一种直接空气捕集反应器及其使用方法与流程

本申请涉及二氧化碳直接捕集设备，具体公开了一种直接空气捕集反应器及其使用方法。

背景技术：

1、二氧化碳作为空气中十分稳定的组成部分，分解活化通常需要高温、催化剂和光、电等能量的输入，而高温也容易导致催化剂失去活性，存在分解效率低的问题。

2、而随着科学发展的进一步研究，利用等离子体技术，可在室温、常压下将二氧化碳转化为具有高附加值的染料和化学品。通过使用热等离子体反应器直接从空气中进行对二氧化碳的捕集，来完成二氧化碳向甲醇的转化，来完成二氧化碳的固定以及利用。但是，现有技术中的热等离子体反应器，在同一工作时间内，只能进行一组二氧化碳的固定，不能持续反复的同步进行不同的工序或多步工序，导致完成单次的二氧化碳捕集的周期较长，使二氧化碳的捕集效率低下。

3、因此，发明人有鉴于此，提供了一种直接空气捕集反应器及其使用方法，以便解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决传统的空气中的二氧化碳直接捕集装置在同一工作时间内，只能进行单次的二氧化碳固定，存在不能多组工序同时进行的问题。

2、为了达到上述目的，本发明的基础方案提供一种直接空气捕集反应器及其使用方法，包括用于吸入空气的进气结构、与进气连通并可重复捕集固定二氧化碳的捕集装置、与捕集装置连通并用于排出不含二氧化碳的空气的排气结构和与捕集装置连通并用于收集二氧化的储气结构；

3、捕集装置包括密闭的捕集箱、四组分别滑动连接在捕集箱内并用于捕集固定二氧化碳的捕集结构和用于驱动捕集结构转动的驱动结构，捕集箱内设有用于分别分隔捕集结构的密封隔层；

4、进气结构设于箱体一侧的密封隔层之间的捕集箱内，排气结构设于箱体另一侧的密封隔层之间的捕集箱内，且同侧捕集箱内还设有用于加热捕集结构的加热结构。

5、进一步，所述进气结构与捕集装置之间还连通有的气流缓冲箱体。

6、进一步，所述气流缓冲箱体内搭载有用于检测空气中各组分含量与空气流量的检测元件。

7、进一步，所述进气结构与排气结构之间的捕集箱内还设有用于对捕集结构进行换热的换热结构。

8、进一步，所述换热结构包括设于捕集箱内的换热箱和与换热箱连通的换热管道，换热管道末端连通有进气扇，进气扇与换热箱之间的换热管道上依次设有流量计和单向阀。

9、进一步，所述换热结构包括设于捕集箱内的换热箱和与换热箱连通的换热管道，换热管道末端与排气结构连通，排气结构与换热箱之间的换热管道上依次设有流量计和单向阀。

10、进一步，所述排气结构包括真空泵、与真空泵连通的排气管道和与排气管道连通的出气箱。

11、进一步，所述储气结构包括若干依次连通的二氧化碳储气瓶。

12、本发明的基础方案还提供一种直接空气捕集反应器的使用方法，具体包括如下步骤：

13、步骤s001：关闭密封门和密封帘，关闭空气出口和真空泵，开启风扇和空气入口；

14、步骤s002：当第与空气入口连通的捕集结构集气完毕后，依次关闭风扇，关闭空气入口，开启密封门和密封帘，转动捕集结构向下一象限移动；

15、步骤s003：将集气完毕的捕集结构置于下一象限后，关闭密封门和密封帘，隔离静置，等待下一捕集结构集气完毕后，再次开启密封门和密封帘；

16、步骤s004：待集气完毕的捕集结构位于第一象限后，关闭密封门和密封帘，启动真空泵；

17、步骤s005：空气排出完毕后关闭真空泵，加入催化剂并同步启动加热结构，此时打开空气出口；

18、步骤s006：捕集结构内部存储二氧化碳排放完毕后，开启密封门和密封帘，将捕集结构置于下一象限后，关闭密封门和密封帘，并开启换热器，完成捕集结构的重复利用。

19、进一步，在步骤s005中，加入的催化剂为铜基催化剂。

20、本方案的原理及效果在于：

21、1、本发明通过进气结构吸入外界空气，通过与进气结构连通的捕集装置来完成对空气中的二氧化碳的捕集工作，并在捕集完成后，对存储在捕集装置内的二氧化碳进行释放进用于收集二氧化碳的储气结构内，完成二氧化碳的捕集与收集。

