一种集二氧化碳捕集、封存和利用的一体化系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种集二氧化碳捕集、封存和利用的一体化系统。


背景技术：

2.目前，随着全球气候持续变暖，co2在全球以创纪录的速度排放。虽然控制温室气体排放已成为世界上许多国家的主要目标，但不能忽视的事实是，气候变化在许多地方造成破坏和灾难。co2是一种温室气体，在大气中聚集热量，在岩石风化过程中起作用，是植物碳的来源，也是光合作用所必需的。
3.ccus技术可以帮助去除多余的co2并产生经济效益，ccus技术是指将对二氧化碳大型排放源所排放的二氧化碳进行捕集、压缩后输送并封存，最后将封存的二氧化碳进行工业应用（如食品加工、离岸驱油及生产化学产品等）的一种技术，这种技术可有效缓解温室效应，被认为是未来大规模减少温室气体排放、减缓全球变暖可行的方法。其中二氧化碳的封存工序为：先采用压缩机将捕集的二氧化碳压缩，再将压缩后的二氧化碳封装在罐体内，待要使用时，再使用二氧化碳。但是，虽然能够实现二氧化碳的封存，但是需要额外配制一台或多台昂贵的压缩机，无疑是增加了二氧化碳的封存成本。此外，由于二氧化碳处于高压封存，所配置的罐体的密封性要求相当高，进一步的增加了封存成本。因此，亟需一种二氧化碳封存成本低、能够将封存的二氧化碳多用的一体化系统。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种结构紧凑、二氧化碳封存成本低、能够将封存的二氧化碳多用、操作简单的集二氧化碳捕集、封存和利用的一体化系统。
5.本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种集二氧化碳捕集、封存和利用的一体化系统，它包括从左往右依次设置的二氧化碳捕集罐、增压泵i、二氧化碳封存装置和二氧化碳利用装置，所述二氧化碳捕集罐侧壁上设置有进气阀，二氧化碳封存装置包括罐体、旋转安装于罐体顶部的进气管、设置于罐体顶部的动力单元，进气管的一端延伸于罐体的外部，且延伸端上连接有旋转接头，进气管的另一端延伸于罐体内且延伸端上连接有单向阀，单向阀的底部连接有出气管，出气管的顶表面和底表面上均焊接有叶片，罐体的外壁上缠绕有多圈加热线圈，罐体侧壁上且位于单向阀的上方设置有锥形管，罐体的顶部设置有截止阀a，动力单元与进气管之间设置有传动装置；
6.所述增压泵i的一端口与旋转接头的顶端口经管道连接，增压泵i的另一端口与二氧化碳捕集罐连通；
7.所述二氧化碳利用装置包括反应罐、增压泵ii和双出口引风机，反应罐的顶部和底部分别设置有截止阀b和进氢阀，所述双出口引风机的抽气口与锥形管经管道连接，双出口引风机的两个出口端处分别连接有左电磁阀和右电磁阀，右电磁阀的另一端口与反应罐连通，左电磁阀的另一端口与增压泵ii的入口端连接。
8.所述出气管的左右端口均封闭，出气管的柱面上开设有多个与其连通的出气孔。
9.所述动力单元包括固设于罐体顶部的电机和减速器，电机的输出轴与减速器的输入轴连接，所述传动装置包括主动齿轮和从动齿轮，主动齿轮安装于减速器的输出轴上，从动齿轮固设于进气管的上延伸端上，从动齿轮与主动齿轮啮合。
10.所述反应罐的侧壁上设置有出液阀。
11.所述二氧化碳捕集罐、罐体和反应罐的底部均固设有多个支撑于地面上的支撑腿。
12.所述增压泵ii的出口端连接有插管。
13.本实用新型具有以下优点：结构紧凑、二氧化碳封存成本低、能够将封存的二氧化碳多用、操作简单。
附图说明
14.图1 为本实用新型的结构示意图；
15.图2 为图1的主视图；
16.图3 为出气管的结构示意图；
17.图中，1-二氧化碳捕集罐，2-增压泵i，3-进气阀，4-罐体，5-进气管，6-旋转接头，7-单向阀，8-出气管，9-叶片，10-加热线圈，11-锥形管，12-截止阀a，13-反应罐，14-增压泵ii，15-双出口引风机，16-截止阀b，17-进氢阀，18-左电磁阀，19-右电磁阀，20-出气孔，21-电机，22-减速器，23-主动齿轮，24-从动齿轮，25-出液阀，26-插管。
具体实施方式
18.下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，本实用新型的保护范围不局限于以下所述：
