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![一种旋转式低温吸附捕集烟气中二氧化碳的装置及方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s1/m/7db712ddf605cc1755270722192e453610665bd9.png)
专利名称：一种旋转式低温吸附捕集烟气中二氧化碳的装置及方法
专利类型：发明专利
发明人：李子宜,肖金,刘应书,周子浩,杨雄,刘文海
申请号：CN202111402468.X
申请日：20211119
公开号：CN113975938A
公开日：
20220128
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及二氧化碳捕集技术领域，具体涉及一种旋转式低温吸附捕集烟气中二氧化碳的装置及方法。
所述装置包括：旋转式吸附单元、供排气单元、动力单元、换热单元和二氧化碳(CO2)回收单元；所述旋转式吸附单元吸附烟气中的二氧化碳；所述供排气单元控制装置中的气流流量及方向；所述动力单元为所述旋转式吸附单元提供动力；所述换热单元为所述旋转式吸附单元提供冷量和解吸热量；所述二氧化碳(CO2)回收单元用于处理并回收所述旋转式吸附单元解吸后的富集气。
本发明提所述装置及方法，能实现大规模低能耗的烟气CO2捕集。
申请人：北京科技大学
地址：100083 北京市海淀区学院路30号
国籍：CN
代理机构：北京金智普华知识产权代理有限公司
代理人：岳野
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![一种转轮式连续吸附制冷系统[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s1/m/0136f653dcccda38376baf1ffc4ffe473368fd18.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201720216790.6(22)申请日 2017.03.07(73)专利权人 武汉科技大学地址 430080 湖北省武汉市青山区和平大道947号(72)发明人 潘华阳 (74)专利代理机构 北京众达德权知识产权代理有限公司 11570代理人 刘杰(51)Int.Cl.F25B 15/02(2006.01)F25B 37/00(2006.01)(54)实用新型名称一种转轮式连续吸附制冷系统(57)摘要本实用新型涉及一种转轮式连续吸附制冷系统，包括：转轮装置、环形吸附床、第一盖板、第二盖板、热水供水管、热水回水管、冷水供水管、冷水回水管、吸附剂入口管及吸附剂出口管。
转轮装置包括同轴设置的内环体及外环体；内环体能相对外环体同轴旋转；环形吸附床套设在内环体的外部并与内环体固定连接；环形吸附床与外环体之间形成环形的水通道；环形吸附床被多块绝热薄膜分隔成多个吸附单元；多个吸附单元中的每一个吸附单元都填充吸附剂并设置有传质通道；水通道被两块绝热挡板分隔成热水通道和冷水通道。
该制冷系统实现了冷热流体的自动切换，集旋转吸附床及吸附区，脱附区，加热区，冷却区于一体，无电磁阀控制，提高系统工作稳定性。
权利要求书2页 说明书5页 附图3页CN 206540335 U 2017.10.03C N 206540335U1.一种转轮式连续吸附制冷系统，其特征在于，所述转轮式连续吸附制冷系统包括：转轮装置，包括同轴设置的内环体及外环体；所述内环体能相对所述外环体同轴旋转；环形吸附床，套设在所述内环体的外部并与所述内环体固定连接；所述环形吸附床与所述外环体之间形成环形的水通道；所述环形吸附床被多块绝热薄膜分隔成多个吸附单元；多个所述吸附单元中的每一个所述吸附单元都填充吸附剂并设置有传质通道；所述水通道被两块绝热挡板分隔成热水通道和冷水通道；第一盖板，设置在所述转轮装置的一端；所述第一盖板设置有热水进口及冷水进口；所述热水进口与所述热水通道连通；所述冷水进口与所述冷水通道连通；所述第一盖板设置有第一吸附剂流通槽及吸附剂出口，所述第一吸附剂流通槽与一个或多个所述传质通道连通；所述吸附剂出口与所述第一吸附剂流通槽连通；第二盖板，设置在所述转轮装置的另一端；所述第二盖板设置有热水出口及冷水出口；所述热水出口与所述热水通道连通；所述冷水出口与所述冷水通道连通；所述第二盖板设置有第二吸附剂流通槽及吸附剂进口，所述第二吸附剂流通槽与一个或多个所述传质通道连通；所述吸附剂进口与所述第二吸附剂流通槽连通；热水供水管，与所述热水进口连接；热水回水管，与所述热水出口连接；冷水供水管，与所述冷水进口连接；冷水回水管，与所述冷水出口连接；吸附剂入口管，与所述吸附剂入口连接；吸附剂出口管，与所述吸附剂出口连接。
