本發明涉及二氧化碳捕集領域，具體而言，涉及一種碳捕集裝置。

背景技術：

1、捕集成本與二氧化碳排放源濃度成反比，低濃度的二氧化碳捕集需要更多的能量和成本。例如，低濃度點源(5％-15％濃度的煙氣)主要來自于大型減排難行業的點源，如發電廠和水泥廠，捕集方法包括化學溶劑、固體材料吸附劑、膜分離等，但這些方法在低濃度下效率較低。由于上述方法從大量氣體中分離出較少的二氧化碳。這導致單位二氧化碳的再生熱耗較高，增加了整體的能耗和成本。

2、而且溶劑在吸收二氧化碳后未能有效分層，使得重相和輕相溶劑混合在一起，部分溶劑在吸收二氧化碳后，未能形成明顯的液-液相變，使得吸收劑和吸收產物難以分離。例如，傳統的化學吸收法中，吸收劑和吸收產物的分層不明顯，導致再生過程中能耗較高。

技術實現思路

1、本發明的主要目的在于提供一種碳捕集裝置，以解決相關技術中的重相和輕相溶劑混合在一起，導致再生過程中能耗較高的問題。

2、為了實現上述目的，本發明提供了一種碳捕集裝置，包括：除塵裝置；膜分離裝置，與除塵裝置連接；多個吸收塔，多個吸收塔由上游至下游的方向依次連接，每個吸收塔具有進煙口、凈煙口、第一進液口及第一出液口，其中，第一個吸收塔的進煙口與膜分離裝置連接，相鄰的兩個吸收塔中的前一個吸收塔的凈煙口和后一個吸收塔的進煙口連接；再生塔，具有第二進液口、第二出液口及排碳口，第二進液口與每個吸收塔的第一出液口連接，第二出液口與每個吸收塔的第一進液口連接。

3、進一步地，再生塔為多個，多個再生塔由上游至下游的方向依次連接，其中，第一個再生塔的第二進液口與每個吸收塔的第一出液口連接，相鄰的兩個再生塔中的前一個再生塔的第二出液口和后一個再生塔的第二進液口連接，最后一個再生塔的第二出液口與每個吸收塔的第一進液口連接。

4、進一步地，碳捕集裝置還包括第一連接管路及多個第一分支管路，第一連接管路的第一端與最后一個再生塔的第二出液口連接，第一連接管路的第二端通過一個第一分支管路與第一個吸收塔的第一進液口連接，第一連接管路通過其余的第一分支管路一一對應地與其余的吸收塔的第一進液口連接，每個第一分支管路上設置有第一控制閥。

5、進一步地，每個吸收塔的底部設置有第一液位傳感器，第一控制閥為第一電磁閥，碳捕集裝置還包括控制器，第一液位傳感器和第一電磁閥均與控制器連接。

6、進一步地，第一連接管路通過第三連接管路與最后一個再生塔連接，第三連接管路上連接有再沸器。

7、進一步地，每個吸收塔的第一出液口均通過第二分支管路與第一個再生塔的第二進液口連接，每個第二分支管路上設置有第二控制閥。

8、進一步地，每個再生塔的底部設置有第二液位傳感器，第二控制閥為第二電磁閥，碳捕集裝置還包括控制器，第二液位傳感器和第二電磁閥均與控制器連接。

9、進一步地，膜分離裝置包括容器和分隔膜，分隔膜將容器分隔成富集室和滲透室，容器上設置有與滲透室連通的進氣口，進氣口與第一個吸收塔的進煙口連接，容器上還設置有與富集室連通的出氣口。

10、進一步地，再生塔內部安裝有與第二出液口連接的盤管式換熱器。

11、進一步地，第一個吸收塔的進煙口與膜分離裝置之間連接有第一泵體，第二出液口通過第二泵體與每個吸收塔的第一進液口連接。

12、應用本發明的技術方案，碳捕集裝置包括：除塵裝置、膜分離裝置、多個吸收塔及再生塔。膜分離裝置與除塵裝置連接。原始煙氣通過除塵裝置時，除塵裝置能夠去除原始煙氣中的粉塵和顆粒物。膜分離裝置能夠提高二氧化碳濃度。多個吸收塔由上游至下游的方向依次連接，每個吸收塔具有進煙口、凈煙口、第一進液口及第一出液口，其中，第一個吸收塔的進煙口與膜分離裝置連接，相鄰的兩個吸收塔中的前一個吸收塔的凈煙口和后一個吸收塔的進煙口連接。再生塔具有第二進液口、第二出液口及排碳口，第二進液口與每個吸收塔的第一出液口連接，第二出液口與每個吸收塔的第一進液口連接。每個吸收塔的儲液槽對應不同濃度的吸收液，多個吸收塔由上游至下游的方向依次連接，實現吸收液的逐級轉移和再生，增強了溶劑分層效果，減少重相與輕相的混合，能夠降低再生過程中的熱耗。因此，本申請的技術方案有效地解決了相關技術中的重相和輕相溶劑混合在一起，導致再生過程中能耗較高的問題。

