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直接空氣捕獲裝置

  • 專利類型:發明專利
  • 有效期:不限
  • 發布日期:2021-11-04
  • 技術成熟度:通過小試
交易價格: ¥面議
  • 法律狀態核實
  • 簽署交易協議
  • 代辦官方過戶
  • 交易成功

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  • 技術(專利)類型 發明專利
  • 申請號/專利號 CN201580029954.8 
  • 技術(專利)名稱 直接空氣捕獲裝置 
  • 項目單位 克萊姆沃克斯有限公司
  • 發明人 克里斯托夫·格巴爾,維爾納·邁爾,尼古拉斯·瑞龐德,托拜厄斯·呂埃施,簡·安德烈·維茨巴赫爾 
  • 行業類別 醫藥制造-衛生用品
  • 技術成熟度 通過小試
  • 交易價格 ¥面議
  • 聯系人 王永富
  • 發布時間 2021-11-04  
  • 01

    項目簡介

    給出了一種真空室(2),其用于直接空氣捕獲過程并且封閉用于容納吸附器結構(1)的內部空間(13),所述真空室(2)包括沿軸(15)的連續的周向壁結構(115),所述周向壁結構(115)在軸向上分別由入口和出口軸向壁(116)閉合,兩個軸向壁(116)包括至少一個閉合不銹鋼蓋(6),所述閉合不銹鋼蓋(6)允許在打開位置中使氣體流通穿過真空室(2)以通過吸附器結構(1),并且允許在閉合位置中閉合內部空間(13)并且允許將內部空間(13)排空到低至500毫巴絕對值或者更低的壓力。
    展開
  • 02

    說明書

    1.一種真空室(2),其用于直接空氣捕獲過程并且封閉用于容納吸附器結構(1)的內部空間(13),所述真空室包括布置在軸(15)周圍的連續的周向壁結構(115),所述周向壁結構(115)在軸向上分別由入口軸向壁和出口軸向壁(116)閉合,其特征在于,兩個軸向壁(116)包括至少一個圓形閉合蓋(6),所述圓形閉合蓋(6)允許在打開位置中使氣體流通穿過所述真空室(2)以接觸所述吸附器結構(1),并且允許在閉合位置中閉合所述內部空間(13)并且允許將所述內部空間(13)排空到低至500毫巴絕對值以及更低的壓力,其中,所述軸向壁(116)中的至少一個設置有具有接觸環(45)的圓形開口(14),所述圓形開口(14)能夠由以單個圓形鋼蓋板形式的所述圓形閉合蓋(6)以氣密方式閉合,所述圓形閉合蓋(6)具有4到12mm范圍內的厚度并且具有0.5到1.5m范圍內并且比所述圓形開口(14)大的直徑,并且在閉合狀態下在軸向上接觸所述接觸環(45),其中,所述接觸環(45)在閉合位置中在其面向所述圓形閉合蓋(6)的軸向表面上設置有全周長的圓形彈性密封件(53);其中,所述連續的周向壁結構(115)具有矩形橫截面,并且由厚度在2到8mm范圍內的四個平坦的鋼板形成,所述平坦的鋼板中的每個都具有在0.6到2.0m內的軸向長度和在0.6到1.8m范圍內的寬度,并且其中,每個鋼板在其背向所述內部空間(13)的一側設置有多個軸向延伸的肋元件(102),所述肋元件(102)逐段和/或逐點地附接到相應的鋼板,其中,所述軸向壁(116)和所述圓形閉合蓋(6)在其打開狀態下允許通流截面為由所述連續的周向壁結構(115)限定的通流截面的25%到50%的范圍內。2.根據權利要求1所述的真空室(2),其中,所述軸向壁(116)中兩個設置有具有接觸環(45)的圓形開口(14)。3.根據權利要求1所述的真空室(2),其中,所述單個圓形鋼蓋板是不銹鋼蓋板。4.根據權利要求1所述的真空室(2),其中,所述圓形閉合蓋(6)為圓形不銹鋼板,其具有0.75到1.25m范圍內的直徑,和/或6到10mm范圍內的厚度。5.根據權利要求1所述的真空室(2),其中,所述圓形閉合蓋(6)的直徑是其厚度的90到200倍,和/或其中,除了用于附接用于致動和控制所述圓形閉合蓋(6)的機構的附接元件之外,所述圓形閉合蓋(6)不包括任何加強元件。6.