一种内含CO2吸收液的碳封存设备

技术领域

本发明涉及碳封存技术领域，具体涉及一种内含CO2吸收液的碳封存设备。

背景技术

在全球变暖的趋势日趋明显的背景下，有关碳封存技术的研究正在世界范围内逐渐兴起，并快速发展，二氧化碳的封存技术实际上就是把二氧化碳存放在特定的一种自然或人工“容器”中，利用物理、化学、生化等方法，将二氧化碳封存百年甚至更长的时间；森林、海洋、底层、化学反应器等都可以作为封存二氧化碳的“容器”。

目前在进行碳封存的过程中，需提前将CO2吸收液装入容器内，再将容器放入封存设备内进行碳封存，增加工作人员的工作负担，碳封存过程中无法对CO2吸收液内的CO2含量进行实时检测，容易因吸收液内CO2含量过饱和而导致多余的CO2排放至外界，碳封存所需时间较长，效果较差，且在对碳封存气体进行过滤和净化时，容易发生堵塞等问题，降低碳封存效果。

因此，需要一种内含CO2吸收液的碳封存设备，以解决上述问题。

发明内容

为了解决上述问题，即为了解决需提前将CO2吸收液装入容器内后才可将容器放入封存设备内进行碳封存、碳封存过程中无法对CO2吸收液内的CO2含量进行实时检测、容易因吸收液内CO2含量过饱和而导致多余的CO2排放至外界、碳封存所需时间较长、效果较差、对碳封存气体进行过滤和净化时容易发生堵塞、降低碳封存效果的问题，本发明提供了一种内含CO2吸收液的碳封存设备。

一种内含CO2吸收液的碳封存设备，包括放置箱、储液箱和风箱，所述储液箱固定安装在所述放置箱顶部，所述风箱固定安装在所述储液箱顶部，所述放置箱的内部固定安装有两个滑杆，两个所述滑杆上共同滑动安装有放置台，所述放置台的底部固定安装有卡框，所述放置箱的内部固定安装有传动盒，所述传动盒的内部转动安装有竖轴，所述竖轴的顶端固定安装有第一凸轮，所述放置箱的内部转动安装有横轴，所述横轴的前端和竖轴相啮合，所述储液箱的顶部固定安装有驱动电机，所述横轴的后端和驱动电机的动力输出轴之间安装有第一传动带；

所述放置台上放置有转运箱，所述转运箱的左侧从前至后依次设置有放气组件、进气口和进液口，所述储液箱的左侧固定安装有出液软管，所述出液软管上设置有第一电磁阀，所述出液软管通过卡扣和所述进液口可拆卸连接，所述风箱的左侧固定安装有出风软管，所述出风软管上设置有第二电磁阀，所述出风软管通过卡扣和所述进气口可拆卸连接，所述放置箱的左侧固定安装有过渡盒，所述过渡盒内固定安装有CO2浓度传感器；

所述储液箱的左侧固定安装有控制器，所述第一电磁阀的信号输入端、第二电磁阀的信号输入端、CO2浓度传感器的信号输出端均和控制器信号连接。

上述一种内含CO2吸收液的碳封存设备，所述风箱的内部从左至右依次可拆卸安装有脱硫板、石棉板和过滤网板，所述风箱的右侧设置有进风管，所述风箱的底部设置有排放口，所述储液箱的顶部滑动安装有盛接盒，所述风箱的内部设有位于所述过滤网板右侧的清洁组件，所述清洁组件在驱动电机的驱动下对过滤网板进行清洁。

上述一种内含CO2吸收液的碳封存设备，所述放气组件包括固定连接在转运箱左侧的阀体，所述阀体和转运箱的内部连通设置，所述阀体上开设有多个排气窗，所述阀体的内部滑动安装有密封垫，所述密封垫和阀体之间固定安装有第一弹簧。