技術特征：

1.一種碳捕集裝置，其特征在于，包括：

2.根據權利要求1所述的碳捕集裝置，其特征在于，所述再生塔(40)為多個，多個所述再生塔(40)由上游至下游的方向依次連接，其中，第一個所述再生塔(40)的第二進液口(41)與每個所述吸收塔(30)的第一出液口(34)連接，相鄰的兩個所述再生塔(40)中的前一個所述再生塔(40)的第二出液口(42)和后一個所述再生塔(40)的第二進液口(41)連接，最后一個所述再生塔(40)的第二出液口(42)與每個所述吸收塔(30)的第一進液口(33)連接。

3.根據權利要求2所述的碳捕集裝置，其特征在于，所述碳捕集裝置還包括第一連接管路(50)及多個第一分支管路(51)，所述第一連接管路(50)的第一端與最后一個所述再生塔(40)的第二出液口(42)連接，所述第一連接管路(50)的第二端通過一個所述第一分支管路(51)與第一個所述吸收塔(30)的第一進液口(33)連接，所述第一連接管路(50)通過其余的所述第一分支管路(51)一一對應地與其余的所述吸收塔(30)的第一進液口(33)連接，每個所述第一分支管路(51)上設置有第一控制閥(52)。

4.根據權利要求3所述的碳捕集裝置，其特征在于，每個所述吸收塔(30)的底部設置有第一液位傳感器(63)，所述第一控制閥(52)為第一電磁閥，所述碳捕集裝置還包括控制器，所述第一液位傳感器(63)和所述第一電磁閥均與所述控制器連接。

5.根據權利要求3所述的碳捕集裝置，其特征在于，所述第一連接管路(50)通過第三連接管路(55)與最后一個所述再生塔(40)連接，所述第三連接管路(55)上連接有再沸器(56)。

6.根據權利要求2所述的碳捕集裝置，其特征在于，每個所述吸收塔(30)的第一出液口(34)均通過第二分支管路(53)與第一個所述再生塔(40)的第二進液口(41)連接，每個所述第二分支管路(53)上設置有第二控制閥(54)。

7.根據權利要求6所述的碳捕集裝置，其特征在于，每個所述再生塔(40)的底部設置有第二液位傳感器(64)，所述第二控制閥(54)為第二電磁閥，所述碳捕集裝置還包括控制器，所述第二液位傳感器(64)和所述第二電磁閥均與所述控制器連接。

8.根據權利要求1所述的碳捕集裝置，其特征在于，所述膜分離裝置(20)包括容器(21)和分隔膜(22)，所述分隔膜(22)將所述容器(21)分隔成富集室和滲透室，所述容器(21)上設置有與所述滲透室連通的進氣口(23)，所述進氣口(23)與第一個所述吸收塔(30)的進煙口(31)連接，所述容器(21)上還設置有與所述富集室連通的出氣口(24)。

9.根據權利要求1所述的碳捕集裝置，其特征在于，所述再生塔(40)內部安裝有與所述第二出液口(42)連接的盤管式換熱器。

10.根據權利要求1所述的碳捕集裝置，其特征在于，第一個所述吸收塔(30)的進煙口(31)與所述膜分離裝置(20)之間連接有第一泵體(61)，所述第二出液口(42)通過第二泵體(62)與每個所述吸收塔(30)的第一進液口(33)連接。

技術總結
本發明提供了一種碳捕集裝置，包括：除塵裝置；膜分離裝置，與除塵裝置連接；多個吸收塔，多個吸收塔由上游至下游的方向依次連接，每個吸收塔具有進煙口、凈煙口、第一進液口及第一出液口，其中，第一個吸收塔的進煙口與膜分離裝置連接，相鄰的兩個吸收塔中的前一個吸收塔的凈煙口和后一個吸收塔的進煙口連接；再生塔，具有第二進液口、第二出液口及排碳口，第二進液口與每個吸收塔的第一出液口連接，第二出液口與每個吸收塔的第一進液口連接。本申請的技術方案有效地解決了相關技術中的重相和輕相溶劑混合在一起，導致再生過程中能耗較高的問題。

技術研發人員：范紫桉,郭宏棟,鞏鵬,鄧先剛,張元雪,劉練波
受保護的技術使用者：中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24