【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及二氧化碳捕集低能耗安全存储方法，具体为一种船舶柴油机尾气二氧化碳捕集低能耗安全存储方法。
技术介绍
1、随着全球气候变化的日益严峻，减少温室气体排放已成为国际社会的共识。航运业作为碳排放的重要来源之一，面临着巨大的减排压力。船舶柴油机尾气中含有大量的二氧化碳，捕集这些二氧化碳对于减少航运业的碳足迹具有重要意义。
2、但是现有的船舶柴油机尾气二氧化碳捕集低能耗安全存储方法在使用时，还存在一定的问题：
3、现有如中国专利申请号为cn202211490444.9，一种二氧化碳封存方法和系统，建立二氧化碳封存区域地质模型，确定二氧化碳封存储层；捕集二氧化碳通过加压模块和降温模块后进入过冷水中，生成二氧化碳水合物，二氧化碳水合物注入密闭容器后，置入所述二氧化碳封存储层，采用传感器监测所述二氧化碳封存储层温度，当监测温度超过第一阈值时，调整所述密闭容器的高度，使得二氧化碳水合物处于稳定状态。通过生成二氧化碳水合物并以密闭容器的方式进行封存放置，提高了暴露封存的稳定性，通过简单参数监控以及位置调节，可以提高封存的安全性，现有的二氧化碳封存方法在二氧化碳捕集中往往需要使用溶剂，而溶剂的再生和处置过程中可能产生环境污染，并且提高成本。
4、针对上述问题，在原有船舶柴油机尾气二氧化碳捕集低能耗安全存储方法的基础上进行创新设计。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种船舶柴油机尾气二氧化碳捕集低能耗安全存储方法，以解决上述
技术介绍
中提出现有的二氧
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种船舶柴油机尾气二氧化碳捕集低能耗安全存储方法，包括以下步骤：
3、s1、船舶柴油机尾气排出后通过二氧化碳捕集系统进行收集，二氧化碳捕集系统将船舶处柴油机尾气记性预处理和碳捕集，二氧化碳捕集系统的主要作用是从船舶柴油机尾气中分离出二氧化碳以便进行后续的封存或利用；
4、s2、在碳捕集过程中低能耗系统进行烟气废热回收和优化吸收与解吸设备，低能耗系统主要指的是一系列旨在减少二氧化碳排放并降低能耗的策略和方法；
5、s3、最后通过安全存储系统将二氧化碳进行液化储存并进行密封与监控，安全存储系统是一个综合性的系统，旨在确保二氧化碳在存储过程中的安全性和稳定性。
6、优选的，所述步骤s1中的预处理单元使用烟气冷却器，用于降低烟气的温度，使其达到后续处理设备的操作温度范围，烟气冷却器通常由壳体、管路系统和喷淋清灰系统等组成，通过热交换的方式将烟气的热量传递给冷却介质，从而实现降温。
7、优选的，所述步骤s1中的碳捕集单元包括吸收阶段和恢复阶段，在船上可选择的吸收剂主要为有机胺溶液,吸收阶段中经过除尘处理后的烟气进入二氧化碳吸收塔，烟气自下往上流动，有机胺溶液则由塔顶喷淋而下，两者接触，二氧化碳与有机胺溶液在吸收塔中发生反应被吸收，脱除部分碳后的烟气从塔顶排出。
8、优选的，所述步骤s1中的碳捕集单元在恢复阶段中，吸收二氧化碳后，使用后的有机胺溶液流至塔底，由泵抽离吸收塔，随后流经换热器被送至恢复塔,在恢复塔中，使用后的有机胺溶液被加热至一定温度后释放出二氧化碳，有机胺溶液可重新吸收二氧化碳,解吸出的二氧化碳由塔顶排出，经过干燥脱水处理后进行压缩，可用于后续的利用和储存，而再生得到的有机胺溶液经过换热器冷却后重新送回吸收塔，进行二氧化碳循环吸收。
9、优选的，所述步骤s2中的烟气废热回收通过设置烟气废热回收设备，如换热器，最大限度回收船舶燃机排烟热量，为碳捕集的恢复工序供能，从而降低碳捕集过程中的能耗。
10、优选的，所述步骤s2中的优化吸收与恢复设备，通过优化换热器和吸收塔的结构设计，配合特定的脱碳吸收剂，能大幅度减少碳捕集设备的尺寸和载重，进一步降低能耗，吸收塔采用多级喷淋和填料结构，提高了二氧化碳与吸收液的接触面积和接触时间，从而实现了高效的二氧化碳捕集。