上述一种内含CO2吸收液的碳封存设备，所述清洁组件包括连接架和往复丝杆，所述风箱的前后两侧均固定安装有滑腔，所述往复丝杆转动安装在位于所述风箱后侧的滑腔内，且所述往复丝杆的底端贯穿至对应滑腔的外部，位于所述风箱前侧的滑腔内固定安装有导向杆，所述连接架的后端和所述往复丝杆螺纹连接，所述连接架的前端套接在所述导向杆上，所述储液箱的顶部转动安装有和驱动电机的动力输出轴相啮合的第一传动轴，所述第一传动轴和所述往复丝杆之间安装有第二传动带；

所述风箱的内部固定安装有贯穿连接架的齿条，所述连接架内转动安装有清洁辊，所述清洁辊上固定安装有和所述齿条相啮合的传动齿轮，所述连接架的顶部固定安装有上刮板，所述连接架的内部开设有位于所述清洁辊右侧的空腔，所述空腔的内部滑动安装有连接板，所述连接板的顶部固定安装有多个第二弹簧，所述连接板的底部固定安装有多个连杆，多个所述连杆的底部共同固定安装有下刮板。

上述一种内含CO2吸收液的碳封存设备，所述下刮板上开设有两个通槽，两个所述通槽内均转动安装有转板，所述排放口的底部转动安装有两个封板，两个所述封板和排放口之间均固定安装有拉簧，所述风箱的内部设置有由驱动电机驱动的振动机构。

上述一种内含CO2吸收液的碳封存设备，所述振动机构包括振动板、第二凸轮和第二传动轴，所述振动板转动安装在所述排放口右侧，所述振动板的底部固定安装有凸块，所述第二传动轴转动安装在所述风箱内部，且第二传动轴的后端贯穿至所述风箱的外部，所述第二凸轮固定安装在所述第二传动轴的中部，所述第二传动轴和驱动电机的动力输出轴之间安装有第三传动带，所述风箱内部的右侧固定安装有斜板，所述斜板的底部固定安装有多个第三弹簧。

上述一种内含CO2吸收液的碳封存设备，所述放置台的内部转动安装有多个转辊，所述放置台的右侧滑动安装有按板，所述按板顶部固定安装有多个限位爪，所述按板和放置台之间固定安装有多个第四弹簧。

本发明的有益效果为：

1、本发明，通过出液软管、第一电磁阀、出风软管、第二电磁阀、过渡盒、CO2浓度传感器和控制器的配合使用，工作人员无需先向转运箱内填装CO2吸收液再将其放入放置箱内即可进行碳封存操作，减少工作人员的劳动强度，CO2浓度传感器对排出气体内的CO2含量进行实时监控，当CO2吸收液内的CO2含量饱和时，控制器自动关闭第二电磁阀，停止向转运箱内导入气体，有效防止因过度导入气体导致CO2排出至外界，提高碳封存过程的自动化；

通过滑杆、放置台、卡框和第一凸轮的配合使用，转运箱内的CO2吸收液处于不停晃动的状态，使CO2吸收液内的CO2分布的更加均匀，加快CO2在其内部的吸收，提高CO2的吸收效率，减少碳封存所需时间，且在CO2吸收液反复晃动的过程中，其他气体可以更快地从其内部析出，进一步提高碳封存效率。

2、本发明，通过设置脱硫板、石棉板和过滤网板，对气体内的杂质和酸性物质进行过滤，使通入转运箱内的气体处于较为洁净的状态，避免杂质等物质对CO2吸收液造成污染，保证碳封存效率和效果。

3、本发明，通过往复丝杆、连接架、齿条、传动齿轮、上刮板、下刮板和清洁辊的配合使用，使上刮板和下刮板反复对过滤网板上残留的杂质进行刮除，清洁辊对过滤网板进行清扫，使过滤网板始终处于洁净通透的状态，避免因堵塞导致通风不畅的问题，保证碳封存过程的稳定性。

4、本发明，通过设置自然状态下处于倾斜状态的转板，可便于部分杂质从通槽处落下，防止杂质堆积在下刮板上；通过设置拉簧使封板处于水平状态，此时的排放口处于关闭状态，避免风箱内的部分气体从排放口排出至外界，提高碳封存过程中的气密性；

