本發(fā)明涉及碳捕集領域，具體而言，涉及一種潮濕環(huán)境下的二氧化碳捕集方法、系統及設備。

背景技術：

1、隨著人類對能源消耗的快速增長，二氧化碳的排放量也急劇增加，由此引發(fā)的全球氣候變暖也對很多國家的生產和生活產生了巨大影響。為了減緩氣候變暖，各國政府紛紛制定了中長期的二氧化碳減排計劃，而碳捕集、利用與封存（ccus）是減少碳排放量的關鍵技術之一。

2、在碳捕集過程中有吸附和脫附二氧化碳兩個步驟。吸附是指使用吸附劑（如液胺、固態(tài)胺、鈣基材料等）將二氧化碳從煙氣或空氣中吸附出來。吸附過程通常在較低的壓力和較高的溫度下進行。吸附劑被加熱到一定溫度后，與煙氣或空氣接觸，吸附二氧化碳。脫附是指將吸附劑上已經吸附的二氧化碳解吸并移除。解吸后的二氧化碳經過壓縮和制冷處理后，最終被液化并儲存起來。這個過程通常稱為二氧化碳剝離或再生。

3、現有技術中，關于煙氣中的二氧化碳捕集和開放空間中的空氣碳捕集描述較多，但對于較密閉且潮濕空間同時捕集二氧化碳和水分的方案鮮有涉及。在海上輪船、地下車庫、潛艇等應用場景，是需要同時除濕和除碳的。但在二氧化碳捕集過程中，水分會對吸附和脫附產生諸多不良影響。例如，材料含水率高時容易結團，吸附時容易出現流化床中的節(jié)涌現象，且吸附劑吸附過多的水分會增加解吸時的能耗。因此，現有的碳捕集方案對空氣的濕度要求較高，普遍采用除水的煙氣等濕度較低的氣體進行二氧化碳捕集，而很難對濕潤空氣進行捕集，在潮濕環(huán)境下無法大規(guī)模進行碳捕集。

4、基于此，需要一種脫附效率高的碳捕集方案，能夠解決上述問題。

技術實現思路

1、基于現有技術存在的問題，本發(fā)明提供了一種潮濕環(huán)境下的二氧化碳捕集方法、系統及設備，實現潮濕環(huán)境下的二氧化碳捕集。具體方案如下：

2、本發(fā)明提出了一種潮濕環(huán)境下的二氧化碳捕集方法，方法包括如下：

3、抽取潮濕空氣到流化床反應器中進行吸附，并通過預設傳感模組監(jiān)測所述流化床反應器的進氣口和出氣口處的二氧化碳濃度和空氣濕度；

4、在所述流化床反應器中，使混合有固態(tài)胺材料和吸水材料的吸附劑呈現流化鼓泡狀態(tài)，并在該狀態(tài)下吸附濕潤空氣中的水分和二氧化碳，吸附后得到的干燥低碳空氣由出氣口排出；

5、當二氧化碳濃度高于預設高濃度值且濕度高于預設高濕度值時，則停止通入潮濕空氣，并通入熱風到流化床反應器中去除水分，直至出氣口處的濕度低于預設低濕度值后恢復通入潮濕空氣，并觀察二氧化碳濃度變化；其中，所述出氣口通到室外或需要加濕的環(huán)境中；

6、若恢復通入潮濕空氣后，二氧化碳濃度依舊高于預設高濃度值，則判定吸附飽和，并停止通入潮濕空氣，結束吸附；

7、將完成吸附的吸附劑輸入真空脫附裝置中，在真空環(huán)境下加熱并攪拌，通過水蒸氣加快傳熱并減小氣體分壓，加快脫附出吸附劑中的二氧化碳；

8、抽取真空脫附裝置中的二氧化碳和水蒸氣，經過脫水處理后去除水蒸氣，得到吸附劑中的二氧化碳。

9、在一些具體實施例中，還包括：

10、收集脫水處理后產生的蒸餾水，并將所述蒸餾水輸入到電解裝置進行電解，得到氫氣和氧氣；

11、將電解得到的氧氣輸入到潮濕環(huán)境進行增氧；

12、將電解得到的氫氣與收集的二氧化碳輸入到綠醇裝置，經過加氫和精餾得到綠醇，并利用加氫過程中產生的雜質對真空脫附裝置進行加熱。

13、在一些實施例中，在吸附過程中，使流化鼓泡狀態(tài)下的吸附劑持續(xù)撞擊內置于流化床反應器中的多重分布網，以破開凝結成團的吸附劑顆粒，降低流化床節(jié)涌現象的產生；

