本技術(shù)屬于二氧化碳回收領(lǐng)域，具體涉及一種模塊化碳解吸裝置、碳捕集系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、為了實(shí)現(xiàn)煙氣中二氧化碳的連續(xù)式碳捕集，授權(quán)公告號(hào)為cn113578025b的中國發(fā)明專利(本申請(qǐng)發(fā)明人的前案)公開了一種煙氣中二氧化碳的捕集方法及捕集系統(tǒng)，包括步驟：將含二氧化碳的煙氣輸送至吸收裝置中進(jìn)行二氧化碳的吸收，得吸收液和凈化氣體；將吸收液輸送至電解吸裝置的陽極室中進(jìn)行解吸，得到含有金屬/氨配位化合物和二氧化碳的氣液混合物；對(duì)氣液混合物進(jìn)行氣液分離處理，得二氧化碳?xì)怏w和分離液；將分離液輸送至電解吸裝置的陰極室中，使分離液在陰極室發(fā)生電沉積作用，得沉積金屬和含氨溶液；將含氨溶液輸送至吸收裝置中再次進(jìn)行二氧化碳的吸收。

2、為了實(shí)現(xiàn)煙氣中二氧化碳的間歇式碳捕集，公開號(hào)為cn115970447a的中國發(fā)明專利申請(qǐng)(本申請(qǐng)發(fā)明人的前案)公開了一種碳解吸方法，包括：對(duì)第一腔室的內(nèi)容液和第二腔室的內(nèi)容液進(jìn)行第一電解，第一腔室的內(nèi)容液包括碳吸收液和脫碳液中的一者，第二腔室的內(nèi)容液包括碳吸收液和脫碳液中的另一者；調(diào)整第一腔室和/或第二腔室中的內(nèi)容液；對(duì)第一腔室的內(nèi)容液和第二腔室的內(nèi)容液進(jìn)行第二電解，第一腔室的內(nèi)容液包括碳吸收液和解吸液中的一者，第二腔室的內(nèi)容液包括碳吸收液和解吸液中的另一者；在第一電解和第二電解的過程中，將第一腔室和第二腔室的內(nèi)容液限定在各自的腔室內(nèi)。

3、上述現(xiàn)有技術(shù)雖然能夠以連續(xù)式或間歇式的方式實(shí)現(xiàn)二氧化碳的捕集，但是，授權(quán)公告號(hào)為cn113578025b的中國發(fā)明專利中并未明確如何通過碳解吸裝置(電解吸裝置)的排布提升碳解吸過程中的電解效率。而公開號(hào)為cn115970447a的中國發(fā)明專利申請(qǐng)中雖然示出了多個(gè)碳解吸裝置(參見其說明書附圖)；但是，其也未明確如何通過碳解吸裝置的排布提升碳解吸過程中的電解效率。

4、鑒于此，有必要提供一種模塊化碳解吸裝置、碳捕集系統(tǒng)，以解決或至少緩解上述現(xiàn)有技術(shù)中未明確如何通過碳解吸裝置的排布提升電解效率的技術(shù)缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的主要目的是提供一種模塊化碳解吸裝置、碳捕集系統(tǒng)，旨在解決上述現(xiàn)有技術(shù)中未明確如何通過碳解吸裝置的排布提升電解效率的技術(shù)問題，從而進(jìn)一步提升二氧化碳在碳解吸過程中的電解效率。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種模塊化碳解吸裝置，包括碳解吸組件和液路組件；所述碳解吸組件包括至少一個(gè)碳解吸槽，所述碳解吸槽的頂部安裝有蓋體；所述碳解吸槽中設(shè)有至少一個(gè)中間隔板，所述碳解吸槽通過所述至少一個(gè)中間隔板分隔形成多個(gè)碳解吸單元；

3、所述碳解吸單元中設(shè)有陽極板、陰極板和陰離子交換膜，同一所述碳解吸單元中的所述陽極板和所述陰極板通過所述陰離子交換膜分隔設(shè)置，以在同一所述碳解吸單元中形成陽極室和陰極室；

4、所述液路組件包括陽極室進(jìn)液管道、陽極室出液管道、陰極室進(jìn)液管道和陰極室出液管道；所述陽極室的進(jìn)液口與所述陽極室進(jìn)液管道連通設(shè)置，所述陽極室的出液口與所述陽極室出液管道連通設(shè)置，所述陰極室的進(jìn)液口與所述陰極室進(jìn)液管道連通設(shè)置，所述陰極室的出液口與所述陰極室出液管道連通設(shè)置。