通过排放口、下刮板、连接板、封板、第二弹簧、拉簧和盛接盒的配合使用，实现杂质的自动收集和排放，提高设备的实用性。

5、本发明，通过振动板、第二凸轮和第三弹簧的配合使用，实现了振动的效果，有效防止杂质残留在振动板上，使风箱内保持洁净状态，保证风箱的通风量。

6、本发明，通过按板、限位爪和第四弹簧的配合使用，有效避免了碳封存过程中转运箱从放置台上滑脱，提高了碳封存过程的稳定性，达到快速对转运箱进行限位和拿取的效果，提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图一；

图2为本发明的整体结构示意图二；

图3为本发明中放置箱的剖面结构示意图；

图4为本发明中滑杆的位置示意图；

图5为本发明中卡框的位置示意图；

图6为本发明图2中A处的放大示意图；

图7为本发明图2中B处的放大示意图；

图8为本发明中放气组件的剖面结构示意图；

图9为本发明中风箱的剖面结构示意图；

图10为本发明图9中C处的放大示意图；

图11为本发明中导向杆和往复丝杆的位置示意图；

图12为本发明中连接架的结构示意图；

图13为本发明中下刮板的结构示意图；

图14为本发明中封板的位置示意图；

图15为本发明中按板的结构示意图。

图中：1、放置箱；2、储液箱；3、风箱；4、滑杆；5、放置台；6、卡框；7、传动盒；8、竖轴；9、第一凸轮；10、横轴；11、驱动电机；12、第一传动带；13、转运箱；14、进气口；15、进液口；16、出液软管；17、第一电磁阀；18、卡扣；19、出风软管；20、第二电磁阀；21、过渡盒；22、CO2浓度传感器；23、控制器；24、脱硫板；25、石棉板；26、过滤网板；27、进风管；28、排放口；29、盛接盒；30、阀体；31、排气窗；32、密封垫；33、第一弹簧；34、连接架；35、往复丝杆；36、滑腔；37、导向杆；38、第一传动轴；39、第二传动带；40、齿条；41、清洁辊；42、传动齿轮；43、上刮板；44、空腔；45、连接板；46、第二弹簧；47、连杆；48、下刮板；49、通槽；50、转板；51、封板；52、拉簧；53、振动板；54、第二凸轮；55、第二传动轴；56、凸块；57、第三传送带；58、斜板；59、第三弹簧；60、转辊；61、按板；62、限位爪；63、第四弹簧。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

本发明实施例公开了一种内含CO2吸收液的碳封存设备，如图1-6所示，包括放置箱1、储液箱2和风箱3，所述储液箱2固定安装在所述放置箱1顶部，储液箱2内储存有CO2吸收液，储液箱2的顶端固定安装有加液口，所述风箱3固定安装在所述储液箱2顶部，风箱3对通过其内部的气体进行过滤和净化，所述放置箱1的内部固定安装有两个滑杆4，两个所述滑杆4上共同滑动安装有放置台5，放置台5可沿两个滑杆4前后滑动，所述放置台5的底部固定安装有卡框6，所述放置箱1的内部固定安装有传动盒7，所述传动盒7的内部转动安装有竖轴8，竖轴8的顶端贯穿至传动盒7的外部，所述竖轴8的顶端固定安装有第一凸轮9，第一凸轮9置于卡框6内部，所述放置箱1的内部转动安装有横轴10，所述横轴10的前端和竖轴8相啮合，所述储液箱2的顶部固定安装有驱动电机11，所述横轴10的后端和驱动电机11的动力输出轴之间安装有第一传动带12；

