一种船用二氧化碳存储系统和存储方法与流程

本技术涉及船用二氧化碳超低温存储，具体涉及一种船用二氧化碳存储系统和存储方法。

背景技术：

1、传统co2储液罐中，常在零下20摄氏度(-20℃)、压力约为6663千帕(约为66.63巴或968psi)的状态下对co2进行液化存储；但由于压力较高，其罐壁就要做的非常厚，导致重量较大，降低了船舶的可载重量；

2、为了降低重量，需要在低压状态下对co2进行液化存储，但低压状态下对co2进行液化时需要较低的温度，但若温度低于co2的三相点(216.5926k(-56.6℃)的温度和5.11大气压(517.03千帕)的压力，在这个温度和压力下，二氧化碳可以同时以固态(干冰)、液态和气态存在且处于平衡状态)便会产生凝霜，影响co2的存储和运输。

技术实现思路

1、发明目的：本技术实施例的目的在于提供一种船用二氧化碳存储系统和存储方法，旨在解决二氧化碳存储时存储介质的质量较大以及凝霜现象影响存储和运输的技术问题。

2、技术方案：第一方面，本技术实施例提供一种船用二氧化碳存储系统，包括：

3、存储罐，所述存储罐具有存储腔，所述存储罐用于存储二氧化碳；

4、第一调节单元，所述第一调节单元与所述存储罐连接，用于控制所述存储腔的第一压力高于二氧化碳的三相点压力，且存储腔的存储温度高于二氧化碳的三相点温度；

5、进液单元，所述进液单元与所述存储罐连接，用于向所述存储罐通入二氧化碳液体；

6、第二调节单元，所述第二调节单元与所述存储罐连接；用于通入二氧化碳液体后控制所述存储腔的第二压力高于二氧化碳的三相点压力。

7、在一些实施例中，所述第二调节单元包括增压组件，所述增压组件包括抽液管路、进气管路和换热器；

8、所述换热器具有进液口和出气口，所述进液口和所述出气口连通；

9、所述抽液管路的一端连接所述存储罐，并伸入所述存储腔，所述抽液管路的另一端连接所述换热器，并接通所述进液口；

10、所述进气管路的一端连接所述存储罐，并连通所述存储腔，所述进气管路的另一端连接所述换热器，并接通所述出气口。

11、在一些实施例中，所述第二调节单元还包括泄压组件，所述泄压组件包括泄压管路和安全阀组，所述泄压管路的一端连接所述存储罐，并连通所述存储腔，所述泄压管路的另一端连接所述安全阀组。

12、在一些实施例中，所述安全阀组包括至少两个安全阀，所述安全阀之间并联连接。

13、在一些实施例中，所述第一调节单元包括冷却管路，所述冷却管路连接所述存储罐，并伸入存储腔；

14、所述进液单元包括进液管路，所述进液管路连接所述存储罐，并伸入所述存储腔；

15、所述进液管路与所述冷却管路并联。

16、在一些实施例中，还包括出液单元，所述出液单元与所述存储罐连接，用于排出二氧化碳液体；

17、所述出液单元包括出液管路，所述出液管路连接所述存储罐，并伸入所述存储腔；

18、所述存储罐具有相对设置的底侧和顶侧；所述进液管路、所述出液管路和所述冷却管路通过所述顶侧连接所述存储罐；

19、所述顶侧和所述底侧之间的距离为a cm，所述冷却管路的端口与所述底侧之间的距离为e，满足：

20、所述进液管路的端口与所述底侧之间的距离为b cm，满足：b≤e；

21、所述底侧具有第一凹槽，所述第一凹槽与所述存储腔连通，所述出液管路的端口设置于所述第一凹槽内。

22、在一些实施例中，所述第一调节单元还包括分流管和多个与所述分流管连通的喷头，所述分流管和多个所述喷头位于所述存储腔，所述分流管连接所述冷却管路。

23、在一些实施例中，还包括泵送单元，所述泵送单元包括泵送管路和动力泵；

24、所述泵送管路的一端连接所述存储罐，并伸入所述存储腔，所述泵送管路的另一端连接所述动力泵；

25、所述底侧具有第二凹槽，所述第一凹槽与所述第二凹槽间隔设置，所述第二凹槽与所述存储腔连通，所述泵送管路的端口设置于所述第二凹槽内，所述泵送管路的端口与所述第二凹槽的槽底之间的距离为d cm，满足：1≤d≤2。

