• / 9
  • 下載費用:30 金幣  

二氧化碳施用設備.pdf

關 鍵 詞:
二氧化碳 施用 設備
  專利查詢網所有資源均是用戶自行上傳分享,僅供網友學習交流,未經上傳用戶書面授權,請勿作他用。
摘要
申請專利號:

CN201580030623.6

申請日:

20150514

公開號:

CN106659128A

公開日:

20170510

當前法律狀態:

有效性:

審查中

法律詳情:
IPC分類號: A01G9/18,A01G7/02,C01B32/50 主分類號: A01G9/18,A01G7/02,C01B32/50
申請人: 雙葉產業株式會社
發明人: 丹羽祐治,弓達昌樹
地址: 日本愛知縣
優先權: 2014-119388
專利代理機構: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 代理人: 宋融冰
PDF完整版下載: PDF下載
法律狀態
申請(專利)號:

CN201580030623.6

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

一種二氧化碳施用設備,具備:接收由加溫機(10)中的重油的燃燒而產生的燃燒廢氣的供給并對該燃燒廢氣進行冷卻的熱交換器(20)的高溫側流路(20H);使燃燒廢氣的相對濕度降低的熱交換器(20)的低溫側流路(20C);對燃燒廢氣中包含的硫氧化物進行去除的過濾器(40);對燃燒廢氣中包含的一氧化碳進行氧化的氧化催化劑(50);以及對燃燒廢氣中包含的二氧化碳進行吸附的二氧化碳吸附裝置(70),熱交換器(20)的低溫側流路(20C)利用從加溫機(10)供給的燃燒廢氣的熱量,對由熱交換器(20)的高溫側流路(20H)冷卻的燃燒廢氣進行加熱。

權利要求書

1.一種二氧化碳施用設備,其回收燃燒廢氣中包含的二氧化碳,并將該二氧化碳向農用棚室內供給,所述二氧化碳施用設備的特征在于,具備:冷卻部,所述冷卻部接收由燃燒部中的重油的燃燒而產生的燃燒廢氣的供給,并對該燃燒廢氣進行冷卻;除濕部,所述除濕部使由所述冷卻部冷卻的燃燒廢氣的相對濕度降低;硫氧化物去除部,所述硫氧化物去除部對由所述除濕部使相對濕度降低的燃燒廢氣中包含的硫氧化物進行去除;氧化催化劑,所述氧化催化劑對從所述硫氧化物去除部供給的燃燒廢氣中包含的一氧化碳進行氧化;以及吸附部件,所述吸附部件對從所述氧化催化劑供給的燃燒廢氣中包含的二氧化碳進行吸附,所述除濕部利用在所述燃燒部或所述冷卻部運行時放出的熱量對由所述冷卻部冷卻的燃燒廢氣進行加熱。2.根據權利要求1所述的二氧化碳施用設備,其特征在于,所述除濕部利用從所述燃燒部向所述冷卻部供給的燃燒廢氣具有的熱量,對由所述冷卻部冷卻的燃燒廢氣進行加熱。3.根據權利要求1或2所述的二氧化碳施用設備,其特征在于,具備將水儲存在內部的儲水罐,所述儲水罐使從所述冷卻部供給的燃燒廢氣形成為氣泡狀并使其通過內部的水中之后向所述除濕部供給。

說明書

技術領域

本發明涉及二氧化碳施用設備,該二氧化碳施用設備回收燃燒廢氣中包含的二氧化碳,并將該二氧化碳向農用棚室內供給。

背景技術

如公知的那樣,在農用棚室內,為了防止在夜間氣溫過度降低而阻礙園藝植物的生長,使用加溫機對農用棚室內的空氣進行加溫。該加溫機為利用使燃料燃燒而產生的燃燒熱將空氣加熱,并將其作為暖風向農用棚室內供給的裝置。

