[发明专利]一种二氧化碳吸收反应器及其在线监测装置

说明书

本发明公开一种二氧化碳吸收反应器，包括壳体、电泵、流量计、喷淋装置、多层支撑结构；壳体分为下箱体和上塔体，上塔体位于下箱体的上方，下箱体上端开口与上塔体下端开口连接；下箱体上方分别设有进气口和进液口，在下箱体的侧壁设有取样口和出气口，在下箱体的外部设有电泵，与上塔体内部顶端液体喷淋装置通过管道连接，所述流量计设置在所述电泵与所述喷淋装置连接管道处，在上塔体内部设有多层支撑结构用于放置催化剂，上塔体下端设有出气口，可排出处理后的气体。本发明还公开一种二氧化碳吸收在线监测装置，将所述二氧化碳吸收反应器的出气口通过气体导管与二氧化碳在线数据监视器连接，所述二氧化碳在线数据监视器与计算机终端联用。

技术领域

本发明涉及二氧化碳吸收及浓度监测装置和催化剂性能评价领域，具体涉及一种二氧化碳吸收反应器及其在线监测装置。

背景技术

科学的迅猛发展往往伴随着环境问题的产生。自工业革命后，人类的能源利用方式主要以燃烧化石燃料为主。人类未意识到环境保护问题的初期，工厂、汽车无节制的排放污染气体和污水，引起了一系列污染问题。由于气体排放而产生的环境问题已不容忽视，成为了近十几年来全球关注的焦点。

二氧化碳作为化石燃料燃烧产生的最主要气体，在大气和地表聚集能影响大气层对太阳辐射的吸收和反射。从太阳发出的短波辐射能够直接穿透大气层，而不发生衰减；同时截留来自地表的长波辐射，起到保温的作用。长久的保温作用使辐射长期停留在地球，导致全球气温升高，引起“温室效应”。研究表明，空气中二氧化碳浓度低于2 %时，未对人体产生明显危害，但超过此浓度则会引起人体呼吸器官损坏，即一般情况下二氧化碳并不是有毒物质，但当空气中二氧化碳浓度超过一定限度时则会使肌体产生中毒现象，高浓度的二氧化碳具有刺激和麻醉的作用，并且能使机体发生缺氧窒息。

目前常见的二氧化碳的分离办法包括化学吸收法，物理吸收法和吸附法。前两种方法的吸收效率取决于吸收剂的选择，吸收剂一般为多孔材料，由于二氧化碳的分子空间结构、分子极性等固有性质，绝大多数吸收剂都可用于二氧化碳的分离。但吸收剂在使用过程中仍存在适用范围小，操作不方便等缺点，因此，必须采用催化剂来提高二氧化碳的吸收效率。同时，这些方法也不能对二氧化碳的浓度进行检测，故无法准确获得二氧化碳的浓度。

因此亟需研发一种适用范围广、检测效率高、操作简便的二氧化碳吸收装置和在线监测装置来解决现有技术中的不足。此外，在开发二氧化碳利用的过程中，也急需一种模拟烟气中二氧化碳浓度吸收性能的评价装置，为相关的催化剂筛选提供支持。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种二氧化碳吸收反应器及其在线监测装置，可检测催化剂对于二氧化碳的吸收效果，有效控制二氧化碳的排放。

为实现二氧化碳实时检测和快速吸收的目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

本发明公开一种二氧化碳吸收反应器，包括壳体、电泵、流量计、喷淋装置、多层支撑结构；壳体分为下箱体和上塔体，上塔体位于下箱体的上方，下箱体上端开口与上塔体下端开口连接；

下箱体上方分别设有进气口和进液口，在下箱体的侧壁设有取样口和出气口，在下箱体的外部设有电泵，与上塔体内部顶端液体喷淋装置通过管道连接，在上塔体内部设有多层支撑结构用于放置催化剂，上塔体下端设有出气口，可以排出处理后的气体；

所述流量计设置于电泵与液体喷淋装置连接管道处，流量计可根据反应器内二氧化碳浓度的实时变化有效控制电泵抽取的液体流量，从而寻求达到最佳的吸收效果。

本发明还公开了一种二氧化碳吸收在线监测装置，将所述二氧化碳吸收反应器的所述出气口通过气体导管与二氧化碳在线数据监视器连接，所述二氧化碳在线数据监视器与计算机终端联用，计算机终端用于接收并处理二氧化碳在线数据监视器发送过来的数据并进行实时分析，有效监测二氧化碳吸收反应器内的二氧化碳浓度。