专利名称：基于二氧化碳水合物的含二氧化碳废气回收方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及含二氧化碳废气的回收领域，具体涉及一种基于二氧化碳水合物的含二氧化碳废气回收方法及装置。
背景技术：
人类从来没有像20世纪获得如此迅猛的发展，但也从来没有像20世纪遭遇如此多的忧患。其中空气污染、温室效应最直接的罪魁祸首之一就是二氧化碳。为扭转全球变暖的趋势，减少“温室效应”，给子孙后代留下一个可供生存、可持续发展的环境和空间，减少和限制二氧化碳的排放已成为全世界各国的共识。二氧化碳排放量已经成为各国各级政府的行政指标，因此如果有效减少二氧化碳排放已经成为大众日益关注的一个技术问题。目前含二氧化碳废气回收方法一般采用物理法、化学法，物理法一般利用制氢尾气中成分不同的熔点、沸点特性；化学法则利用制氢尾气成分的化学特性来实现成分的分离回收。但是总体而言，目前的含二氧化碳废气回收方法对于含二氧化碳废气的浓度要求较高，因此造成了中低浓度于含二氧化碳废气的回收困难，既不符合当前节能减排的趋势，也直接影响到了国家以及各级政府对二氧化碳排放的严格控制。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够实现对低浓度含二氧化碳废气的回收，能源消耗低、工艺简单的基于二氧化碳水合物的含二氧化碳废气回收方法及装置。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为:一种基于二氧化碳水合物的含二氧化碳废气回收方法，其实施步骤如下:I)将含二氧化碳废气冷却至_80°C _90°C ；2)在反应容器内用水喷雾并将喷雾冷却生成微细冰，将上述冷却后的含二氧化碳废气流入反应容器内，使含二氧化碳废气与微细冰发生反应生成二氧化碳水合物。作为上述技术方案的进一步改进:所述步骤2)中生成微细冰的粒径为3微米 7微米。一种基于二氧化碳水合物的含二氧化碳废气回收装置，包括冷却冷却器和反应塔，所述反应塔上设有进气口和二氧化碳水合物排出口，所述进气口与与冷却冷却器相连通，所述反应塔上方设有喷雾器和用于将喷雾器喷出的喷雾冷却生成微细冰的微细冰生成器，所述反应塔位于喷雾器的下方设有用于将含二氧化碳废气与微细冰发生反应生成二氧化碳水合物的水合反应床单元。作为上述技术方案的进一步改进:所述水合反应床单元包括多个竖直分布的水合反应床，且相邻的水合反应床之间设有用于传送微细冰的传送孔，且所述水合反应床的表面设有用于搅拌微细冰以及将微细冰通过传送孔传送至下层水合反应床的搅拌器。所述微细冰生成器为柱状。
所述微细冰生成器的底部设有微细冰出口，所述微细冰生成器通过微细冰出口与反应塔的内腔相连。所述喷雾器设于微细冰生成器的顶部，所述微细冰生成器的侧面设有至少一个冷
却夹套。所述冷却冷却器靠输入端一侧设有用于将输入含二氧化碳废气进行压缩的空气压缩机。本发明基于二氧化碳水合物的含二氧化碳废气回收方法具有下述优点:本发明通过将含二氧化碳废气冷却至-80°C -90°C，然后在反应容器内用水喷雾并将喷雾冷却生成微细冰，将上述冷却后的含二氧化碳废气流入反应容器内，使含二氧化碳废气与微细冰发生反应生成二氧化碳水合物，能够有效地回收废气、特别是低浓度的含二氧化碳废气回收，经实验证明对二氧化碳的含量为5%以上的工业废气的回收，能够使二氧化碳提纯浓度达到99%，具有能源消耗低、工艺简单的优点。本发明基于二氧化碳水合物的含二氧化碳废气回收装置由于具有与上述基于二氧化碳水合物的含二氧化碳废气回收方法对应的结构，因此也具备本发明基于二氧化碳水合物的含二氧化碳废气回收方法相对应的优点。
图1为本发明实施例的结构示意图。图例说明:1、冷却冷却器；11、空气压缩机；2、反应塔；21、进气口 ；22、二氧化碳水合物排出口 ；23、喷雾器；24、微细冰生成器；241、微细冰出口 ；242、冷却夹套；25、水合反应床单元；251、水合反应床；252、传送孔；253、搅拌器；254、驱动电机。
具体实施例方式如图1所示，本发明实施例的基于二氧化碳水合物的含二氧化碳废气回收方法的实施步骤如下:I)将含二氧化碳废气冷却至_80°C _90°C ；2)在反应容器内用水喷雾并将喷雾冷却生成微细冰，将上述冷却后的含二氧化碳废气流入反应容器内，使含二氧化碳废气与微细冰发生反应生成二氧化碳水合物。其中，步骤2)中生成微细冰的粒径为3微米 7微米。本实施例中，步骤I)将含二氧化碳废气冷却至_85°C，步骤2)中生成微细冰的粒径为5微米。如图1所示，本发明实施例基于二氧化碳水合物的含二氧化碳废气回收装置包括冷却冷却器I和反应塔2，反应塔2上设有进气口 21和二氧化碳水合物排出口 22，进气口21与与冷却冷却器I相连通，反应塔2上方设有喷雾器23和用于将喷雾器23喷出的喷雾冷却生成微细冰的微细冰生成器24，反应塔2位于喷雾器23的下方设有用于将含二氧化碳废气与微细冰发生反应生成二氧化碳水合物的水合反应床单元25。