本发明涉及一种二氧化碳捕集系统，尤其是一种结构简单、操作方便、成本低、无污染的二氧化碳冷凝捕集系统。
背景技术：
二氧化碳是空气中常见的气体成分，也被认为是引起温室效应的主要气体。温室效应对环境的累积性影响日益明显，会逐渐使地球表面温度升高，导致气候异常、自然灾害频发等，给人类的生存带来了巨大的挑战。目前，有许多产品会排放二氧化碳，特别是直接甲醇燃料电池工作过程中，甲醇在阳极转换成二氧化碳、质子和电子，质子透过质子交换膜在阴极与氧反应，电子通过外电路到达阴极并做功。该型电池在产生电能的同时会产生大量的副产物——二氧化碳气体。为此，控制和减少二氧化碳的排放是一个关系到人类社会可持续发展的关键问题。
技术实现要素：
本发明是为了解决现有技术所存在的上述技术问题，提供一种结构简单、操作方便、成本低、无污染的二氧化碳冷凝捕集系统。
本发明的技术解决方案是：一种二氧化碳冷凝捕集系统，设有二氧化碳输送管路，所述二氧化碳输送管路通过二氧化碳增压装置、第一阀门后与二氧化碳冷凝装置相接；设有液氮储藏容器，在液氮储藏容器内设有加热件及液氮输送管，液氮输送管依次通过液氮节流调节装置、二氧化碳冷凝装置后与大气相通。
所述加热件是换热盘管，换热盘管一端通过第二阀门接于二氧化碳增压装置与第一阀门之间的二氧化碳输送管路，换热盘管另一端与第一阀门后的二氧化碳输送管路相接。
所述二氧化碳输送管路通过二氧化碳预冷装置后再与二氧化碳冷凝装置相接；所述通过二氧化碳冷凝装置的液氮输送管再通过二氧化碳预冷装置后
与大气相通。
本发明以液氮部分受热气化产生的压力驱动液氮，无需设置循环泵设备，可高效利用液氮梯级冷能，实现二氧化碳气体冷凝捕集，具有结构简单、操作方便、成本低、无污染等优点。
附图说明
图1是本发明实施例1的结构示意图。
图2是本发明实施例2的结构示意图。
图3是本发明实施例3的结构示意图。
具体实施方式
实施例1：
如图1所示：设有二氧化碳输送管路1，二氧化碳输送管路1通过二氧化碳增压装置2、第一阀门3后与二氧化碳冷凝装置4相接；设有液氮储藏容器5，在液氮储藏容器5内设有加热件6及液氮输送管7，液氮输送管7穿过液氮储藏容器5依次通过液氮节流调节装置8、二氧化碳冷凝装置4后与大气相通。
二氧化碳增压装置2选用气体压缩机；加热件6选用电加热元件，第一阀门3选用电磁阀门，电加热元件及电磁阀门可由cpu、plc等控制器进行控制；二氧化碳冷凝装置4选用各种结构的换热器；液氮节流调节装置8选用耐低温的节流阀。
工作过程及原理：
a.将液氮置于液氮储藏容器5内，之后将液氮储藏容器5密闭；
b.控制器第一阀门3关闭，同时控制电加热元件对液氮加热，液氮受热后一部分气化，使液氮储藏容器5中的压力升高；
c.当液氮储藏容器5中的压力达到设定值时，控制器控制电加热元件停止加热，同时控制第一阀门3开启,所收集的高温二氧化碳气体经过二氧化碳增压装置2增压后经第一阀门3，进入二氧化碳冷凝装置4；与此同时，受热气化增压后的液氮进入液氮输送管7，经过液氮节流调节装置8形成低压液氮，通过二氧化碳冷凝装置4；液氮在二氧化碳冷凝装置4中蒸发吸热形成低温的氮气排放到大气中，高温二氧化碳气体在二氧化碳冷凝装置4中与液氮热交换，形成冷凝的二氧化碳液体。
排放的氮气无毒无味无污染，二氧化碳液体可用于工业生产。
实施例2：
如图2所示，基本结构如实施例1，与实施例1所不同的是所述加热件6是换热盘管，换热盘管一端通过第二阀门9接于二氧化碳增压装置2与第一阀门3之间的二氧化碳输送管路1，换热盘管另一端与第一阀门3后的二氧化碳输送管路1相接。
工作过程及原理：
a.将液氮置于液氮储藏容器5内，之后将液氮储藏容器5密闭；
b.控制器第一阀门3关闭，同时控制第二阀门9开启，温度较高的二氧化碳气体进入二氧化碳输送管路1，经过二氧化碳增压装置2增压后通过第二阀门9进入换热盘管，与液氮储藏容器5内低温的液氮换热后回到二氧化碳输送管路1中，此时，液氮受热后一部分气化，使液氮储藏容器5中的压力升高；
c.当液氮储藏容器5中的压力达到设定值时，控制器控制第二阀门9关闭，第一阀门3开启,经过二氧化碳增压装置2增压后的二氧化碳气体经第一阀门3，进入二氧化碳冷凝装置4；与此同时，受热气化增压后的液氮进入液氮输送管7，经过液氮节流调节装置8形成低压液氮，通过二氧化碳冷凝装置4；液氮在二氧化碳冷凝装置4中蒸发吸热形成低温的氮气排放到大气中，高温二氧化碳气体在二氧化碳冷凝装置4中与液氮热交换，形成冷凝的二氧化碳液体。
排放的氮气无毒无味无污染，二氧化碳液体可用于工业生产。
实施例3：
如图3所示，基本结构同实施例2，与实施例2所不同的是二氧化碳输送管路1通过二氧化碳预冷热装置10后再与二氧化碳冷凝装置4相接；通过二氧化碳冷凝装置4的液氮输送管7再通过二氧化碳预冷装置10后与大气相通。
工作过程及原理与实施例2基本相同，只是经过二氧化碳增压装置2增压后的二氧化碳气体经第一阀门3，进入二氧化碳预冷装置10，再进入二氧化碳冷凝装置4；与此同时，受压后的液氮进入液氮输送管7，经过液氮节流调节装置8形成低压液氮，先通过二氧化碳冷凝装置4，再进入二氧化碳预冷装置10后再与大气相通；
低压液氮在二氧化碳冷凝装置4蒸发吸热形成低温的氮气，低温的氮气进入二氧化碳预冷装置10与温度较高的二氧化碳气体热交换后排放到大气中；高温二氧化碳气体在预冷装置10中与低温氮气热交换后预冷，之后在二氧化碳冷凝装置4再次与液氮热交换，形成冷凝的二氧化碳液体。
排放的氮气无毒无味无污染，二氧化碳液体可用于工业生产。