此外,正在推廣對二氧化碳施用設備的普及,該二氧化碳施用設備回收從加溫機排出的燃燒廢氣中包含的二氧化碳,以用于促進園藝植物生長(例如下述專利文獻1)。作為二氧化碳施用設備,夜間使燃料燃燒而向農用棚室內供給暖風,而白天將在夜間燃燒時回收并儲存的二氧化碳向農用棚室內供給(施用),由此促進園藝植物的光合作用,從而實現園藝植物的收獲率以及品質的提高。

圖2示出了上述二氧化碳施用設備的一個方面。圖2是示出以往的二氧化碳施用設備200的燃燒廢氣的流程的框圖。二氧化碳施用設備200安裝于加溫機101而使用,并具備氧化催化劑102、熱交換器103、中和罐104、鼓風機105、過濾器106、以及二氧化碳吸附裝置107。二氧化碳施用設備200通過使用二氧化碳吸附裝置107的活性炭或沸石等吸附從加溫機101供給的燃燒廢氣中包含的二氧化碳從而加以回收,是用于對園藝植物施用二氧化碳的設備。

由加溫機101中的燃料的燃燒所產生的燃燒廢氣約為300℃的高溫,而且含有大量的水蒸氣。因此,如果將該燃燒廢氣直接供給到二氧化碳吸附裝置107,則可能使二氧化碳吸附裝置107的活性炭等因熱而損壞,或產生冷凝水,從而不能適當地進行二氧化碳的吸附。因此,二氧化碳施用設備200構成為對燃燒廢氣進行多個處理之后,再向二氧化碳吸附裝置107供給。以下對該燃燒廢氣的處理進行說明。

首先,將在加溫機101中產生的燃燒廢氣向氧化催化劑102供給。氧化催化劑102是為了提高安全性并減輕環境負荷而對燃燒廢氣中包含的一氧化碳以及一氧化氮進行氧化的金屬催化劑。

接下來將通過氧化催化劑102的燃燒廢氣向熱交換器103供給。在熱交換器103中,使燃燒廢氣與流動于其內部的冷卻介質進行熱交換,由此使燃燒廢氣的溫度降低到約30℃。燃燒廢氣由于溫度降低,所以飽和水蒸氣壓也降低,而相對濕度增加從而使燃燒廢氣成為含有白煙狀水蒸氣的高濕度氣體。

接下來將通過了熱交換器103的燃燒廢氣向中和罐104供給。中和罐104為將水儲存在其內部的容器。向中和罐104供給的燃燒廢氣呈氣泡狀地通過中和罐104的水中。利用該通過,會從燃燒廢氣去除白煙狀的水蒸氣。

利用鼓風機105抽吸通過了中和罐104的燃燒廢氣,進而向下游側的過濾器106進行加壓輸送。過濾器106從燃燒廢氣去除對園藝植物的生長帶來不良影響的氮氧化物。

二氧化碳施用設備200在進行了上述處理之后,向二氧化碳吸附裝置107供給燃燒廢氣。由此,能夠保護二氧化碳吸附裝置107所使用的活性炭等免于熱或冷凝水的損害。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1:日本特開第2013-074887號公報

發明內容

發明要解決的問題

近年,大多數用于對農用棚室內的空氣進行加溫的加溫機使用將用途限定為農用的重油(A重油)作為燃料。重油與煤油相比含有大量硫成分,因此,由重油燃燒而產生的燃燒廢氣也大量含有硫氧化物。

因此,在如圖2所示的二氧化碳施用設備200中,在使用重油作為加溫機101的燃料的情況下,加溫機101下游的氧化催化劑102有可能產生硫中毒,從而不能適當地對一氧化碳等進行氧化。今后,在實現對二氧化碳施用設備的進一步普及的基礎上,迫切期望對如上將重油作為燃料的加溫機采取應對。