![一种旋转式风冷设备[发明专利]](https://img.taocdn.com/s1/m/a18ce7efe87101f69f3195b4.png)
专利名称：一种旋转式风冷设备专利类型：发明专利
发明人：蔡进强
申请号：CN202011374043.8申请日：20201130
公开号：CN112361840A
公开日：
20210212
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种旋转式风冷设备，主要包括支架、连筒、端套、分离器、气泵、滤袋、电机、内网、涡轮、防堵端板和稳定架，所述支架顶端右部固定安装有左右对称的稳定架，两个所述稳定架上部均转动安装有滚轮环，滚轮环内壁固定安装有端套，两个所述端套之间通过螺栓安装有连筒，连筒内壁边缘处固定安装有左右对称的限位座。
本发明的结构合理，装置带有合理稳定的支撑架，保证装置的使用稳定性，且通过倾斜和滚动的结构，加上分层结构，提高物料在设备内部与流动空气的接触充分性，且通过对流动空气的充分利用，通过无动力驱动，避免内部物料附着，提高装置的空气流动性，且带有多级固气分离，保证排气清洁，避免物料浪费，实用性强。
申请人：江苏华东三和兴模具材料有限公司
地址：215000 江苏省苏州市昆山市周市镇陆杨杜家路316号
国籍：CN
代理机构：北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：汤东凤
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专利名称：一种旋转式冷却装置
专利类型：实用新型专利
发明人：徐进,刘利军,王晓峰,贾丞楠,冯照惠,郭莘桐,毛佳晶申请号：CN201520914900.7
申请日：20151117
公开号：CN205101054U
公开日：
20160323
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：针对现有技术中的不足和缺陷，本实用新型目的是提供一种旋转式冷却装置。
其技术方案为：一种旋转式冷却装置，包括螺杆膨胀机或透平机、拖动机械及控制系统、发电机、并网柜、联络柜、变压器，工质蒸发器以及工质冷凝器；所述螺杆膨胀机或透平机一端连接拖动机械及控制系统，作为拖动机械及控制系统的动力部，另一端带动发电机，发电机由螺杆膨胀机或透平机提供的动力进行发电，并将电力依次通过并网柜、联络柜以及变压器接入电网；所述工质蒸发器通过第四调节阀与螺杆膨胀机或透平机连接，螺杆膨胀机或透平机通过第五调节阀与工质冷凝器连接，工质冷凝器通过第三调节阀与工质蒸发器连接。
申请人：陕西光伏产业有限公司
地址：710065 陕西省西安市雁塔区高新区高新六路28号
国籍：CN
代理机构：北京轻创知识产权代理有限公司
代理人：王新生
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专利名称：一种旋转式磁制冷冷机专利类型：实用新型专利
发明人：蔺新星,尹立坤,杨立明
申请号：CN201921845870.3申请日：20191030
公开号：CN211011986U
公开日：
20200714
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种旋转式磁制冷冷机，一种旋转式磁制冷冷机，其特征其在于：所述磁制冷冷机包括相互组装的冷机上外壳和冷机下外壳；所述冷机上外壳和冷机下外壳的结合接触面之间对称固定有第一夹板和第二夹板，在第一夹板和第二夹板之间通过轴转动支撑安装有圆形磁工质组件，所述冷机上外壳的顶部外部套装有永磁体槽。
解决现阶段磁制冷冷接的流道复杂、体阻力大、热量损失大的缺陷。
申请人：中国长江三峡集团有限公司
地址：100038 北京市海淀区玉渊潭南路1号
国籍：CN
代理机构：宜昌市三峡专利事务所
代理人：李登桥
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一种用于旋转式吸附制冷系统的单元冷管设计与实验研究朱成剑武卫东梁俁（上海理工大学能源与动力工程学院，上海 200093）摘要基于前人提出的一种旋转转轮式吸附制冷的概念，本文致力于其最基本的单元冷管研究，进行了一种用于旋转转轮式吸附制冷系统的单元冷管的结构设计、工质对选择等，并实验分析和研究了添加可膨胀石墨的吸附单元冷管的循环特性，本文研究为今后的单元和系统设计提供了一定的实践指导。