所述放置台5上放置有转运箱13，转运箱13左侧的底部固定安装有排液口，便于对转运箱13内CO2吸收液进行排放，所述转运箱13的左侧从前至后依次设置有放气组件、进气口14和进液口15，进气口14、进液口15和排液口均可通过密封盖进行密封，转运箱13内固定安装有和进气口14相连通的导管，所述储液箱2的左侧固定安装有出液软管16，所述出液软管16上设置有第一电磁阀17，所述出液软管16通过卡扣18和所述进液口15可拆卸连接，所述风箱3的左侧固定安装有出风软管19，所述出风软管19上设置有第二电磁阀20，所述出风软管19通过卡扣18和所述进气口14可拆卸连接，所述放置箱1的左侧固定安装有过渡盒21，所述过渡盒21内固定安装有CO2浓度传感器22，过渡盒21的右侧开设有开口；

所述储液箱2的左侧固定安装有控制器23，所述第一电磁阀17的信号输入端、第二电磁阀20的信号输入端、CO2浓度传感器22的信号输出端均和控制器23信号连接；

工作人员将空的转运箱13放置在放置台5上并将其推入放置箱1内，通过卡扣18分别将出液软管16和出风软管19安装在对应的进液口15和进气口14上，通过控制器23打开第一电磁阀17，使储液箱2内的CO2吸收液通过出液软管16导入转运箱13内，当转运箱13内的CO2吸收液达到指定液位时，关闭第一电磁阀17，完成对转运箱13内CO2吸收液的填装；通过控制器23打开第二电磁阀20，此时经风箱3过滤和净化后的含有CO2的气体通过出风软管19通入转运箱13内的CO2吸收液内，CO2吸收液对气体内的CO2进行吸收，其他气体将从CO2吸收液内析出并通过放气组件从转运箱13内排出至过渡盒21内，此时CO2浓度传感器22对排出气体内的CO2浓度进行检测，并将检测信号传递至控制器23，当转运箱13内CO2吸收液的CO2含量达到最高时，多余的CO2将跟随其他气体一同从放气组件排出，此时CO2浓度传感器22检测到的CO2浓度将超过控制器23内设定的标准值，此时控制器23将自动关闭第二电磁阀20，含有CO2的气体不再通过出风软管19排出，工作人员将卡扣18拆下，并使用密封盖对进液口15和进气口14进行密封，实现碳封存操作，然后将转运箱13从放置箱1内拉出，即可对转运箱13进行转运；

工作人员只需将空的转运箱13放入放置箱1内并进行上述操作即可实现碳封存过程，无需先向转运箱13内填装CO2吸收液再将其放入放置箱1内，减少工作人员的劳动强度，碳封存过程中，CO2浓度传感器22对排出气体内的CO2含量进行实时监控，当CO2吸收液内的CO2含量饱和时，控制器23自动关闭第二电磁阀20，停止向转运箱13内导入气体，有效防止因过度导入气体导致CO2排出至外界，提高碳封存过程的自动化；

在进行碳封存的过程中，工作人员打开驱动电机11，驱动电机11通过第一传动带12带动横轴10转动，横轴10通过竖轴8带动第一凸轮9转动，在第一凸轮9转动的过程中，第一凸轮9将反复和卡框6的内侧接触，且迫使卡框6前后运动，从而使卡框6带动放置台5沿滑杆4前后滑动，进而使转运箱13随之反复进行前后运动，使转运箱13内的CO2吸收液处于不停晃动的状态，使CO2吸收液内的CO2分布的更加均匀，加快CO2在其内部的吸收，提高CO2的吸收效率，减少碳封存所需时间，且在CO2吸收液反复晃动的过程中，其他气体可以更快地从其内部析出，进一步提高碳封存效率。

如图1、图7和图9所示，所述风箱3的内部从左至右依次可拆卸安装有脱硫板24、石棉板25和过滤网板26，所述风箱3的右侧设置有进风管27，所述风箱3的底部设置有排放口28，所述储液箱2的顶部滑动安装有盛接盒29，所述风箱3的内部设有位于所述过滤网板26右侧的清洁组件，所述清洁组件在驱动电机11的驱动下对过滤网板26进行清洁；