5、進(jìn)一步地，所述陽極室的頂部或上部設(shè)有集氣口；所述模塊化碳解吸裝置還包括集氣管道，所述集氣管道和所述集氣口連通設(shè)置。

6、進(jìn)一步地，所述陽極室的排液口位于所述陽極室的下部或底部，所述陽極室的排液口與所述陽極室出液管道連通設(shè)置；所述陰極室的排液口位于所述陰極室的下部或底部，所述陰極室的排液口與所述陰極室出液管道連通設(shè)置。

7、進(jìn)一步地，所述液路組件還包括陽極室循環(huán)管道和陰極室循環(huán)管道，所述陽極室循環(huán)管道的進(jìn)液端和出液端均與同一所述陽極室連通設(shè)置，所述陰極室循環(huán)管道的進(jìn)液端和出液端均與同一所述陰極室連通設(shè)置。

8、進(jìn)一步地，所述模塊化碳解吸裝置還包括解吸液中轉(zhuǎn)槽；所述陽極室出液管道和所述解吸液中轉(zhuǎn)槽的進(jìn)液口連通設(shè)置，所述陰極室進(jìn)液管道和所述解吸液中轉(zhuǎn)槽的出液口連通設(shè)置。

9、進(jìn)一步地，所述陽極室的出液口位于所述陽極室的上部，所述陰極室的出液口位于所述陰極室的上部。

10、進(jìn)一步地，所述模塊化碳解吸裝置還包括氣液分離機(jī)構(gòu)，所述氣液分離機(jī)構(gòu)的進(jìn)液口和所述陽極室出液管道連通設(shè)置，所述氣液分離機(jī)構(gòu)的出液口和所述陰極室進(jìn)液管道連通設(shè)置。

11、進(jìn)一步地，所述陽極室的進(jìn)液口位于所述陽極室的下部，所述陰極室的進(jìn)液口位于所述陰極室的下部；并且，同一所述陽極室中的進(jìn)液口和出液口對(duì)向設(shè)置，同一所述陰極室中的進(jìn)液口和出液口對(duì)向設(shè)置。

12、進(jìn)一步地，所述碳解吸槽中的各所述碳解吸單元沿同一方向依次排布；

13、所述模塊化碳解吸裝置還包括電路組件，所述電路組件包括陽極導(dǎo)電排和陰極導(dǎo)電排；所述碳解吸槽中的各所述陽極板均與同一所述陽極導(dǎo)電排電性連接，所述碳解吸槽中的各所述陰極板均與同一所述陰極導(dǎo)電排電性連接。

14、本發(fā)明還提供了一種碳捕集系統(tǒng)，所述碳捕集系統(tǒng)包括碳吸收裝置和如上述任意所述的模塊式碳解吸裝置；

15、所述碳吸收裝置具有碳吸收液排出口和待吸收液接收口，所述碳吸收液排出口和所述陽極室進(jìn)液管道連通設(shè)置，所述待吸收液接收口和所述陰極室出液管道連通設(shè)置。

16、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：

17、本實(shí)用新型能夠降低碳解吸過程中的熱量流失，且能夠提升碳解吸過程中的電解效率。具體地，本實(shí)用新型在碳解吸槽中設(shè)置至少一個(gè)中間隔板，從而形成了多個(gè)依次相鄰的碳解吸單元；而碳解吸單元中設(shè)有陽極板、陰離子交換膜和陰極板，使得每個(gè)碳解吸單元能夠相對(duì)獨(dú)立的進(jìn)行碳解吸。以此，在保證碳解吸正常開展的同時(shí)，使得散熱面積減少，溶液熱量損失降低；并且，各碳解吸單元之間可進(jìn)行溫度的差補(bǔ)，使各碳解吸單元中溶液的溫度變化更為穩(wěn)定，從而提高電解效率。