14、當通入熱風時，所述分布網將所述熱風劃分為多股均勻氣流，在對吸附劑進行均勻脫水的同時，干燥所述分布網上的吸附劑材料。

15、在一些實施例中，還包括：

16、將脫附完的吸附劑經過冷卻后進行過濾，以篩選出其中的顆粒物；

17、將篩選后的吸附劑重新置于流化床反應器中，實現循環(huán)利用；

18、將篩選出的顆粒物統一進行破損再生，得到新的吸附劑并重新利用。

19、在一些實施例中，在吸附過程中，通過所述傳感模組檢測進氣口和出氣口處的濕度，進而得出所述吸附劑的含水率，使得所述吸附劑的含水率不超過35%;

20、和/或，所述熱風的溫度不超過60℃。

21、在一些實施例中，根據吸附前潮濕空氣的含水率，調整所述吸附劑中吸水材料的比例以及所述真空脫附裝置的真空度、攪拌速率和加熱功率;

22、和/或，在脫附過程中，實時監(jiān)測所述真空脫附裝置內的脫附溫度；當脫附溫度升高速率小于預設速率時，則判定吸附劑的含水率過高，需降低攪拌速率以減少結塊，并增加真空泵啟動頻率以增大真空度。

23、本技術提出了一種潮濕環(huán)境下的二氧化碳捕集系統，系統包括如下：

24、預處理單元，用于抽取潮濕空氣到流化床反應器中進行吸附，并通過預設傳感模組監(jiān)測所述流化床反應器的進氣口和出氣口處的二氧化碳濃度和空氣濕度；

25、吸附單元，在所述流化床反應器中，使混合有固態(tài)胺材料和吸水材料的吸附劑呈現流化鼓泡狀態(tài)，并在該狀態(tài)下吸附濕潤空氣中的水分和二氧化碳，吸附后得到的干燥低碳空氣由出氣口排出；

26、當二氧化碳濃度高于預設高濃度值且濕度高于預設高濕度值時，則停止通入潮濕空氣，并通入熱風到流化床反應器中去除水分，直至出氣口處的濕度低于預設低濕度值后恢復通入潮濕空氣，并觀察二氧化碳濃度變化；

27、若恢復通入潮濕空氣后，二氧化碳濃度依舊高于預設高濃度值，則判定吸附飽和，并停止通入潮濕空氣，結束吸附；

28、脫附單元，用于將完成吸附的吸附劑輸送到真空脫附裝置中，在真空環(huán)境下進行加熱，通過水蒸氣加快傳熱并減小氣體分壓，加快脫附出吸附劑中的二氧化碳；

29、收集單元，用于抽取真空脫附裝置中的二氧化碳和水蒸氣，經過脫水處理后去除水蒸氣，得到吸附劑中的二氧化碳。

30、本技術提出了一種二氧化碳捕集設備，用于實現上述任一項所述的一種潮濕環(huán)境下的二氧化碳捕集方法，其特征在于，包括引風機、熱風機、傳感模組、真空泵、流化床反應器和真空脫附裝置；

31、所述引風機連通所述流化床反應器的進氣口，用于抽取潮濕環(huán)境的潮濕空氣到所述流化床反應器；

32、所述流化床反應器中內置混合有固態(tài)胺材料和吸水材料的吸附劑，用于在空氣的吹動作用下使所述吸附劑進入流化鼓泡狀態(tài)，并通過固態(tài)胺材料吸附潮濕空氣中的二氧化碳，通過吸水材料吸附潮濕空氣中的水分；

33、所述傳感模組用于檢測所述流化床反應器的進氣口和出氣口處的二氧化碳濃度和空氣濕度；

34、所述真空泵管道連接所述真空脫附裝置，用于對所述真空脫附裝置和所述流化床反應器抽真空；

35、所述真空脫附裝置用于對固態(tài)胺進行加熱和攪拌，以脫附出所述固態(tài)胺中的二氧化碳。

36、在一些實施例中，還包括：

37、過篩機，用于篩選出吸附劑中的大顆粒和細微顆粒；

38、再生裝置，連通所述過篩機和所述流化床反應器，用于將篩選出的顆粒物統一進行破損再生，得到新的吸附劑。

39、在一些實施例中，所述流化床反應器中內置有多重分布網；

40、所述分布網表面涂覆有防粘涂層，以降低吸附劑對分布網的粘連；和/或，所述分布網迎風面設置有多個楔形結構，且所述楔形結構之間的距離和傾斜角度可調。

41、有益效果：本發(fā)明提出了一種潮濕環(huán)境下的二氧化碳捕集方法、系統及設備，利用固態(tài)胺和吸水材料混合成的吸附劑在流化床反應器中進行捕碳捕水，不僅能夠有效提升捕集效率，還能增強系統的穩(wěn)定性和適應性，同時具備節(jié)能、操作靈活及經濟效益等多重優(yōu)勢，有效應對潮濕環(huán)境下的二氧化碳捕集需求和除濕需求，同時保持高效的碳捕集效率和較低的碳捕集成本，適用于大規(guī)模的工業(yè)應用，克服了傳統碳捕獲技術在高濕度條件下捕集效率低下的問題。

42、為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。