(shè)有用于將輸入含二氧化碳廢氣進行壓縮的空氣壓縮機11?？諝鈮嚎s機11可以將輸入含二氧化碳廢氣進行壓縮，本實施例中壓縮的壓強為2MPa，能夠提高輸入含二氧化碳廢氣的濃度，對于低濃度的含二氧化碳廢氣處理效果更佳。本實施例的工作原理如下:含二氧化碳廢氣首先輸入空氣壓縮機11被壓縮，然后在冷卻冷卻器I中被冷卻至至-85°C后輸入反應(yīng)塔2。在反應(yīng)塔2內(nèi)，噴霧器23的噴霧被冷卻夾套242冷卻成為粒徑為5微米微細冰，然后落入最上端的水合反應(yīng)床251，在水合反應(yīng)床251上與輸入的含二氧化碳廢氣發(fā)生反應(yīng)，然后在攪拌器253的攪拌下通過傳送孔252依次往下落，依次在各個水合反應(yīng)床251上與輸入的含二氧化碳廢氣發(fā)生反應(yīng)，并最終從二氧化碳水合物排出口 22中排出。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本發(fā)明的保護范圍并不僅限于上述實施方式，凡是屬于本發(fā)明原理的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護范圍。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的原理的前提下進行的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種基于二氧化碳水合物的含二氧化碳廢氣回收方法，其特征在于其實施步驟如下: 1)將含二氧化碳廢氣冷卻至-80°c -90°c； 2)在反應(yīng)容器內(nèi)用水噴霧并將噴霧冷卻生成微細冰，將上述冷卻后的含二氧化碳廢氣流入反應(yīng)容器內(nèi)，使含二氧化碳廢氣與微細冰發(fā)生反應(yīng)生成二氧化碳水合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于二氧化碳水合物的含二氧化碳廢氣回收方法，其特征在于:所述步驟2)中生成微細冰的粒徑為3微米 7微米。
3.一種基于二氧化碳水合物的含二氧化碳廢氣回收裝置，其特征在于:包括冷卻冷卻器(I)和反應(yīng)塔(2)，所述反應(yīng)塔(2)上設(shè)有進氣口(21)和二氧化碳水合物排出口(22)，所述進氣口(21)與與冷卻冷卻器(I)相連通，所述反應(yīng)塔(2)上方設(shè)有噴霧器(23)和用于將噴霧器(23)噴出的噴霧冷卻生成微細冰的微細冰生成器(24)，所述反應(yīng)塔(2)位于噴霧器(23)的下方設(shè)有用于將含二氧化碳廢氣與微細冰發(fā)生反應(yīng)生成二氧化碳水合物的水合反應(yīng)床單元(25)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于二氧化碳水合物的含二氧化碳廢氣回收裝置，其特征在于:所述水合反應(yīng)床單元(25)包括多個豎直分布的水合反應(yīng)床(251)，且相鄰的水合反應(yīng)床(251)之間設(shè)有用于傳送微細冰的傳送孔(252)，且所述水合反應(yīng)床(251)的表面設(shè)有用于攪拌微細冰以及將微細冰通過傳送孔(252)傳送至下層水合反應(yīng)床(251)的攪拌器(253)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于二氧化碳水合物的含二氧化碳廢氣回收裝置，其特征在于:所述微細冰生成器(24)為柱狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于二氧化碳水合物的含二氧化碳廢氣回收裝置，其特征在于:所述微細冰生成器(24)的底部設(shè)有微細冰出口(241)，所述微細冰生成器(24)通過微細冰出口(241)與反應(yīng)塔(2)的內(nèi)腔相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于二氧化碳水合物的含二氧化碳廢氣回收裝置，其特征在于:所述噴霧器(23)設(shè)于微細冰生成器(24)的頂部，所述微細冰生成器(24)的側(cè)面設(shè)有至少一個冷卻夾套(242)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3 7中任意一項所述的基于二氧化碳水合物的含二氧化碳廢氣回收裝置，其特征在于:所述冷卻冷卻器(I)靠輸入端一側(cè)設(shè)有用于將輸入含二氧化碳廢氣進行壓縮的空氣壓縮機(11)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于二氧化碳水合物的含二氧化碳廢氣回收方法及裝置，方法步驟如下1)將含二氧化碳廢氣冷卻至-80℃～-90℃；2)在反應(yīng)容器內(nèi)用水噴霧并將噴霧冷卻生成微細冰，將上述冷卻后的含二氧化碳廢氣流入反應(yīng)容器內(nèi)，使含二氧化碳廢氣與微細冰發(fā)生反應(yīng)生成二氧化碳水合物；裝置包括冷卻冷卻器和反應(yīng)塔，反應(yīng)塔上設(shè)有進氣口和排氣口，所述進氣口與與冷卻冷卻器相連通，反應(yīng)塔上方設(shè)有噴霧器和用于將噴霧器噴出的噴霧冷卻生成微細冰的微細冰生成器，反應(yīng)塔位于噴霧器的下方設(shè)有用于將含二氧化碳廢氣與微細冰發(fā)生反應(yīng)生成二氧化碳水合物的水合反應(yīng)床單元。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)對低濃度含二氧化碳廢氣的回收，具有能源消耗低、工藝簡單的優(yōu)點。
文檔編號C01B31/22GK103170235SQ20111043340
公開日2013年6月26日 申請日期2011年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月21日
發(fā)明者賀燕婷 申請人:蘇州愛兒森環(huán)境科技有限公司