根據權利要求1所述的真空室(2),其中,所述圓形閉合蓋(6)的直徑是其厚度的105到145倍。7.根據權利要求1或2中任一項所述的真空室(2),其中,所述圓形閉合蓋(6)為利用致動機構致動的瓣閥,所述瓣閥僅位于所述圓形閉合蓋(6)的與所述內部空間(13)相對的表面上,其中,在所述打開位置中,所述圓形閉合蓋(6)被帶入對準其平面并且與所述軸(15)重合的位置中。8.根據權利要求1或2中任一項所述的真空室(2),其中,所述圓形閉合蓋(6)為利用致動機構致動的瓣閥,所述瓣閥僅位于所述圓形閉合蓋(6)的與所述內部空間(13)相對的表面上,其中,在所述打開位置中,所述圓形閉合蓋(6)被帶入對準其平面并且與所述軸(15)重合的位置中,并且其中,所述致動機構是基于雙桿的致動機構。9.根據權利要求7所述的真空室(2),其中,所述致動機構包括驅動桿(20),所述驅動桿(20)在其第一端繞著第一軸(48)經由驅動軸(111)由馬達(46)驅動并且在其形成第二軸(49)的第二端附接到前桿(19)的第一端,其中,所述前桿(19)的第二端繞著所述圓形閉合蓋(6)的傾斜軸(51)可傾斜地附接到所述圓形閉合蓋(6)的位于所述軸(15)上或者靠近所述軸(15)的部分。10.根據權利要求7所述的真空室(2),其中,所述致動機構包括驅動桿(20),所述驅動桿(20)在其第一端繞著第一軸(48)經由驅動軸(111)由馬達(46)驅動并且在其形成第二軸(49)的第二端附接到前桿(19)的第一端,其中,所述前桿(19)的第二端繞著所述圓形閉合蓋(6)的傾斜軸(51)可傾斜地附接到所述圓形閉合蓋(6)的位于所述軸(15)上或者靠近所述軸(15)的部分,并且其中,在所述圓形閉合蓋(6)閉合的位置中,所述驅動桿(20)和所述前桿(19)沿著與所述軸(15)平行的直線對齊,或者與所述軸(15)共線,或者其中,所述致動機構包括驅動桿(20),所述驅動桿(20)在其第一端繞著第一軸(48)經由驅動軸(111)由馬達(46)驅動并且在其形成第二軸(49)的第二端附接到前桿(19)的第一端,其中,所述前桿(19)的第二端繞著所述圓形閉合蓋(6)的傾斜軸(51)可傾斜地附接到所述圓形閉合蓋(6)的位于所述軸(15)上或者靠近所述軸(15)的部分,并且設置有控制桿(17),其第一端可圍繞空間固定的第三軸(34)轉動,并且其第二端可轉動地附接到耦接桿(18)的第一端并且附接到傾斜桿(21)的第一端,其中,所述傾斜桿(21)的第二端在與所述前桿(19)的附接偏置的位置處繞著第四軸(50)可傾斜地附接到所述圓形閉合蓋(6),并且其中,所述耦接桿(18)的第二端利用其第二端可傾斜地附接并且可圍繞所述第二軸(49)轉動,或者其中,所述致動機構包括驅動桿(20),所述驅動桿(20)在其第一端繞著第一軸(48)經由驅動軸(111)由馬達(46)驅動并且在其形成第二軸(49)的第二端附接到前桿(19)的第一端,其中,所述前桿(19)的第二端繞著所述圓形閉合蓋(6)的傾斜軸(51)可傾斜地附接到所述圓形閉合蓋(6)的位于所述軸(15)上或者靠近所述軸(15)的部分,并且所述第一軸(48)、所述第二軸(49)、所述第三軸(34)和所述第四軸(50)都平行布置,并且全部都與所述真空室(2)的所述軸(15)垂直,或者其中,所述致動機構包括驅動桿(20),所述驅動桿(20)在其第一端繞著第一軸(48)經由驅動軸(111)由馬達(46)驅動并且在其形成第二軸(49)的第二端附接到前桿(19)的第一端,其中,所述前桿(19)的第二端繞著所述圓形閉合蓋(6)的傾斜軸(51)可傾斜地附接到所述圓形閉合蓋(6)的位于所述軸(15)上或者靠近所述軸(15)的部分,并且設置有一對引導桿(16),其相對于中心布置的所述驅動桿(20)、所述前桿(19)、所述耦接桿(18)、所述控制桿(17)和所述傾斜桿(21)的布置朝向兩側偏置,其中,所述引導桿(16)利用其第一端可圍繞空間固定的下轉軸(32)轉動并且利用其第二端可圍繞上轉軸(33)轉動地附接到所述圓形閉合蓋(6),其中,所述上轉軸(33)和所述傾斜軸(51)共線地布置。11.