22、2、与现有技术相比，本发明的捕集装置通过捕集箱来进行存储，在捕集箱内安装有四组用于捕集并固定二氧化碳的捕集结构，并设置有驱动结构来进行捕集结构位置的控制，将二氧化碳的捕集工序分成四步，每个捕集结构位置对应一道工序，以使四道工序能同步进行，解决了传统的空气中的二氧化碳直接捕集装置在同一工作时间内，只能进行单次的二氧化碳固定，存在不能多组工序同时进行的问题。

23、3、本发明的四道工序分别为：进气－固定；稳定－检测；排气－加热释放二氧化碳－存储；换热，每道工序内在实施时均有一个捕集结构，各个工序之间设置有密封隔层分离，使每道工序能够同步进行。

技术特征：

1.一种直接空气捕集反应器，其特征在于：包括用于吸入空气的进气结构、与进气连通并可重复捕集固定二氧化碳的捕集装置、与捕集装置连通并用于排出不含二氧化碳的空气的排气结构和与捕集装置连通并用于收集二氧化的储气结构；

2.根据权利要求1所述的一种直接空气捕集反应器，其特征在于，所述进气结构与捕集装置之间还连通有的气流缓冲箱体。

3.根据权利要求2所述的一种直接空气捕集反应器，其特征在于，所述气流缓冲箱体内搭载有用于检测空气中各组分含量与空气流量的检测元件。

4.根据权利要求1所述的一种直接空气捕集反应器，其特征在于，所述进气结构与排气结构之间的捕集箱内还设有用于对捕集结构进行换热的换热结构。

5.根据权利要求4所述的一种直接空气捕集反应器，其特征在于，所述换热结构包括设于捕集箱内的换热箱和与换热箱连通的换热管道，换热管道末端连通有进气扇，进气扇与换热箱之间的换热管道上依次设有流量计和单向阀。

6.根据权利要求4所述的一种直接空气捕集反应器，其特征在于，所述换热结构包括设于捕集箱内的换热箱和与换热箱连通的换热管道，换热管道末端与排气结构连通，排气结构与换热箱之间的换热管道上依次设有流量计和单向阀。

7.根据权利要求1所述的一种直接空气捕集反应器，其特征在于，所述排气结构包括真空泵、与真空泵连通的排气管道和与排气管道连通的出气箱。

8.根据权利要求1所述的一种直接空气捕集反应器，其特征在于，所述储气结构包括若干依次连通的二氧化碳储气瓶。

9.一种根据权利要求1至8任一项所述的一种直接空气捕集反应器的使用方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

10.一种根据权利要求9所述的一种直接空气捕集反应器的使用方法，其特征在于，在步骤s005中，加入的催化剂为铜基催化剂。

技术总结
本发明涉及二氧化碳直接捕集设备技术领域，具体公开了一种直接空气捕集反应器及其使用方法，包括用于吸入空气的进气结构、与进气连通并可重复捕集二氧化碳的捕集装置、与捕集装置连通并用于排出不含二氧化碳的空气的排气结构和与捕集装置连通并用于收集二氧化的储气结构，捕集箱内设有用于分别分隔捕集结构的密封隔层，进气结构设于一侧密封隔层之间的捕集箱内，排气结构设于另一侧的密封隔层之间的捕集箱内，且同侧捕集箱内还设有用于加热捕集结构的加热结构，解决了传统的空气中的二氧化碳直接捕集装置在同一工作时间内，只能进行单次的二氧化碳固定，存在不能多组工序同时进行的问题。

技术研发人员：魏巍,丁春宏,葛岩,于常军
受保护的技术使用者：原初科技（北京）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15