11、优选的，所述步骤s3中的液化存储对分离出的二氧化碳气体进行压缩液化提纯，液化后的二氧化碳被输送到存储容器，液化存储不仅便于运输和长期保存，还能减少存储空间的占用,储罐是二氧化碳存储的主要部分，通常采用高强度钢材制成，并配备有保温层以维持二氧化碳的低温状态，液化的二氧化碳被储存在低温和高压条件下,这种方式存储成本低，但对存储容器和管道的密封性要求较高。
12、优选的，所述步骤s3中的密封与监控使用的密封材料包括金属，如钢铁和不锈钢，玻璃和特种塑料，如聚四氟乙烯ptfe，这些材料在高压和恶劣环境下仍能保持良好的密封性能，在密封接口处使用密封垫或密封胶，可以增加接口的密封性能。
13、优选的，所述步骤s3的密封与监控需要监测的参数包括流量、压力、液位、温度等，这些参数的变化可以反映存储系统的运行状态和二氧化碳的存储情况，建立完善的监测系统，包括传感器、数据采集装置、数据处理和分析系统等，传感器应安装在关键位置，实时监测存储系统内的参数变化，数据采集装置负责将传感器采集的数据传输到数据处理和分析系统，数据处理和分析系统应对采集到的数据进行处理和分析，及时发现异常数据并发出预警，引入远程监控和自动化控制技术，可以实现对存储系统的远程监控和自动控制。
14、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：该船舶柴油机尾气二氧化碳捕集低能耗安全存储方法，通过液化存储使二氧化碳可以方便地进行运输和封存，液化后的二氧化碳体积大大减小，便于长距离运输和储存，这降低了运输成本，液化二氧化碳还可以作为一种资源加以利用，如用于工业原料、制冷剂、食品保鲜等领域，实现了资源的可持续利用，这种储能方式具有低成本、高效率、长寿命等优点，有助于提高能源利用效率。
15、1、通过低能耗系统能够高效地从船舶柴油机尾气排放源中捕集二氧化碳，从而减少温室气体排放，这对于缓解全球气候变化、实现碳中和目标具有重要意义，并且低能耗系统则通过创新的膜分离技术或化学吸收技术，实现了无溶剂耗损的捕集过程，从而消除了溶剂的再生和处置过程中产生的环境污染风险；
16、2、通过监控二氧化碳的浓度和状态，可以及时发现生产过程中的异常情况，从而及时采取措施进行处理，避免生产中断和效率下降，可以确保工作场所或居住环境中的二氧化碳浓度在安全范围内，从而预防健康风险。
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1.一种船舶柴油机尾气二氧化碳捕集低能耗安全存储方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种船舶柴油机尾气二氧化碳捕集低能耗安全存储方法，其特征在于：所述步骤S1中的预处理单元使用烟气冷却器，用于降低烟气的温度，使其达到后续处理设备的操作温度范围，烟气冷却器通常由壳体、管路系统和喷淋清灰系统等组成，通过热交换的方式将烟气的热量传递给冷却介质，从而实现降温。
3.根据权利要求1所述的一种船舶柴油机尾气二氧化碳捕集低能耗安全存储方法，其特征在于：所述步骤S1中的碳捕集单元包括吸收阶段和恢复阶段，在船上可选择的吸收剂主要为有机胺溶液,吸收阶段中经过除尘处理后的烟气进入二氧化碳吸收塔，烟气自下往上流动，有机胺溶液则由塔顶喷淋而下，两者接触，二氧化碳与有机胺溶液在吸收塔中发生反应被吸收，脱除部分碳后的烟气从塔顶排出。
4.根据权利要求1所述的一种船舶柴油机尾气二氧化碳捕集低能耗安全存储方法，其特征在于：所述步骤S1中的碳捕集单元在恢复阶段中，吸收二氧化碳后，使用后的有机胺溶液流至塔底，由泵抽离吸收塔，随后流经换热器被送至恢复塔,在恢复塔中，使用后的
5.根据权利要求1所述的一种船舶柴油机尾气二氧化碳捕集低能耗安全存储方法，其特征在于：所述步骤S2中的烟气废热回收通过设置烟气废热回收设备，如换热器，最大限度回收船舶燃机排烟热量，为碳捕集的恢复工序供能，从而降低碳捕集过程中的能耗。
