(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202221231508.9 (22)申请日 2022.05.20 (73)专利权人 西安热工 研究院有限公司 地址 710048 陕西省西安市碑林区兴庆路 136号 (72)发明人 王志超　于在松　向小凤　曾卫东　 晋中华　梁法光　李宇航　贾子秀　 张波　刘茜　敬小磊　蔡铭　 张贵泉　姚柳　姚伟　 (74)专利代理 机构 西安通大专利代理有限责任 公司 6120 0 专利代理师 闵岳峰 (51)Int.Cl. B01D 53/04(2006.01) C01B 32/50(2017.01) (54)实用新型名称 一种利用涡流管制备冷热空气实现直接空 气碳捕集的系统 (57)摘要 本实用新型公开了一种利用涡流管制备冷 热空气实现直接空气碳捕集的系统， 包括压缩 机、 涡流管、 吸附/解吸/再生装置、 换热器和循环 泵； 压缩机的压缩空气出口连接至涡流管的压缩 空气进口， 涡流管的热空气出口连接至换热器的 热空气进口， 换热器的CO2出口通过循环泵连接 至吸附/解吸/再生装置周向设置的CO2喷嘴进 口， 吸附/解吸/再生装置的CO2出口连接至换热 器的CO2进口； 涡流管的冷空气出口连接至吸附/ 解吸/再生装置的进口， 吸附/解吸/再生装置内 设置有吸附剂。 本实用新型总体上可以显著降低 空气直接捕集二氧化碳能耗， 从而显著降低空气 直接捕集 二氧化碳成本。 权利要求书1页 说明书5页 附图1页 CN 217367764 U 2022.09.06 CN 217367764 U 1.一种利用涡流管制备冷热空气实现直接空气碳捕集的系统， 其特征在于， 包括压缩 机(1)、 涡流管(2)、 吸附/解吸/再生装置(3)、 换 热器(4)和循环泵(5)； 压缩机(1)的压缩空气出口连接至涡流管(2)的压缩空气进口， 涡流管(2)的热空气出 口连接至换热器(4)的热空气进口， 换热器(4)的CO2出口通过循环泵(5)连接至吸附/解吸/ 再生装置(3)周向设置的CO2喷嘴(303)进口， 吸附/ 解吸/再生装 置(3)的CO2出口连接至换热 器(4)的CO2进口； 涡流管(2)的冷空气出口连接至吸附/解吸/再生装置(3)的进口， 吸附/解吸/再生装置 (3)内设置有吸附剂(3 02)。 2.根据权利要求1所述的一种利用涡流管制备冷热空气实现直接空气碳捕集的系统， 其特征在于， 吸附剂采用二氧化 碳吸附剂。 3.根据权利要求1所述的一种利用涡流管制备冷热空气实现直接空气碳捕集的系统， 其特征在于， 吸附/解吸/再生装置(3)的进口处设置有吸附装置入口调节门(3 01)。 4.根据权利要求1所述的一种利用涡流管制备冷热空气实现直接空气碳捕集的系统， 其特征在于， 吸附/解吸/再生装置(3)的出口处设置有吸附装置出口调节门(3 04)。 5.根据权利要求1所述的一种利用涡流管制备冷热空气实现直接空气碳捕集的系统， 其特征在于， 吸附/解吸/再生装置(3)周向设置的CO2喷嘴(303)进口处设置有第一控制阀 (6)。 6.根据权利要求5所述的一种利用涡流管制备冷热空气实现直接空气碳捕集的系统， 其特征在于， 吸附/解吸/再生装置(3)的CO2出口处设置有第二控制阀(7)。 7.根据权利要求6所述的一种利用涡流管制备冷热空气实现直接空气碳捕集的系统， 其特征在于， 涡流管(2)的热空气出口处设置有第三控制阀(8)。 8.根据权利要求7所述的一种利用涡流管制备冷热空气实现直接空气碳捕集的系统， 其特征在于， 循环泵(5)的出口处设置有第四控制阀(9)。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 217367764 U 2一种利用涡流管制备冷热空 气实现直接空气碳捕集的系统 技术领域 [0001]本实用新型属于空气直接捕集二氧化碳技术领域， 具体涉及一种利用涡流管制备 冷热空气实现直接空气碳捕集的系统。 背景技术 [0002]IPCC研究报告指出， 全球CO2排放量中， 建筑业占比为6.4％、 交通活动占比为 14％、 工业占比为21％、 农林及土地利用为24％、 电力和供暖占比为25％、 其他占比为 9.6％。 除了工业以及电力行业等固定源的CO2排放， 有近50％的分布源排放的CO2。 为此， 亟 需对这些分布源的CO2进行捕集和利用。 直接空气碳捕集技术(direct  air capture， DAC) 可直接从空气中捕集CO2， 是未来大规模温室气体减排、 减缓全球变暖最经济可行的技术之 一。 [0003]欧美、 日本等发达国家地区政府高度重视DAC技术开发。 英国皇家 学会发布的碳中 和12个重大科学技术问题指出： 负排放技术， 如带有碳封存直接空气碳捕集(DACCS)有助于 在本世纪 中叶实现广泛认可的净零排放目标； 英国研究与创新署(U KRI)投入1.71亿英镑资 助9个碳减排相关项目。 2020年和2021年， 美国能源部(DOE)分别投入2100万美元和2400万 美元支持直接空气碳捕集(DAC)研发项目， 重点方向为增强捕集效率、 降低能耗和成本。 2021年7月， 日本经济产业省(M ETI)发布修 订的碳循环技 术路线图， 增 加了DAC技 术。 [0004]1999年， 美国阿拉莫斯国家实验室(Los  Alamos National  Laboratory)的 Lackner为缓解气候变化提出了DAC的概念。 经过多年的研究， 科研人员提出了很多DAC的方 法和材料。 目前， DAC技术已经被认为是可行的CO2减排技术之一。 DAC系统流程如图2所示， 空气中的CO2通过吸附剂进行捕集， 完成捕集后的吸附剂通过改变压力或温度进行吸附剂 再生， 再生后的吸附剂循环用于 CO2捕集， 而纯CO2则被储存起来。 [0005]在过去的半个多世纪， 人类活动导致全球CO2排放量逐年增加。 大气中的CO2浓度由 1960年的3 10ppm左右急剧增加到20 19年的410ppm， 目前每年全球CO2排放量都超过了350亿 吨。 作为负碳排放技术研究热点， 直接空气碳捕集技术2019年入选 《麻省理工科技评论》 的 全球十大突破性技术之一。 随着碳中和目标的提出， 全产业链减碳已经成为共识， 直接空气 碳捕集技术亟需进一步发展。 根据 《中国二氧化碳捕集利用与封存年度报告(2021)》 预测， 2060年直接空气碳捕集与封存(DACCS)需要实现减排2～3亿吨CO2， 开发低成本高效直接空 气碳捕集 技术具有广阔的市场应用前 景。 [0006]DAC技术与CCS技术的区别如表1所示。 [0007]表1 DAC与CCS技术的区别说　明　书 1/5 页 3 CN 217367764 U 3