18、此外，本實(shí)用新型通過設(shè)置陽極室進(jìn)液管道、陽極室出液管道、陰極室進(jìn)液管道和陰極室出液管道，可以對(duì)各陽極室和各陰極室中進(jìn)行集成化的液體輸送和排出，保證了碳解吸裝置的運(yùn)行，避免了因多個(gè)碳解吸單元的設(shè)置而導(dǎo)致管路復(fù)雜化或無法有效運(yùn)行的局面；由于本實(shí)用新型將多個(gè)碳解吸單元集成于同一碳解吸槽中，本實(shí)用新型還降低了場(chǎng)地占用面積和用料成本，減少了電路和液路的輸送路徑。

技術(shù)特征：

1.一種模塊化碳解吸裝置，其特征在于，包括碳解吸組件和液路組件；所述碳解吸組件包括至少一個(gè)碳解吸槽，所述碳解吸槽的頂部安裝有蓋體；所述碳解吸槽中設(shè)有至少一個(gè)中間隔板，所述碳解吸槽通過所述至少一個(gè)中間隔板分隔形成多個(gè)碳解吸單元；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化碳解吸裝置，其特征在于，所述陽極室的頂部或上部設(shè)有集氣口；所述模塊化碳解吸裝置還包括集氣管道，所述集氣管道和所述集氣口連通設(shè)置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化碳解吸裝置，其特征在于，所述陽極室的排液口位于所述陽極室的下部或底部，所述陽極室的排液口與所述陽極室出液管道連通設(shè)置；所述陰極室的排液口位于所述陰極室的下部或底部，所述陰極室的排液口與所述陰極室出液管道連通設(shè)置。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化碳解吸裝置，其特征在于，所述液路組件還包括陽極室循環(huán)管道和陰極室循環(huán)管道，所述陽極室循環(huán)管道的進(jìn)液端和出液端均與同一所述陽極室連通設(shè)置，所述陰極室循環(huán)管道的進(jìn)液端和出液端均與同一所述陰極室連通設(shè)置。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化碳解吸裝置，其特征在于，所述模塊化碳解吸裝置還包括解吸液中轉(zhuǎn)槽；所述陽極室出液管道和所述解吸液中轉(zhuǎn)槽的進(jìn)液口連通設(shè)置，所述陰極室進(jìn)液管道和所述解吸液中轉(zhuǎn)槽的出液口連通設(shè)置。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化碳解吸裝置，其特征在于，所述陽極室的出液口位于所述陽極室的上部，所述陰極室的出液口位于所述陰極室的上部。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的模塊化碳解吸裝置，其特征在于，所述模塊化碳解吸裝置還包括氣液分離機(jī)構(gòu)，所述氣液分離機(jī)構(gòu)的進(jìn)液口和所述陽極室出液管道連通設(shè)置，所述氣液分離機(jī)構(gòu)的出液口和所述陰極室進(jìn)液管道連通設(shè)置。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的模塊化碳解吸裝置，其特征在于，所述陽極室的進(jìn)液口位于所述陽極室的下部，所述陰極室的進(jìn)液口位于所述陰極室的下部；并且，同一所述陽極室中的進(jìn)液口和出液口對(duì)向設(shè)置，同一所述陰極室中的進(jìn)液口和出液口對(duì)向設(shè)置。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任意一項(xiàng)所述的模塊化碳解吸裝置，其特征在于，所述碳解吸槽中的各所述碳解吸單元沿同一方向依次排布；

10.一種碳捕集系統(tǒng)，其特征在于，所述碳捕集系統(tǒng)包括碳吸收裝置和如權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述的模塊化碳解吸裝置；

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)提供一種模塊化碳解吸裝置，包括碳解吸組件和液路組件；所述碳解吸組件包括至少一個(gè)碳解吸槽，所述碳解吸槽的頂部安裝有蓋體；所述碳解吸槽中設(shè)有至少一個(gè)中間隔板，所述碳解吸槽通過所述至少一個(gè)中間隔板分隔形成多個(gè)碳解吸單元；所述碳解吸單元中設(shè)有陽極板、陰極板和陰離子交換膜，同一所述碳解吸單元中的所述陽極板和所述陰極板通過所述陰離子交換膜分隔設(shè)置，以在同一所述碳解吸單元中形成陽極室和陰極室。本技術(shù)能夠降低碳解吸過程中的熱量流失，且能夠提升碳解吸的電解效率。

技術(shù)研發(fā)人員：王長紅,夏新兵,李依波,趙鵬飛,李帥,李康康,楊聲海,劉宏,陳永明,唐朝波,楊建廣
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中南大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：20240315
技術(shù)公布日：2024/12/26