外界需要进行碳封存的气体通过进风管27进入风箱3内部，过滤网板26首先对气体内的较大杂质进行过滤，过滤出的较大杂质通过排放口28落入盛接盒29内，对较大杂质进行收集，经初步过滤的气体依次通过石棉板25和脱硫板24，分别对其内的较小杂质颗粒和酸性物质进行过滤，使通入转运箱13内的气体处于较为洁净的状态，避免杂质等物质对CO2吸收液造成污染，保证碳封存效率和效果。

如图8所示，所述放气组件包括固定连接在转运箱13左侧的阀体30，所述阀体30和转运箱13的内部连通设置，所述阀体30上开设有多个排气窗31，所述阀体30的内部滑动安装有密封垫32，所述密封垫32和阀体30之间固定安装有第一弹簧33；

当从CO2吸收液内析出的其他气体在转运箱13上方积累至一定量时，转运箱13内的气体将推动密封垫32沿阀体30向左滑动，使密封垫32滑动至排气窗31左侧，此时阀体30处于打开状态，第一弹簧33处于压缩状态，转运箱13内的其他气体将通过排气窗31排放至过渡盒21内，对转运箱13内外的气压进行平衡，便于CO2浓度传感器22对排出气体内的CO2含量进行检测，当转运箱13内的气体压强和外界平衡时，第一弹簧33将推动密封垫32向右滑动至初始位置，使阀体30重新处于关闭状态，防止外界气体进入转运箱13内。

如图7和图9-13所示，所述清洁组件包括连接架34和往复丝杆35，所述风箱3的前后两侧均固定安装有滑腔36，所述往复丝杆35转动安装在位于所述风箱3后侧的滑腔36内，且所述往复丝杆35的底端贯穿至对应滑腔36的外部，并转动安装在储液箱2的顶部，位于所述风箱3前侧的滑腔36内固定安装有导向杆37，所述连接架34的后端和所述往复丝杆35螺纹连接，所述连接架34的前端套接在所述导向杆37上，往复丝杆35转动时可带动连接架34沿导向杆37上下滑动，所述储液箱2的顶部转动安装有和驱动电机11的动力输出轴相啮合的第一传动轴38，所述第一传动轴38和所述往复丝杆35之间安装有第二传动带39；

所述风箱3的内部固定安装有贯穿连接架34的齿条40，所述连接架34内转动安装有清洁辊41，所述清洁辊41上固定安装有和所述齿条40相啮合的传动齿轮42，所述连接架34的顶部固定安装有上刮板43，所述连接架34的内部开设有位于所述清洁辊41右侧的空腔44，所述空腔44的内部滑动安装有连接板45，所述连接板45的顶部固定安装有多个第二弹簧46，所述连接板45的底部固定安装有多个连杆47，多个所述连杆47的底部共同固定安装有下刮板48，清洁辊41、上刮板43和下刮板48均和过滤网板26的右侧向接触；

工作人员启动驱动电机11后，驱动电机11通过第一传动轴38和第二传动带39带动往复丝杆35转动，往复丝杆35将带动连接架34沿导向杆37反复上下滑动，使连接架34上的上刮板43和下刮板48反复对过滤网板26上残留的杂质进行刮除，且此过程中，在齿条40和传动齿轮42的啮合作用下，清洁辊41随之进行转动，对过滤网板26进行清扫，使过滤网板26始终处于洁净通透的状态，避免因堵塞导致通风不畅的问题，保证碳封存过程的稳定性。

如图13和图14所示，所述下刮板48上开设有两个通槽49，两个所述通槽49内均转动安装有转板50，所述排放口28的底部转动安装有两个封板51，两个所述封板51和排放口28之间均固定安装有拉簧52，两个拉簧52的总拉力大于多个第二弹簧46的总弹力和排放口28内堆积杂质的重量之和，所述风箱3的内部设置有由驱动电机11驱动的振动机构；

自然状态时，在自身重力作用下，两个转板50均处于倾斜状态，此时两个通槽49处于打开状态，从过滤网板26上刮除的部分杂质可通过通槽49落下，防止杂质堆积在下刮板48上，两个封板51在对应拉簧52的拉力作用下处于水平状态，此时的排放口28处于关闭状态，避免风箱3内的部分气体从排放口28排出至外界，提高碳封存过程中的气密性，下落的杂质将储存在排放口28内；