19.如图1~3所示，一种集二氧化碳捕集、封存和利用的一体化系统，它包括从左往右依次设置的二氧化碳捕集罐1、增压泵i2、二氧化碳封存装置和二氧化碳利用装置，所述二氧化碳捕集罐1侧壁上设置有进气阀3，二氧化碳封存装置包括罐体4、旋转安装于罐体4顶部的进气管5、设置于罐体4顶部的动力单元，进气管5的一端延伸于罐体4的外部，且延伸端上连接有旋转接头6，进气管5的另一端延伸于罐体4内且延伸端上连接有单向阀7，单向阀7的底部连接有出气管8，出气管8的顶表面和底表面上均焊接有叶片9，罐体4的外壁上缠绕有多圈加热线圈10，罐体4侧壁上且位于单向阀7的上方设置有锥形管11，罐体4的顶部设置有截止阀a12，动力单元与进气管5之间设置有传动装置；所述动力单元包括固设于罐体4顶部的电机21和减速器22，电机21的输出轴与减速器22的输入轴连接，所述传动装置包括主动齿轮23和从动齿轮24，主动齿轮23安装于减速器22的输出轴上，从动齿轮24固设于进气管5的上延伸端上，从动齿轮24与主动齿轮23啮合。
20.所述增压泵i2的一端口与旋转接头6的顶端口经管道连接，增压泵i2的另一端口与二氧化碳捕集罐1连通；
21.所述二氧化碳利用装置包括反应罐13、增压泵ii14和双出口引风机15，反应罐13的顶部和底部分别设置有截止阀b16和进氢阀17，所述双出口引风机15的抽气口与锥形管11经管道连接，双出口引风机15的两个出口端处分别连接有左电磁阀18和右电磁阀19，右
电磁阀19的另一端口与反应罐13连通，左电磁阀18的另一端口与增压泵ii14的入口端连接。所述出气管8的左右端口均封闭，出气管8的柱面上开设有多个与其连通的出气孔20，所述反应罐13的侧壁上设置有出液阀25。所述二氧化碳捕集罐1、罐体4和反应罐13的底部均固设有多个支撑于地面上的支撑腿。所述增压泵ii14的出口端连接有插管26。
22.本实用新型的工作过程如下：
23.s1、初始状态下，确保各个阀门处于关闭状态下，打开截止阀a12，经截止阀a12向罐体4内补入一定量的碳酸钠溶液，通入后关闭截止阀a12；打开截止阀b16，向反应罐13内补入一定量的催化剂，补入后关闭截止阀b16；
24.s2、二氧化碳的捕集，将工厂中排出的二氧化碳的排放口与进气阀3经管道连接，打开进气阀3，排放出来的二氧化碳经进气阀3进入到二氧化碳捕集罐1内，当二氧化碳捕集罐1上压力表显示一定压力时，工人关闭进气阀3，从而实现了二氧化碳的捕集；
25.s3、二氧化碳的封存，工人打开电机21和增压泵i2，电机21的转矩经减速器22减速后传递给主动齿轮23，主动齿轮23带动从动齿轮24转动，从动齿轮24带动进气管5绕自身轴线旋转，进气管5带动出气管8和叶片9同步转动，叶片9搅动碳酸钠溶液，同时增压泵i2将二氧化碳捕集罐1内的二氧化碳泵出，在泵压下，二氧化碳顺次经增压泵i2、旋转接头6、进气管5、单向阀7、出气管8、出气孔20最后进入到碳酸钠溶液中，在搅拌下，二氧化碳与碳酸钠溶液发生化学反应而生成碳酸氢钠溶液，从而实现了二氧化碳的封存，搅拌一段时间后，工人关闭电机21和增压泵i2；重复步骤s2~s3的操作，即可连续实现二氧化碳的封存；因此，无需采用压缩机进行压缩二氧化碳封存，且无需昂贵的罐体来封装高压二氧化碳，而是采用碳酸钠溶液封存，极大的降低了二氧化碳的封存成本。
26.s4、二氧化碳的利用，工人将加热线圈10接到电源上，加热线圈10通电后，将罐体4内温度升高，碳酸氢钠不稳定而分解成二氧化碳气体，一段时间后，工人打开双出口引风机15和右电磁阀19，增压泵ii14将罐体4内释放出的二氧化碳抽出，抽出的二氧化碳顺次经锥形管11、双出口引风机15、右电磁阀19最后进入到反应罐13的催化剂中，抽出一段时间后，工人关闭双出口引风机15，并打开进氢阀17，经进氢阀17向反应罐13的催化剂中加入一定量的氢气，在催化剂的作用下，二氧化碳与氢气发生化学反应而生成甲醛，从而实现了利用二氧化碳气体生产甲醛，变废为宝。此外，还可以将插管26插入油层中，再打开增压泵ii14和左电磁阀18，在泵压下，抽出的二氧化碳顺次经锥形管11、双出口引风机15、增压泵ii14、左电磁阀18、插管26最后注入到油层中，二氧化碳和原油就变成混相的液体，形成单一液相，从而可以有效地将地层原油驱替到生产井，二氧化碳驱油一般可提高原油采收率7%~15%，延长油井生产寿命15~20年，从而达到了利用二氧化碳的目的。因此，该系统使封存的二氧化碳具有更多的用途。
27.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。