[发明专利]一种用于烟气二氧化碳捕集的变温变压吸附装置及方法

权利要求书

1.一种用于烟气二氧化碳捕集的变温变压吸附装置，其特征在于：包括太阳能发电器(1)、太阳能制冷器(2)、太阳能集热器(24)、有机朗肯循环发电器(21)以及烟气加压与降温子系统、二氧化碳吸附子系统、二氧化碳解吸子系统和二氧化碳液化子系统，所述的太阳能发电器(1)用于提供烟气加压与降温子系统、二氧化碳解吸子系统及二氧化碳液化子系统所需电能，太阳能制冷器(2)用于提供二氧化碳液化子系统冷凝气体二氧化碳所需冷量，太阳能集热器(24)利用导热油加热二氧化碳气体，为二氧化碳吸附子系统的再生提供热量，并且将日间产生的太阳热能储存起来；所述的有机朗肯循环发电器(21)用于在夜间代替太阳能发电器(1)，同时配合二氧化碳液化子系统利用储存的液体二氧化碳作为工质驱动烟气加压与降温子系统、二氧化碳吸附子系统、二氧化碳解吸子系统在夜间持续工作。

2.根据权利要求1所述用于烟气二氧化碳捕集的变温变压吸附装置，其特征在于：所述烟气加压与降温子系统包括烟气管道(60)、第三尾气换热器(23)、二氧化碳换热器(8)、第一压缩膨胀机(3)、第一水冷器(5)、第二尾气换热器(20)、第一压缩机(4)、第二压缩膨胀一体机(11)、第二水冷器(6)、第一尾气换热器(7)以及气液分离器(19)；所述第三尾气换热器(23)、二氧化碳换热器(8)的管程以及第一压缩膨胀机(3)的压缩端入口通过管道依次与烟气管道(60)相连；第一压缩膨胀机(3)的压缩端出口依次连接第一水冷器(5)与第二尾气换热器(20)的管程，再分别连接第一压缩机(4)或第二压缩膨胀一体机(11)的压缩端之后，依次与第二水冷器(6)、第一尾气换热器(7)以及气液分离器(19)相连。

3.根据权利要求2所述用于烟气二氧化碳捕集的变温变压吸附装置，其特征在于：所述二氧化碳吸附子系统包括第一吸附器(9)与第二吸附器(10)，所述二氧化碳解吸子系统包括真空泵(12)、第三压缩膨胀一体机(13)、二氧化碳气体管道(61)、尾气管道(63)以及水管道(64)，所述二氧化碳液化子系统包括二氧化碳加热器(26)、第二压缩机(15)、第三水冷器(18)、二氧化碳冷凝器(17)、液体二氧化碳储罐(14)、二氧化碳蒸发器(16)；所述气液分离器(19)的气相出口与第一吸附器(9)或第二吸附器(10)的下部通道连接，第一吸附器(9)或第二吸附器(10)的下部通道还通过管道连接真空泵(12)或第三压缩膨胀一体机(13)的压缩端之后，依次经二氧化碳加热器(26)、第一吸附器(9)或第二吸附器(10)的床层加热管道、二氧化碳换热器(8)壳程进入二氧化碳气体管道(61)或第二压缩机(15)的入口；所述第一吸附器(9)或第二吸附器(10)的上部通道通过管道依次与第一压缩膨胀一体机(3)膨胀端、第一尾气换热器(7)、第二尾气换热器(20)和第三尾气换热器(23)壳程和尾气管道(63)连接；所述第二压缩机(15)出口通过管道依次与第三水冷器(18)、二氧化碳冷凝器(17)壳程和液体二氧化碳储罐(14)连接，液体二氧化碳储罐(14)的出口通过管道依次连接二氧化碳蒸发器(16)壳程之后，分别与第三压缩膨胀一体机(13)和第二压缩膨胀一体机(11)的膨胀端连接，再经过二氧化碳换热器(8)的壳程和二氧化碳气体管道(61)连接；所述二氧化碳换热器(8)的壳程、第一水冷器(5)的壳程、第二尾气换热器(20)壳程和气液分离器(19)的排液口通过管道与水管道(64)连接。

4.根据权利要求3所述用于烟气二氧化碳捕集的变温变压吸附装置，其特征在于：还包括第一导热油储罐(22)和第二导热油储罐(25)，所述二氧化碳加热器(26)的入口通过管道与第一导热油储罐(22)的导热油出口连接，所述二氧化碳加热器(26)的出口通过管道与第二导热油储罐(25)导热油入口连接；第二导热油储罐(25)与太阳能集热器(24)的导热油入口通过管道连接；太阳能集热器(24)导热油出口输出部分高温导热油通过管道依次与第一导热油储罐(22)和二氧化碳加热器(26)的壳程连接，另一部分高温导热油经由管道连接第一导热油储罐(22)，将日间产生的太阳热能储存起来；所述第一导热油储罐(22)还通过管道连接有机朗肯循环发电器(21)，有机朗肯循环发电器(21)的导热油出口汇同二氧化碳加热器(26)的出口与第二导热油储罐(25)导热油入口连接。