关键词吸附制冷单元冷管分子筛-水膨胀石墨DESIGN AND EXPERIMENTAL STUDY ON UNIT COOLING TUBE USED FOR A ROTATING ABSORPTION REFRIGERATION SYSTEMZhu Chengjian Wu Weidong Liang Yu(School of Energy and Power Engineering ,University of Shanghai for Science and Technology , Shanghai 200093)Abstract Based on a rotating adsorption refrigeration concept proposed by predecessors, this article focuses on the research on the most basic unit cooling tube, conducts structure design and working medium pair selection for unit cooling tube used for a rotating adsorption refrigeration system, and experimentally analyzes and studies the cycle characteristics of the adsorption unit cooling tube with expandable graphite, and the research can provide some practical guidance for future unit and system design.Keywords adsorption refrigeration unit cooling tube molecular sieve-water expandable graphite0 前言能源利用和环境保护是当今人类面临的两大主题。
吸附式制冷可有效利用太阳能及工业余热，采用非氟氯烃类物质作为制冷剂，符合环境保护的要求，同时，它具有结构简单、无噪音、无振动等优点，吸附式制冷作为一种有潜力的新型制冷技术越来越多的受到国内外研究者的关注，但是目前投入使用的吸附制冷系统主要在制冰和冷藏两个方面，用于空调实践的很少，究其原因是制冷效率低、循环周期长、系统体积庞大、制冷量相对较小【1】。
吸附制冷研究的重点主要还是在于增强吸附床的传热传质性能及增大系统的COP，各国学者在其两大方面的研究取得了一定的进展，但在实践中增加了系统的复杂性和成本，降低了系统的可靠性和可基金项目：上海市人才发展资金资助项目（2010008）; 上海市教委科操作性，很难应用于吸附制冷产品的实际开发。
对于连续制冷的实现，由于双（多床）交替能够实现连续制冷的同时有效利用回热，理论分析表明，当床数增多时，COP随之增大，当床数达到无穷多时，COP达到最大值【2】。
双（多）床交替的切换过程是通过阀门实现的，每个吸附床都要配备一套相应的阀门，因此当床数增多时，系统的复杂度增加、可靠性下降。
基于简化多床交替吸附制冷和降低其控制复杂度出发，国外一些学者提出了旋转式吸附制冷系统的概念【3】【4】。
本文认为这种系统可以达到其提出者的最初目的，为了更好地设计出此系统，本文致力于其最基本的核心部件—单元冷管的研究，改进设计出一种新的吸附制冷管（新的尺寸、新的结构），并采用沸石分子筛—水为吸附工质对，实验分析和研究添加了可膨胀石墨的吸附单元冷管的循环特性。
式制冷单元管工作循环为了便于比较，本文首先简单介绍吸附式制冷基本循环和吸附式制冷单元管工作。
1.1 基本循环基本型吸附式制冷循环是吸附制冷技术的重要组成部分，也是其他吸附循环的基础，基本型吸附式制冷循环系统如图1所示，其主要部件有：吸附床、冷凝器、储液器、节流阀、蒸发器和阀门等。
图1 基本型吸附制冷循环系统吸附制冷基本循环的理想过程如图2所示：（1）1-2，等容升压；（2）2-3，等压解吸；（3）3-4，等容降压；（4）4-1，等压吸附。
其中（1）（2）过程需要加热，（3）（4）过程需要冷却，1-2-5-6-1为制冷剂循环过程，吸附床处于4-1阶段时，系统产生冷量。
图2 吸附制冷基本循环的理想过程1.2 典型制冷单元管工作循环吸附式制冷单元管是一种新型的单元式制冷装置，典型吸附式制冷单元管的结构如图3所示，一端是管状的吸附端，另一端是将冷凝器、蒸发器和储液器三器合一的冷凝/蒸发端。
图3 典型吸附式制冷单元管结构图1-2，升压脱附；（2）2-3，降压脱附；（3）3-4，降压吸附；（4）4-1，升压吸附。
其中（1）（2）过程需要加热，（3）（4）过程需要冷却，吸附床处于4-1阶段时，系统产生冷量。
图4 典型吸附式制冷单元管工作循环2 旋转式制冷系统工作原理旋转式吸附制冷系统的概念早期是出现在一些专利文献中，国外的一些学者【3】【4】对旋转式吸附制冷系统中一些关键参数做了一定的分析，国内的刘忠宝等【6】进行了相应的实验测试工作，几位研究者所采用的系统具体形式大同小异，图5即为旋转式吸附制冷系统的工作原理图，为了便于表达，这里的单元管是水平的【7】。