6.根据权利要求5所述的一种船舶柴油机尾气二氧化碳捕集低能耗安全存储方法，其特征在于：所述步骤S2中的优化吸收与恢复设备，通过优化换热器和吸收塔的结构设计，配合特定的脱碳吸收剂，能大幅度减少碳捕集设备的尺寸和载重，进一步降低能耗，吸收塔采用多级喷淋和填料结构，提高了二氧化碳与吸收液的接触面积和接触时间，从而实现了高效的二氧化碳捕集。
7.根据权利要求1所述的一种船舶柴油机尾气二氧化碳捕集低能耗安全存储方法，其特征在于：所述步骤S3中的液化存储对分离出的二氧化碳气体进行压缩液化提纯，液化后的二氧化碳被输送到存储容器，液化存储不仅便于运输和长期保存，还能减少存储空间的占用,储罐是二氧化碳存储的主要部分，通常采用高强度钢材制成，并配备有保温层以维持二氧化碳的低温状态，液化的二氧化碳被储存在低温和高压条件下,这种方式存储成本低，但对存储容器和管道的密封性要求较高。
8.根据权利要求1所述的一种船舶柴油机尾气二氧化碳捕集低能耗安全存储方法，其特征在于：所述步骤S3中的密封与监控使用的密封材料包括金属，如钢铁和不锈钢，玻璃和特种塑料，如聚四氟乙烯PTFE，这些材料在高压和恶劣环境下仍能保持良好的密封性能，在密封接口处使用密封垫或密封胶，可以增加接口的密封性能。
9.根据权利要求8所述的一种船舶柴油机尾气二氧化碳捕集低能耗安全存储方法，其特征在于：所述步骤S3的密封与监控需要监测的参数包括流量、压力、液位、温度等，这些参数的变化可以反映存储系统的运行状态和二氧化碳的存储情况，建立完善的监测系统，包括传感器、数据采集装置、数据处理和分析系统等，传感器应安装在关键位置，实时监测存储系统内的参数变化，数据采集装置负责将传感器采集的数据传输到数据处理和分析系统，数据处理和分析系统应对采集到的数据进行处理和分析，及时发现异常数据并发出预警，引入远程监控和自动化控制技术，可以实现对存储系统的远程监控和自动控制。
...【技术特征摘要】
1.一种船舶柴油机尾气二氧化碳捕集低能耗安全存储方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种船舶柴油机尾气二氧化碳捕集低能耗安全存储方法，其特征在于：所述步骤s1中的预处理单元使用烟气冷却器，用于降低烟气的温度，使其达到后续处理设备的操作温度范围，烟气冷却器通常由壳体、管路系统和喷淋清灰系统等组成，通过热交换的方式将烟气的热量传递给冷却介质，从而实现降温。
3.根据权利要求1所述的一种船舶柴油机尾气二氧化碳捕集低能耗安全存储方法，其特征在于：所述步骤s1中的碳捕集单元包括吸收阶段和恢复阶段，在船上可选择的吸收剂主要为有机胺溶液,吸收阶段中经过除尘处理后的烟气进入二氧化碳吸收塔，烟气自下往上流动，有机胺溶液则由塔顶喷淋而下，两者接触，二氧化碳与有机胺溶液在吸收塔中发生反应被吸收，脱除部分碳后的烟气从塔顶排出。
4.根据权利要求1所述的一种船舶柴油机尾气二氧化碳捕集低能耗安全存储方法，其特征在于：所述步骤s1中的碳捕集单元在恢复阶段中，吸收二氧化碳后，使用后的有机胺溶液流至塔底，由泵抽离吸收塔，随后流经换热器被送至恢复塔,在恢复塔中，使用后的有机胺溶液被加热至一定温度后释放出二氧化碳，有机胺溶液可重新吸收二氧化碳,解吸出的二氧化碳由塔顶排出，经过干燥脱水处理后进行压缩，可用于后续的利用和储存，而再生得到的有机胺溶液经过换热器冷却后重新送回吸收塔，进行二氧化碳循环吸收。
5.根据权利要求1所述的一种船舶柴油机尾气二氧化碳捕集低能耗安全存储方法，其特征在于：所述步骤s2中的烟气废热回收通过设置烟气废热回收设备，如换热器，最大限度回收船舶燃机排烟热量，为碳捕集的恢复工序供能，从而降低碳捕集过程中的能耗。
6.根据权利要求5所述的一种船舶柴油机尾气二氧化碳捕集低能耗安全存储方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：盛宇轩，葛茂盛，蒋文豪，郭广平，王维，孙银，邓帮林，朱云龙，
申请(专利权)人：广东海洋大学，
类型：发明
国别省市：
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