本發明是鑒于上述問題而作出的發明,其目的在于提供一種二氧化碳施用設備,其在燃燒重油而產生燃燒廢氣的同時能夠不產生硫中毒,并對二氧化碳進行回收和供給。

解決問題的技術方案

為了解決上述問題,本發明的二氧化碳施用設備為一種回收燃燒廢氣中包含的二氧化碳,并將該二氧化碳向農用棚室內供給的二氧化碳施用設備,其特征在于,具備:冷卻部,所述冷卻部接收由燃燒部中的重油的燃燒而產生的燃燒廢氣的供給,并對該燃燒廢氣進行冷卻;除濕部,所述除濕部使由所述冷卻部冷卻的燃燒廢氣的相對濕度降低;硫氧化物去除部,所述硫氧化物去除部對由所述除濕部使相對濕度降低的燃燒廢氣中包含的硫氧化物進行去除;氧化催化劑,所述氧化催化劑對從所述硫氧化物去除部供給的燃燒廢氣中包含的一氧化碳進行氧化;以及吸附部件,所述吸附部件對從所述氧化催化劑供給的燃燒廢氣中包含的二氧化碳進行吸附,所述除濕部利用在所述氣體產生源或所述冷卻部運行時放出的熱量對由所述冷卻部冷卻的燃燒廢氣進行加熱。

根據本發明的二氧化碳施用設備,燃燒部燃燒重油,由此而產生的燃燒廢氣含有大量硫氧化物,然而在向氧化催化劑供給之前已由硫氧化物去除部去除該硫氧化物,因此能夠抑制氧化催化劑的硫中毒。此外,從燃燒部供給的燃燒廢氣在經冷卻部進行冷卻、并經除濕部使相對濕度降低的狀態下,向硫氧化物去除部供給,因此能夠抑制由于燃燒廢氣具有的熱量而導致的硫氧化物去除部的損壞或冷凝水的產生。

并且,該除濕部利用在燃燒部或冷卻部運行時放出的熱量,對由冷卻部冷卻的燃燒廢氣進行加熱從而使相對濕度降低。因此,無需使用利用電力發熱的電加熱器等需要其他能源的器械,便可降低燃燒廢氣的相對濕度,從而能夠保護硫氧化物去除部或吸附部件免于冷凝水的損害。

在此,作為燃燒部或冷卻部運行時放出的熱量可以列舉,例如,從使燃料燃燒的加溫機等排出的燃燒廢氣具有的熱量,或由該加溫機等加熱并向農用棚室內供給的空氣具有的熱量,或在冷卻部與高溫的氣體進行熱交換而成為高溫的冷卻介質具有的熱量等。

此外在本發明的二氧化碳施用設備中,所述除濕部優選利用從所述燃燒部向所述冷卻部供給的燃燒廢氣具有的熱量,對由所述冷卻部冷卻的燃燒廢氣進行加熱。

由燃燒部中的燃料的燃燒產生的燃燒廢氣具有極高的溫度。在該較佳方式中,能夠利用從燃燒部向冷卻部供給的該高溫的燃燒廢氣,對由冷卻部冷卻的燃燒廢氣進行加熱從而切實地使相對濕度降低,因此能夠保護硫氧化物去除部或吸附部件免于冷凝水的損害。

此外在本發明的二氧化碳施用設備中,優選具備將水儲存在內部的儲水罐,所述儲水罐使從所述冷卻部供給的燃燒廢氣形成為氣泡狀并使其通過內部的水中之后向所述除濕部供給。

在該較佳方式中,即使在由冷卻部冷卻的燃燒廢氣中產生了冷凝水的情況下,該冷凝水在燃燒廢氣通過儲水罐內的水時也會被去除,因此能夠抑制冷凝水由除濕部加熱而氣化。因此能夠抑制如上氣化的水分在硫氧化物去除部或吸附部件中再次成為冷凝水的事態。

發明效果

根據本發明,能夠提供一種二氧化碳施用設備,其在由燃燒重油而產生燃燒廢氣的同時不會產生硫中毒,并且能夠回收以及供給二氧化碳。

附圖說明

圖1是示出了本發明的實施方式的二氧化碳施用設備的氣體的流程的框圖。

圖2是示出了以往的二氧化碳施用設備的氣體的流程的框圖。

具體實施方式

以下參照附圖對本發明的實施方式進行說明。首先,參照圖1對本發明的實施方式的二氧化碳施用設備的概要進行說明。圖1是示出本發明實施方式的二氧化碳施用設備100的氣體的流程的框圖。