26、在一些实施例中，还包括出气单元，所述出气单元包括出气管路，所述出气管路连接所述存储罐，并连通所述存储腔；

27、还包括去霜单元，所述去霜单元包括去霜管路，所述去霜管路连接所述存储罐，并连通所述存储腔。

28、第二方面，本技术提供一种船用二氧化碳存储方法，包括如下步骤：

29、采用如第一方面中任一项所述的船用二氧化碳存储系统对二氧化碳进行存储，所述船用二氧化碳存储系统包括存储罐，所述存储罐具有存储腔；

30、通过所述第一调节单元调节所述存储腔中的压力至第一压力，且温度至存储温度，所述第一压力高于二氧化碳的三相点压力，所述存储温度高于二氧化碳的三相点温度；

31、通过所述进液单元向所述存储罐通入二氧化碳液体；

32、通过第二调节单元调节所述存储腔中通入二氧化碳液体后的压力至第二压力，且使所述第二压力高于二氧化碳的三相点压力。

33、在一些实施例中，通过第二调节单元调节所述存储腔中通入二氧化碳液体后的压力至第二压力，且使所述第二压力高于二氧化碳的三相点压力的步骤，还包括：

34、预置安全阀的导通压力为所述第二压力，所述存储腔中的压力大于所述第二压力时，将安全阀导通，以使所述存储腔泄压至所述第二压力；

35、所述存储腔中的压力小于所述第二压力时，通过抽液管路获取二氧化碳液体，并通入换热器中加热至气化，获取二氧化碳气体，然后通过进气管路通入所述存储腔，以使所述存储腔中的压力提升至所述第二压力。

36、在一些实施例中，还包括：

37、通过动力泵将所述存储腔中的二氧化碳液体泵出；

38、通过抽液管路获取二氧化碳液体，并通入换热器中加热至气化，获取二氧化碳气体，然后通过进气管路通入存储腔，调节存储腔中的压力。

39、在一些实施例中，还包括：

40、通过出气管路将所述存储腔中的二氧化碳气体输出；

41、通过去霜管路接入30℃-100℃的二氧化碳气体，对所述存储罐进行去霜，并调节所述存储腔中的压力为6bar-7bar。

42、在一些实施例中，所述存储温度为-49℃至-20℃；

43、所述第一压力为5.6bar-7bar；

44、所述第二压力为5.6bar-7bar。

45、有益效果：与现有技术相比，本技术实施例提供一种船用二氧化碳存储系统和存储方法，包括存储罐、第一调节单元和第二调节单元；存储罐具有存储腔，用于容置二氧化碳；第一调节单元用于在向存储腔充置二氧化碳液体之前，营造二氧化碳液体的存储条件，控制存储罐中的第一压力高于二氧化碳的三相点压力，控制存储腔的存储温度高于二氧化碳的三相点温度；第二调节单元用于在待存储的二氧化碳通入存储腔时或通入存储腔后控制存储腔中的第二压力高于二氧化碳的三相点压力；通过上述设置以达到在三相点附近的低温低压状态存储二氧化碳液体的目的：三相点附近的低压存储方式可以减少罐壁所受的压力，以减少罐壁制作材料的使用量，减少罐体重量，以降低存储罐的重量，提高船体的载重量；同时三相点附近的低温存储可有效避免二氧化碳固体化，避免结霜现象的产生；提高二氧化碳的存储和运输效率。