图5 旋转式吸附制冷系统工作原理图制冷单元管在不同分区的工作情况简要分析如下：Ⅰ区：等容升压过程，吸附端被加热，蒸发/冷凝端绝热，当单元管离开Ⅰ区时，管内压力升至冷凝压力，吸附端温度达到解析起始温度，蒸发/冷凝端温度达到冷凝温度。
Ⅱ区：等压解吸过程，蒸发/冷凝端处于冷凝工况，此时吸附端被加热，过程结束时，吸附端温度升至解吸终了温度。
Ⅲ区：等容降压过程，此时，蒸发/冷凝端绝蒸发压力，吸附端温度将至吸附起始温度，蒸发/冷凝端温度将至蒸发温度。
Ⅳ区：等压吸附过程，蒸发/冷凝端处于蒸发工况，产生冷量，此时吸附端被冷却，制冷剂蒸气被吸附，过程结束时，吸附端温度将至吸附终了温度。
3 吸附冷管的设计与实验装置3.1 吸附制冷工质对的选择设计一个吸附式制冷单元管第一步是要确定使用何种工质对，常用的工质对有：活性炭-甲醇、活性炭-氨、硅胶-水、沸石分子筛-水、金属氯化物-氨。
本文根据实际需要，选用沸石分子筛-水工质对，因其具有性能稳定，即使在高温下不发生反应，可试用于解吸温度较高的场合，压力对沸石分子筛-水吸附等温线影响不大，能使制冷系统冷凝温度变化较大时保持一定的性能，而且沸石分子筛-水系统在高温下有较高的COP和SCP【8】。
为了进一步提高吸附剂分子筛的吸附性能，本实验在其中添加了膨胀石墨，膨胀石墨具有与天然石墨相似的性能，耐高温、耐氧化、耐腐蚀、导热性好，同时，膨胀石墨具有独特的网络状空隙结构，具有较大的比表面积和较高的表面活性等性能。
3.2 吸附式冷管的设计图6为本研究中的吸附式制冷单元管结构示意图，图中的左端为吸附端，里面添加了吸附剂，中间设置一蒸汽通道，以减小制冷剂的传质阻力，中间段为绝热区，右端为蒸发/冷凝端。
图6 吸附制冷单元管结构示意图出于优化系统的考虑，在选择单元管加工材料时，尽可能的选择外径与壁厚合适的管子，在文献【9】中，方丽娜使用了13X型沸石分子筛-水工质对的吸附式单元管管径对循环脱附时间影响进行了仿真模拟，结果显示在单元管直径为30mm左右时脱附时间最短，因此，本研究中设计了一种外径为30mm的吸附式单元管。
中间绝热段考虑到小管金属材料少，占用的系统热容小，而且绝热效果好，选用Φ12×1。
3.3制冷剂充注在一定的温度下沸石分子筛对制冷剂的吸附均对应有一个饱和吸附量。
对于吸附式制冷单元冷管，在其吸附剂量一定的情况下，其中的制冷剂有一个最佳充注量【5】。
我们选择分子筛与水的质量比为5：1的比例进行充注，实际沸石分子筛填充量168.43g，应注水制冷剂（水）33.686g，实际注水量为31.31g。
3.4 吸附管实验装置吸附制冷管的实验测量装置如图7所示。
研究采用电加热炉作为模拟热源，吸附式冷管在空气介质中的循环性能跟热源温度、换热方式（冷凝过程、蒸发过程、吸附过程是否采用强制对流换热）等环境参数有着密切的联系，由此，在实验研究的基础上对其进行了定性的分析。
1-电加热器；2-温控器；3-吸附制冷管；4-热电偶；5-真空阀；6-注水装置；7-真空泵；8-压力传感器；9-数据采集模块；10-微型计算机图7 吸附式制冷单元管实验装置图4 实验结果与分析4.1 自然对流条件下的制冷循环实验条件：热源温度350℃，环境温度Ta=25℃，相对湿度50%ϕ=，解吸过程和吸附过程中的冷凝/蒸发端都采用自然对流方式，图8是该条件下吸附端温度曲线。
图9 冷凝/蒸发温度及压力曲线（350℃，自然对流）从图9中可以看到，加热解吸过程中，冷凝/蒸发在循环开始后温度由23℃迅速升至51.3℃（此时冷凝压力为17.82KPa），与环境自然对流换热，温度开始下降；吸附过程中，冷凝/蒸发端温度由25.4℃将至9.0℃（此时蒸发压力为0.77KPa）。
由于采用自然对流换热，整个循环周期较长。
同时可以发现，压力变化过程与温度变化过程是相对应的，但我们发现除在循环开始和结束的状态点是冷凝/蒸发端所对应的饱和水蒸气压力外，其余部分都有些许偏移，这是由于压力传感器测点在单元管内部，而温度测点布置在管壁，而造成的偏差，实际的循环温度-压力曲线应与饱和水蒸汽曲线一致。
4.2 强制对流条件下的制冷循环让制冷单元管连续工作两个循环，在第一个循环(循环1)中，吸附端吸附过程采用强制对流、冷凝过程采用强制对流、蒸发过程也采用强制对流冷却；在第二个循环（循环2）中，吸附端吸附过程采用强制对流、冷凝过程采用强制对流、蒸发过程采用自然对流，实验结果如图10所示。
图10冷凝/蒸发温度及压力曲线（350℃，强制对流）从图10中可以看出，在吸附端吸附过程、冷凝过程均采用强制对流的情况下，循环1蒸发过程低，从38.1℃（最高冷凝压力为9.9KPa）下降至36.2℃（最高冷凝压力为9.04KPa）；而最低蒸发温度则由12.2℃（最低蒸发压力为0.87KPa）上升至19.2℃（最低蒸发压力为1.4KPa）。