如圖1所示,二氧化碳施用設備100安裝于加溫機10而使用,并具有熱交換器20、中和罐30、過濾器40、氧化催化劑50、鼓風機60、以及二氧化碳吸附裝置70。

加溫機10是將A重油作為燃料而燃燒的燃燒裝置。加溫機10對農用棚室內的空氣進行加熱從而供給暖風,以避免在夜間農用棚室(未圖示)內的氣溫過度降低而阻礙園藝植物的生長。加溫機10構成為與管道2相連接,由A重油的燃燒產生的燃燒廢氣流動于該管道2內而向二氧化碳施用設備100供給。管道2為了還能夠承受高溫的燃燒廢氣的流通,而由不銹鋼等耐熱性優良的金屬材料形成。

熱交換器20是使從外部供給的兩個流體通過其內部,并在兩流體間進行熱交換的熱交換器。詳細而言,熱交換器20構成為,在其內部形成有高溫側流路20H以及低溫側流路20C這兩個獨立的流路,使溫度較高的流體流動于高溫側流路20H,溫度較低的流體流動于低溫側流路20C。高溫側流路20H的上游側與管道2連接。并且,高溫側流路20H下游側與管道3連接。

中和罐30是將堿性水溶液儲存在其內部的中空容器。詳細而言,在中和罐30內部將多個牡蠣殼(未圖示)浸泡于水中,該牡蠣殼所含的鈣成分會溶出,因此,所儲存的水成為含有鈣成分的堿性水溶液。中和罐30與管道3以及管道4連接。

過濾器40是對所通過的氣體中包含的硫氧化物以及氮氧化物進行去除的過濾器,且設置在熱交換器20以及中和罐30的下游側。詳細而言,過濾器40由在表面具有細微的細孔結構、吸附特性優良的粒狀活性炭形成,并通過吸附氣體中包含的硫氧化物以及氮氧化物而將其去除。

此外,在本實施方式中,過濾器40利用活性炭的吸附特性對硫氧化物以及氮氧化物進行去除,但是,去除的方法不限于此,也可采用除吸附以外的方法對氣體中包含的硫氧化物以及氮氧化物進行去除。

氧化催化劑50是設置在過濾器40下游側的、對氣體中包含的一氧化碳進行氧化的催化劑。氧化催化劑50通過在陶瓷等載體的表面擔載貴金屬顆粒而形成。

鼓風機60是風扇電機,其設置在氧化催化劑50下游側,并接收電力的供給而驅動電機(未圖示),從而使風扇(未圖示)旋轉,由此經由管道7從氧化催化劑50側抽吸氣體。由鼓風機60抽吸的氣體經由管道8向下游側加壓輸送。

二氧化碳吸附裝置70設置在鼓風機60下游側,在其內部收容有未圖示的活性炭(吸附部件)。活性炭在設置于其表面的多個細孔吸附氣體中包含的二氧化碳而將其回收,由此將二氧化碳儲存在內部。使利用二氧化碳吸附裝置70內的活性炭已將一部分或全部二氧化碳去除的氣體向二氧化碳吸附裝置70的外部排出。

此外,在本實施方式中,雖然使用活性炭作為吸附部件,但是只要具有吸附并儲存氣體中包含的二氧化碳的機能,也可以使用其他材料,例如也可以使用沸石等親水性多孔材料。

在農用棚室內的氣溫降低的夜間,具有上述構成的二氧化碳施用設備100在二氧化碳吸附裝置70的活性炭進行對由燃燒重油而產生的燃燒廢氣所含的二氧化碳的吸附。

以下,對二氧化碳施用設備100中的燃燒廢氣的流程進行說明。在流動于二氧化碳施用設備100的各組成部分的燃燒廢氣的名稱后,用括號表示該燃燒廢氣的溫度及濕度的值,不過這些值只是為了理解發明而示出的大致基準,本發明并不限于此。