根據權利要求1所述的真空室(2),其中,所述周向壁結構(115)具有矩形橫截面,并且由四個平坦的鋼板形成,所述平坦的鋼板中的每個都具有0.7到1.8m范圍內的軸向長度,其中,多個附接部(101)由所述肋元件(102)的多個凹部(41)分隔開,其中,在所述肋元件(102)和相應的鋼板之間沒有接觸。12.根據權利要求11所述的真空室,其中,所述鋼板的寬度在1.2到1.7m的范圍內,和/或其中,所述鋼板的軸向長度在1.4m到1.7m的范圍內,和/或其中,相應的所述鋼板之間的聯接部為焊縫,和/或其中,所述周向壁結構的鋼板的厚度在2到8mm的范圍內,和/或其中,所述鋼板在其軸向邊緣處設置有徑向向外延伸的附接法蘭(28),并且其中,所述肋元件(102)利用其軸向端部通過焊縫附接到這些附接法蘭(28)。13.根據權利要求11所述的真空室,其中,當在周向上測量時,在相應的所述鋼板上,每15到35cm布置有一個肋元件(102),其中,在相應的所述鋼板上的所述肋元件(102)能夠沿圓周均勻地分布,和/或其中,每個肋元件設置為拉擠、彎曲或焊接的T型材、L型材、或7型材,其包括加強部(40),所述加強部(40)在一個側向邊緣處,在凹部(41)的情況下經由所述附接部(101)附接到相應的所述鋼板,并且在相對的側向邊緣處附接到或者鄰接橫向部(39),其中,所述加強部(40)在徑向上的徑向高度能夠在4到15cm的范圍內,并且其中,所述橫向部(39)的周向寬度能夠在2到10cm的范圍內。14.根據權利要求11所述的真空室,其中,所述肋元件(102)為鋼型材,其具有1.5到7mm的范圍內的壁厚,和/或其中,所述凹部(41)的軸向延伸在30到100mm的范圍內,和/或其中,所述附接部(101)在10到50mm的范圍內,其中,該長度能夠等于與相應的所述鋼板的附接的焊縫長度。15.根據權利要求1所述的真空室(2),其中,所述軸向壁(116)中的至少一個設置為鋼圓頂結構,其具有分別形成入口通道或出口通道的軸向柱形管狀延伸部(106),其中,在所述圓頂結構和所述柱形管狀延伸部(106)之間的圓形界面處,相應的圓形閉合蓋(6)在接觸環(45)處使所述真空室密封,其中,所述圓頂結構能夠在相應的鋼板的直邊緣處包括平坦部(104),其中,在所述平坦部(104)區域中還能夠設置有一個或多個外部加強肋(107),所述外部加強肋(107)附接到所述平坦部(104)以及所述圓頂結構的法蘭部(103)以附接到所述周向壁結構(115),并且其中,所述圓頂結構還包括朝向在相鄰的鋼板之間形成的邊緣會聚的彎曲部(31),其中,所述彎曲部(31)能夠通過深拉形成或者由依次相對于彼此傾斜的多個單獨的楔形的平坦部(38)形成,和/或其中,所述圓頂結構由四個平坦的部分構成,這四個平坦的部分彎曲以形成斜坡并且焊接到一起以形成截短的梯形圓錐,其中,該圓頂結構的最外表面同時形成用于對所述周向壁結構進行密封的法蘭。16.根據權利要求15所述的真空室(2),其中,所述圓頂結構具有3到12mm范圍內的壁厚,并且其中,所述軸向柱形管狀延伸部(106)由鋼制成,并且其中,所述軸向柱形管狀延伸部(106)具有2到5mm范圍內的壁厚。17.根據權利要求1所述的真空室(2),其中,所述真空室(2)包括以密集排列的側向間隔開的容器陣列形式的吸附器結構(1),所述吸附器結構(1)包括具有化學物部分的載體結構,所述化學物部分允許在環境大氣壓力和環境大氣溫度下吸附CO2并且允許在相對于環境大氣溫度的升高的溫度下和/或相對于環境大氣壓力的降低的壓力下解吸所捕獲二氧化碳,并且其中,所述吸附器結構(1)能夠相對于所述周向壁結構(115)是密封的,使得通過所述真空室(2)的空氣被迫僅通過所述吸附器結構(1),并且,所述密封能夠通過與所述吸附器結構(1)所直接或間接抵接到的、所述周向壁結構(115)的內側附接的型材而實現,和/或至少部分地通過在所述室的底部區域中設置至少一個提升的抽出端口(119)以移除所述周向壁的底部中的水而實現,所述水是在操作期間為了在所述真空室(2)的底部區域中對所述吸附器結構(1)進行密封的室底部之上的提升的水池水位而提供的。18.