当排放口28内堆积的杂质达到一定高度时，在下刮板48向下运动至和杂质相接触时，两个转板50将由倾斜状态转动至水平状态，使两个通槽49处于关闭状态，下刮板48继续向下运动，杂质将迫使下刮板48通过连杆47带动连接板45沿空腔44向上滑动，此时两个封板51仍处于水平，使排放口28仍处于关闭状态；当排放口28内堆积杂质的高度进一步升高至和排放口28高度相同时，在杂质的抵顶作用下，连接板45滑动至空腔44的最高处，下刮板48继续向下运动，使多个第二弹簧46均被压缩至极限状态，此时将向下压动杂质，使两个封板51发生转动，此时排放口28将处于打开状态，排放口28内的杂质将通过排放口28落至盛接盒29内，便于对杂质进行收集和处理，当连接架34向上运动时，在第二弹簧46的作用下，下刮板48恢复至初始状态，在拉簧52的拉力作用下，两个封板51恢复至水平状态，使排放口28重新处于关闭状态，实现杂质的自动收集和排放，提高设备的实用性。

如图7和图9所示，所述振动机构包括振动板53、第二凸轮54和第二传动轴55，所述振动板53转动安装在所述排放口28右侧，所述振动板53的底部固定安装有凸块56，所述第二传动轴55转动安装在所述风箱3内部，且第二传动轴55的后端贯穿至所述风箱3的外部，所述第二凸轮54固定安装在所述第二传动轴55的中部，所述第二传动轴55和驱动电机11的动力输出轴之间安装有第三传动带57，所述风箱3内部的右侧固定安装有斜板58，所述斜板58的底部固定安装有多个第三弹簧59；

当驱动电机11转动时，驱动电机11将通过第三传动带57带动第二传动轴55转动，第二传动轴55将带动第二凸轮54同步转动，在第二凸轮54转动的同时，第二凸轮54将反复向上顶动凸块56，从而将振动板53反复向上顶动，当第二凸轮54将振动板53向上顶动至最高处时，振动板53的右端将向上顶动第三弹簧59，使多个第三弹簧59均处于压缩状态，此时第二凸轮54继续转动，第二凸轮54和凸块56脱离接触，此时多个第三弹簧59将推动振动板53快速向下运动直至恢复至初始位置，在第二凸轮54反复快速转动的过程中，振动板53将快速地反复上下运动，实现振动效果，落至振动板53上的杂质在振动作用下，滑落至排放口28内，有效防止杂质残留在振动板53上，使风箱3内保持洁净状态，保证风箱3的通风量。

如图3和图15所示，所述放置台5的内部转动安装有多个转辊60，所述放置台5的右侧滑动安装有按板61，所述按板61顶部固定安装有多个限位爪62，所述按板61和放置台5之间固定安装有多个第四弹簧63；工作人员将转运箱13左端放在最右侧的转辊60上，此时的转运箱13底部将下压限位爪62，使限位爪62带动按板61向下滑动，此时的第四弹簧63处于压缩状态，向左推动转运箱13，直至转运箱13的左侧抵顶在放置台5的左端，多个转辊60可便于工作人员向右推动转运箱13，节省工作人员的劳动力，此时转运箱13完全滑入放置箱1内，且转运箱13不在对限位爪62施压，在第四弹簧63的弹力作用下，按板61将带动限位爪62向上滑动至初始状态，从而实现对转运箱13的限位和固定，防止碳封存过程中转运箱13从放置台5上滑脱，提高碳封存过程的稳定性，需要取出转运箱13时，向下压动按板61，使多个限位爪62不再对转运箱13进行限位，此时向右拉动转运箱13即可将其取出，操作便捷，可快速对转运箱13进行限位和拿取，提高工作效率。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、物品或者设备/装置所固有的要素。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。