水合反应床单元25包括多个竖直分布的水合反应床251，且相邻的水合反应床251之间设有用于传送微细冰的传送孔252，且水合反应床251的表面设有用于搅拌微细冰以及将微细冰通过传送孔252传送至下层水合反应床251的搅拌器253，直至从二氧化碳水合物排出口 22中排出。本实施例中，每一个水合反应床251对应一个搅拌器253，且多个搅拌器253通过同一驱动电机254同步驱动。微细冰生成器24为柱状。微细冰生成器24的底部设有微细冰出口 241，微细冰生成器24通过微细冰出口 241与反应塔2的内腔相连。喷雾器23设于微细冰生成器24的顶部，微细冰生成器24的侧面设有至少一个冷却夹套242。冷却冷却器I靠输入端一侧设有用于将输入含二氧化碳废气进行压缩的空气压缩机11。空气压缩机11可以将输入含二氧化碳废气进行压缩，本实施例中压缩的压强为2MPa，能够提高输入含二氧化碳废气的浓度，对于低浓度的含二氧化碳废气处理效果更佳。本实施例的工作原理如下:含二氧化碳废气首先输入空气压缩机11被压缩，然后在冷却冷却器I中被冷却至至-85°C后输入反应塔2。在反应塔2内，喷雾器23的喷雾被冷却夹套242冷却成为粒径为5微米微细冰，然后落入最上端的水合反应床251，在水合反应床251上与输入的含二氧化碳废气发生反应，然后在搅拌器253的搅拌下通过传送孔252依次往下落，依次在各个水合反应床251上与输入的含二氧化碳废气发生反应，并最终从二氧化碳水合物排出口 22中排出。以上所述仅为本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅限于上述实施方式，凡是属于本发明原理的技术方案均属于本发明的保护范围。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的原理的前提下进行的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种基于二氧化碳水合物的含二氧化碳废气回收方法，其特征在于其实施步骤如下: 1)将含二氧化碳废气冷却至-80°c -90°c； 2)在反应容器内用水喷雾并将喷雾冷却生成微细冰，将上述冷却后的含二氧化碳废气流入反应容器内，使含二氧化碳废气与微细冰发生反应生成二氧化碳水合物。
2.根据权利要求1所述的基于二氧化碳水合物的含二氧化碳废气回收方法，其特征在于:所述步骤2)中生成微细冰的粒径为3微米 7微米。
3.一种基于二氧化碳水合物的含二氧化碳废气回收装置，其特征在于:包括冷却冷却器(I)和反应塔(2)，所述反应塔(2)上设有进气口(21)和二氧化碳水合物排出口(22)，所述进气口(21)与与冷却冷却器(I)相连通，所述反应塔(2)上方设有喷雾器(23)和用于将喷雾器(23)喷出的喷雾冷却生成微细冰的微细冰生成器(24)，所述反应塔(2)位于喷雾器(23)的下方设有用于将含二氧化碳废气与微细冰发生反应生成二氧化碳水合物的水合反应床单元(25)。
4.根据权利要求3所述的基于二氧化碳水合物的含二氧化碳废气回收装置，其特征在于:所述水合反应床单元(25)包括多个竖直分布的水合反应床(251)，且相邻的水合反应床(251)之间设有用于传送微细冰的传送孔(252)，且所述水合反应床(251)的表面设有用于搅拌微细冰以及将微细冰通过传送孔(252)传送至下层水合反应床(251)的搅拌器(253)。
5.根据权利要求4所述的基于二氧化碳水合物的含二氧化碳废气回收装置，其特征在于:所述微细冰生成器(24)为柱状。
6.根据权利要求5所述的基于二氧化碳水合物的含二氧化碳废气回收装置，其特征在于:所述微细冰生成器(24)的底部设有微细冰出口(241)，所述微细冰生成器(24)通过微细冰出口(241)与反应塔(2)的内腔相连。
7.根据权利要求6所述的基于二氧化碳水合物的含二氧化碳废气回收装置，其特征在于:所述喷雾器(23)设于微细冰生成器(24)的顶部，所述微细冰生成器(24)的侧面设有至少一个冷却夹套(242)。
8.根据权利要求3 7中任意一项所述的基于二氧化碳水合物的含二氧化碳废气回收装置，其特征在于:所述冷却冷却器(I)靠输入端一侧设有用于将输入含二氧化碳废气进行压缩的空气压缩机(11)。
全文摘要
本发明公开了一种基于二氧化碳水合物的含二氧化碳废气回收方法及装置，方法步骤如下1)将含二氧化碳废气冷却至-80℃～-90℃；2)在反应容器内用水喷雾并将喷雾冷却生成微细冰，将上述冷却后的含二氧化碳废气流入反应容器内，使含二氧化碳废气与微细冰发生反应生成二氧化碳水合物；装置包括冷却冷却器和反应塔，反应塔上设有进气口和排气口，所述进气口与与冷却冷却器相连通，反应塔上方设有喷雾器和用于将喷雾器喷出的喷雾冷却生成微细冰的微细冰生成器，反应塔位于喷雾器的下方设有用于将含二氧化碳废气与微细冰发生反应生成二氧化碳水合物的水合反应床单元。本发明能够实现对低浓度含二氧化碳废气的回收，具有能源消耗低、工艺简单的优点。
文档编号C01B31/22GK103170235SQ20111043340
公开日2013年6月26日 申请日期2011年12月21日 优先权日2011年12月21日
发明者贺燕婷 申请人:苏州爱儿森环境科技有限公司