由于加溫機10中的A重油的燃燒而使得高溫的燃燒廢氣(約300℃)從加溫機10排出。因為使用A重油作為燃料,所以該燃燒廢氣(約300℃)含有大量硫氧化物。被排出的燃燒廢氣經由管道2向二氧化碳施用設備100的熱交換器20供給。

接收了從加溫機10供給的燃燒廢氣(約300℃)的熱交換器20使燃燒廢氣(約300℃)向熱交換器20中高溫側流路20H流動,并使后述的低溫氣體(約20℃)向低溫側流路20C流動。由此,在該燃燒廢氣(約300℃)與低溫氣體(約20℃)之間進行熱交換,燃燒廢氣(約300℃)的熱量因被低溫氣體(約25℃)奪取而被冷卻。因此,使從加溫機10經由管道2而供給的燃燒廢氣(約300℃)通過熱交換器20,由此該燃燒廢氣溫度降低到約30℃。

通過了熱交換器20的高溫側流路20H的燃燒廢氣(約30℃)經由管道3向中和罐30供給。燃燒廢氣(約30℃)被供給到中和罐30內所儲存的水中而成為氣泡狀。呈氣泡狀的燃燒廢氣因浮力在水中上升,并浮出水面。如上使燃燒廢氣成為氣泡狀并從水中通過,由此使燃燒廢氣所含有的二氧化碳氣體與水中的鈣結合,從而析出碳酸鈣。該碳酸鈣能夠作為向園藝植物供給的肥料而利用。

向中和罐30供給的燃燒廢氣(約30℃)通過中和罐30,由此使該燃燒廢氣的溫度降低到約20℃。已通過中和罐30的燃燒廢氣(約20℃)因為其溫度自產生時(約300℃)大幅度降低,所以飽和水蒸氣壓也降低,從而成為相對濕度約為99%的濕度大的氣體。該燃燒廢氣(約20℃、約99%)在管道4內向熱交換器20流動。

在管道4內流動而被供給到熱交換器20的燃燒廢氣(約20℃、約99%)流動于熱交換器20的低溫側流路20C。即,一度曾通過熱交換器20的燃燒廢氣(約30℃)經過中和罐30而返回熱交換器20,并作為上述低溫氣體(約20℃)而發揮作用。

因此,在熱交換器20中,在從加溫機10供給的并流動于高溫側流路20H的燃燒廢氣(約300℃)與上述返回并流動于低溫側流路20C的燃燒廢氣(約20℃、約99%)之間進行熱交換。流動于低溫側流路20C的燃燒廢氣(約20℃、約99%)從流動于高溫側流路20H的燃燒廢氣(約300℃)奪取熱量,從而被加熱。因此,返回熱交換器20的燃燒廢氣(約20℃、約99%)從熱交換器20通過,由此其溫度上升至約40℃,另一方面飽和水蒸氣壓隨之上升,從而使相對濕度降低到約30%。

從熱交換器20的低溫側流路20C排出的燃燒廢氣(約40℃、約30%)經由管道5向過濾器40供給。運行設置在過濾器40下游側的鼓風機60,使管道6側成為負壓從而抽吸燃燒廢氣(約40℃、約30%),由此向該過濾器40供給燃燒廢氣(約40℃、約30%)。燃燒廢氣(約40℃、約30%)通過過濾器40,由此將硫氧化物以及氮氧化物去除到即使向園藝植物供給也無妨礙的程度。

通過了過濾器40的燃燒廢氣經由管道6向氧化催化劑50供給。在該氧化催化劑50中,燃燒廢氣中包含的一氧化碳被氧化,從而在燃燒廢氣中含有大量二氧化碳。

通過了氧化催化劑50的燃燒廢氣經由管道7由鼓風機60抽吸。流動于管道7的燃燒廢氣在通過過濾器40以及氧化催化劑50時,被過濾器40以及氧化催化劑50奪取熱量從而溫度稍微降低,相對濕度上升。但是,燃燒廢氣在通過鼓風機60時,奪取鼓風機60的電動機產生的焦耳熱,由此其溫度再次上升至約40℃,相對濕度降低到約30%。

