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

背景技術：

1、為了實現(xiàn)煙氣中二氧化碳的連續(xù)式碳捕集，授權公告號為cn113578025b的中國發(fā)明專利(本申請發(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；對氣液混合物進行氣液分離處理，得二氧化碳氣體和分離液；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行二氧化碳的吸收。

2、為了實現(xiàn)煙氣中二氧化碳的間歇式碳捕集，公開號為cn115970447a的中國發(fā)明專利申請(本申請發(fā)明人的前案)公開了一種碳解吸方法，包括：對第一腔室的內容液和第二腔室的內容液進行第一電解，第一腔室的內容液包括碳吸收液和脫碳液中的一者，第二腔室的內容液包括碳吸收液和脫碳液中的另一者；調整第一腔室和/或第二腔室中的內容液；對第一腔室的內容液和第二腔室的內容液進行第二電解，第一腔室的內容液包括碳吸收液和解吸液中的一者，第二腔室的內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容液限定在各自的腔室內。

3、上述現(xiàn)有技術雖然能夠以連續(xù)式或間歇式的方式實現(xiàn)二氧化碳的捕集，但是，授權公告號為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。而公開號為cn115970447a的中國發(fā)明專利申請中雖然示出了多個碳解吸裝置(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缺陷。

技術實現(xiàn)思路

1、本實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問題，從而進一步提升二氧化碳在碳解吸過程中的電解效率。

2、為實現(xiàn)上述目的，本實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；所述碳解吸槽中設有至少一個中間隔板，所述碳解吸槽通過所述至少一個中間隔板分隔形成多個碳解吸單元；

3、所述碳解吸單元中設有陽極板、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液管道、陽極室出液管道、陰極室進液管道和陰極室出液管道；所述陽極室的進液口與所述陽極室進液管道連通設置，所述陽極室的出液口與所述陽極室出液管道連通設置，所述陰極室的進液口與所述陰極室進液管道連通設置，所述陰極室的出液口與所述陰極室出液管道連通設置。

5、進一步地，所述陽極室的頂部或上部設有集氣口；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置。

6、進一步地，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置。

7、進一步地，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)管道的進液端和出液端均與同一所述陽極室連通設置，所述陰極室循環(huán)管道的進液端和出液端均與同一所述陰極室連通設置。

8、進一步地，所述模塊化碳解吸裝置還包括解吸液中轉槽；所述陽極室出液管道和所述解吸液中轉槽的進液口連通設置，所述陰極室進液管道和所述解吸液中轉槽的出液口連通設置。

9、進一步地，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、進一步地，所述模塊化碳解吸裝置還包括氣液分離機構，所述氣液分離機構的進液口和所述陽極室出液管道連通設置，所述氣液分離機構的出液口和所述陰極室進液管道連通設置。

11、進一步地，所述陽極室的進液口位于所述陽極室的下部，所述陰極室的進液口位于所述陰極室的下部；并且，同一所述陽極室中的進液口和出液口對向設置，同一所述陰極室中的進液口和出液口對向設置。

12、進一步地，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電排和陰極導電排；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液管道連通設置，所述待吸收液接收口和所述陰極室出液管道連通設置。

16、與現(xiàn)有技術相比，本實用新型至少具有以下優(yōu)點：

17、本實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，本實用新型在碳解吸槽中設置至少一個中間隔板，從而形成了多個依次相鄰的碳解吸單元；而碳解吸單元中設有陽極板、陰離子交換膜和陰極板，使得每個碳解吸單元能夠相對獨立的進行碳解吸。以此，在保證碳解吸正常開展的同時，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行溫度的差補，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，本實用新型通過設置陽極室進液管道、陽極室出液管道、陰極室進液管道和陰極室出液管道，可以對各陽極室和各陰極室中進行集成化的液體輸送和排出，保證了碳解吸裝置的運行，避免了因多個碳解吸單元的設置而導致管路復雜化或無法有效運行的局面；由于本實用新型將多個碳解吸單元集成于同一碳解吸槽中，本實用新型還降低了場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；所述碳解吸槽中設有至少一個中間隔板，所述碳解吸槽通過所述至少一個中間隔板分隔形成多個碳解吸單元；

2.根據(jù)權利要求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置。

3.根據(jù)權利要求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置。

4.根據(jù)權利要求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)管道的進液端和出液端均與同一所述陽極室連通設置，所述陰極室循環(huán)管道的進液端和出液端均與同一所述陰極室連通設置。

5.根據(jù)權利要求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槽；所述陽極室出液管道和所述解吸液中轉槽的進液口連通設置，所述陰極室進液管道和所述解吸液中轉槽的出液口連通設置。

6.根據(jù)權利要求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構，所述氣液分離機構的進液口和所述陽極室出液管道連通設置，所述氣液分離機構的出液口和所述陰極室進液管道連通設置。

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

9.根據(jù)權利要求1-8任意一項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利要求1-9任意一項所述的模塊化碳解吸裝置；

技術總結
本技術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；所述碳解吸槽中設有至少一個中間隔板，所述碳解吸槽通過所述至少一個中間隔板分隔形成多個碳解吸單元；所述碳解吸單元中設有陽極板、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
受保護的技術使用者：中南大學
技術研發(fā)日：20240315
技術公布日：2024/12/26