根據權利要求1所述的真空室(2),其中,所述真空室(2)具有小于250kJ/K/m3的真空室的每單位體積的熱質量,和/或其中,不存在所述吸附器結構(1)的情況下,在該單元上的壓降小于100Pa,和/或其中,所述真空室的每單位體積的氣流體積在2000到10000m3/h/m3的范圍內,和/或其中,除了所述吸附器結構的內部空隙體積之外的空隙體積在20到45%的范圍內,和/或其中,所述真空室(2)在所述吸附器結構(1)的與所述真空室(2)的氣體和/或水抽出端口(119)相對的一側還包括沖洗氣體和/或蒸汽引入元件(61),其具有分配器元件的形式。19.根據權利要求1所述的真空室(2),其中,所述真空室(2)還包括入口/出口元件,所述入口/出口元件用于附接至少一個真空泵,和/或用于從所述真空室中抽出氣體和/或液體,和/或用于引入另外的包括水和/或蒸汽的處理介質,和/或其中,所述真空室還包括推動元件(3),用于使空氣移動穿過所述軸向壁(116)的圓形開口(14)并且進入所述真空室(2)中,其中,在所述吸附器結構的兩側上的每個軸向端部處能夠設置有用于附接真空的連接件,和/或其中,空氣推動元件能夠設置為使得其將空氣推動穿過所述真空室。20.根據權利要求1或11所述的真空室(2),其中,所述連續的周向壁結構(115)具有正方形橫截面,并且所述鋼板是不銹鋼板。21.根據權利要求12所述的真空室,其中,所述鋼板的寬度在1.2到1.6m的范圍內。22.根據權利要求12所述的真空室,其中,所述鋼板的軸向長度在1.4到1.6m的范圍內。23.根據權利要求12所述的真空室,其中,所述鋼板的厚度在3到5mm的范圍內。24.根據權利要求13所述的真空室,其中,當在周向上測量時,在相應的所述鋼板上,每20到30cm布置有一個肋元件(102)。25.根據權利要求13所述的真空室,其中,所述加強部(40)在徑向上的徑向高度能夠在5到7cm的范圍內。26.根據權利要求13所述的真空室,其中,所述橫向部(39)的周向寬度能夠在3到7cm的范圍內。27.根據權利要求14所述的真空室,其中,所述肋元件(102)為鋼型材,其具有2到5mm的范圍內的壁厚。28.根據權利要求14所述的真空室,其中,所述凹部(41)的軸向延伸在50到80mm的范圍內。29.根據權利要求14所述的真空室,其中,所述附接部(101)在20到40的范圍內。30.根據權利要求15所述的真空室,其中,所述軸向壁(116)中的至少一個設置為不銹鋼圓頂結構,并且所述鋼板是不銹鋼板。31.根據權利要求16所述的真空室,其中,所述軸向柱形管狀延伸部(106)由不銹鋼制成。32.根據權利要求16所述的真空室,其中,所述圓頂結構具有3到8mm范圍內的壁厚。33.根據權利要求16所述的真空室,其中,所述圓頂結構具有4到7mm范圍內的壁厚。34.根據權利要求16所述的真空室,其中,所述軸向柱形管狀延伸部(106)具有3到5mm范圍內的壁厚。35.根據權利要求18所述的真空室,其中,所述真空室(2)具有小于170kJ/K/m3的真空室的每單位體積的熱質量。36.根據權利要求18所述的真空室,其中,在該單元上的壓降小于30Pa。37.根據權利要求18所述的真空室,其中,所述真空室的每單位體積的氣流體積在4000到8000m3/h/m3的范圍內。38.根據權利要求18所述的真空室,其中,除了所述吸附器結構的內部空隙體積之外的空隙體積在25到35%的范圍內。39.根據權利要求1所述的真空室,其中,多個鋼板是不銹鋼板。40.一種根據權利要求1所述的真空室進行直接二氧化碳捕獲過程的用途,其涉及以下過程之間的循環:在環境大氣溫度以及環境大氣壓力下對二氧化碳進行吸附,和在低于環境大氣壓力的降低的壓力下和/或在80到130℃升高的吸附劑材料溫度下對二氧化碳進行解吸。41.根據權利要求40所述的用途,其中在最多500毫巴絕對值的壓力水平下對二氧化碳進行解吸。42.根據權利要求40所述的用途,其中在90到120℃的升高的吸附劑材料溫度下對二氧化碳進行解吸。
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