通過了鼓風機60的燃燒廢氣(約40℃、約30%)經由管道8向二氧化碳吸附裝置70供給。使燃燒廢氣(約40℃、約30%)從容納在二氧化碳吸附裝置70內部的活性炭通過,由此將燃燒廢氣中包含的二氧化碳吸附從而儲存在活性炭中。為了促進農用棚室內的園藝植物的光合作用,在白天向園藝植物供給儲存于二氧化碳吸附裝置70的二氧化碳。

此外,當容納在二氧化碳吸附裝置70內部的活性炭的耐熱性能低時,為了使向二氧化碳吸附裝置70供給的燃燒廢氣的溫度降低,也可以在鼓風機60與二氧化碳吸附裝置70之間設置新的熱交換器(未圖示)。

根據如上構成的二氧化碳施用設備100,雖然從加溫機10供給的燃燒廢氣大量含有硫氧化物,但是該硫氧化物在向氧化催化劑50供給之前由過濾器40去除,因此能夠抑制氧化催化劑50的硫中毒。此外,從加溫機10供給的燃燒廢氣在由熱交換器20的高溫側流路20H進行冷卻,并由熱交換器20的低溫側流路20C使相對濕度降低的狀態下,向過濾器40供給,因此能夠抑制由燃燒廢氣所具有的熱量而導致的過濾器40的損壞或冷凝水的產生。

而且,該熱交換器20的低溫側流路20C利用從加溫機10排出的燃燒廢氣具有的熱量,對由高溫側流路20H冷卻的燃燒廢氣進行加熱從而使該燃燒廢氣的相對濕度降低。因此,無需使用利用電力發熱的電加熱器等需要其他能源的器械,便可降低燃燒廢氣的相對濕度,從而能夠保護過濾器40或二氧化碳吸附裝置70免于冷凝水的損害。

此外,作為對由高溫側流路20H冷卻的燃燒廢氣進行加熱的加熱源,例如,也可以利用由加溫機10加熱而向農用棚室內供給的空氣所具有的熱量等。

此外,使燃燒廢氣從中和罐30內部的水中通過之后向熱交換器20的低溫側流路20C供給。由此,即使在由熱交換器20的高溫側流路20H冷卻的燃燒廢氣中產生了冷凝水的情況下,該冷凝水也會在燃燒廢氣通過中和罐內的水時被去除。因此能夠抑制冷凝水由熱交換器20的低溫側流路20C加熱而氣化。因此能夠抑制如上氣化的水分在過濾器40或二氧化碳吸附裝置70中再次成為冷凝水的事態。

以上參照具體例對本發明的實施方式進行了說明。但是,本發明不限于上述具體例。即,本領域的技術人員對上述具體例適當進行設計變更的發明,只要具備本發明的特征,均包含在本發明的范圍內。

例如,在上述實施方式中,鼓風機60設置在氧化催化劑50下游側,但是,本發明的主旨不限定于此,鼓風機60也可以設置在氧化催化劑50的上游側。

附圖標記說明

10:加溫機(燃燒部);

20:熱交換器;

20H:高溫側流路(冷卻部);

20C:低溫側流路(除濕部);

40:過濾器(硫氧化物去除部);

50:氧化催化劑;

70:二氧化碳吸附裝置(吸附部件);

100:二氧化碳施用設備。

關于本文
本文標題:二氧化碳施用設備.pdf
鏈接地址:http://www.rgyfuv.icu/p-6913320.html
關于我們 - 網站聲明 - 網站地圖 - 資源地圖 - 友情鏈接 - 網站客服 - 聯系我們

[email protected] 2017-2018 zhuanlichaxun.net網站版權所有
經營許可證編號:粵ICP備17046363號-1 
 


收起
展開
山东11选5中奖结果走势图