一种水泥厂二氧化碳捕集用的膜分离富集装置及方法与流程

1.本发明涉及二氧化碳捕集技术领域，具体是涉及一种水泥厂二氧化碳捕集用的膜分离富集装置及方法。


背景技术：

2.二氧化碳是导致全球气候变暖的温室气体的主要成分之一，目前全世界每年向大气中排放的二氧化碳总量达到近300亿吨，对温室效应的贡献达到55％。而工业生产活动是二氧化碳排放的主要来源之一。二氧化碳不仅是燃料资源而且也有很多工业应用，但是直到目前，二氧化碳的利用量太少，远不到排放总量的百分之一。其主要原因是捕集二氧化碳的成本太高，因此，寻求低成本的捕集方法，寻求把二氧化碳变为燃料的低成本的方法，是全世界科学家们都感兴趣的研究课题。
3.二氧化碳捕集技术用于去除气流中的二氧化碳或者分离出二氧化碳作为气体产物。捕集是碳捕集与封存的第一步，二氧化碳在运输和封存时需要以较高的纯度存在，而在大多数情况下工业尾气中二氧化碳的浓度达不到这个要求，所以必须从尾气中将二氧化碳分离出来，这一过程称为二氧化碳的捕集。二氧化碳捕集技术可以分为化学吸收、物理吸收、物理吸附、膜分离、深冷分离等若干类别，在应用时需要根据二氧化碳排放源的实际特点和参数等进行捕集方式和设备的选择。
4.膜分离法是一种新型的气体分离方法，它依靠二氧化碳气体与薄膜材料之间的化学或物理作用，使二氧化碳快速溶解并穿过薄膜，从而使二氧化碳在膜的一侧浓度降低，在膜的另一侧达到富集的状态。专利cn111871146a提供一种基于耦合膜分离法和吸附法的二氧化碳捕集系统，包括：预处理装置、第一分离装置、第二分离装置、第一吸附装置、第二吸附装置、纯化装置及排烟装置；所述第一吸附装置的入口及所述第二吸附装置的入口与所述第二分离装置的第二出口连接，所述第一吸附装置的第一出口及所述第二吸附装置的第一出口与所述排烟装置连接，所述第一吸附装置的第二出口及所述第二吸附装置的第二出口与所述纯化装置连接。该装置通过耦合膜分离法和吸附法能够经济高效地对低浓度二氧化碳捕集，其中利用膜分离法可在较低运行成本下降低浓度二氧化碳提升至50％左右的中等浓度，利用吸附法能在较低运行成本下将50％左右的中等浓度系二氧化碳捕集至95％以上的浓度。但是，针对高杂质含量的水泥厂废气等使用效果不好。


技术实现要素：

5.针对上述存在的问题，本发明提供了一种水泥厂二氧化碳捕集用的膜分离富集装置及方法。
6.本发明的技术方案是：
7.一种水泥厂二氧化碳捕集用的膜分离富集装置，包括综合处理仓，位于所述综合处理仓后方的第一膜分离器，位于综合处理仓一侧的第二膜分离器，所述第一膜分离器后端设有第一二氧化碳回收管，所述第二膜分离器一侧设有第二二氧化碳回收管；
8.所述综合处理仓包括前后对称设置的前处理桶和后处理桶，所述前处理桶和后处理桶均为椎体设置，且前处理桶和后处理桶的缩径端中心处通过一个连接管连接，前处理桶和后处理桶上下两侧分别通过第一导流管和第二导流管连通，前处理桶前端上部设有进气管，后处理桶后端上部设有第一出气管，前处理桶一侧设有第二出气管，所述第一出气管与所述第一膜分离器连接，所述第二出气管与所述第二膜分离器连接；
9.所述后处理桶的末端设有用于调节所述第一出气管流量的调节板，所述调节板上方设有用于驱动调节板转动的主驱动轮，所述主驱动轮前端通过传动杆连接设有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮下方垂直啮合连接设有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮底面中心处设有连杆，所述连杆贯穿所述第一导流管后与位于第一导流管内中部的喷水组件活动连接；
10.所述进气管内部与所述前处理桶的连接处设有除尘网，前处理桶内中部水平方向上设有密封隔板，所述后处理桶内中部水平方向上设有主分离膜，所述主分离膜位于所述第一出气管下方。
11.进一步地，所述除尘网的直径与所述第一导流管直径相同，且所述进气管和除尘网在水平方向上位置均与第一导流管相对应。
12.说明：通过优化除尘网与第一导流管直径大小从而使喷水组件在对废气进行水洗的同时也能够对除尘网进行清洗，减小除尘网的清理和更换周期，提高工作效率。
13.进一步地，所述第一膜分离器和所述第二膜分离器之间设有导管，第二膜分离器后端位于所述导管下方设有废气排出管。
14.说明：通过对第一膜分离器中分离出的分离气再进行深度膜分离能够提高分离出的二氧化碳纯度。
15.进一步地，所述主驱动轮通过位于其后端的伺服电机驱动转动，所述伺服电机固定设置在容纳所述膜分离富集装置的车间侧墙或顶壁，所述调节板包括前固定板、后固定板以及位于所述前固定板和后固定板之间的转动板，所述转动板外壁设有的齿与所述主驱动轮啮合转动连接，转动板表面中心对称开设有两个通孔，前固定板、后固定板在与所述第一出气管对应位置处也设有通孔，所述通孔直径大小与所述第一出气管直径大小相同，且当转动板转动时每当其中一个通孔位于转动板最上方时该通孔与第一出气管前端对接，第一出气管前端与后固定板密封连接，前固定板和后固定板两侧各通过一个连接块固定连接，转动板前后两侧各设有一个环形的滑块，位于转动板前侧的所述滑块与前固定板后侧面设有的第一滑槽滑动连接，位于转动板后侧的滑块与后固定板前侧面设有的第二滑槽滑动连接。
16.说明：通过调节板的设置能够使转动板持续转动，两个通孔保持周期性的密封保压和打开排气，交替重复形成脉冲膜分离的模式。
17.进一步地，所述传动杆末端设有用于容纳所述第一锥齿轮和第二锥齿轮的套筒，所述套筒底部与所述第一导流管顶部焊接，所述连杆底部设有从动齿轮，所述喷水组件包括与第一导流管内壁贴合并滑动连接的活动钢圈，以及位于所述活动钢圈内顶部的喷水头，活动钢圈顶部设有开口，所述开口一侧设有滑动齿板，开口另一侧延伸至从动齿轮所在一侧，所述滑动齿板前端与所述从动齿轮啮合连接，滑动齿板后端延伸至第一导流管内后部，所述喷水头两侧各通过一个固定杆与活动钢圈固定连接，喷水头上部设有的进水管贯穿活动钢圈后方的第一导流管后，与位于套筒内顶部的管线盘缠绕连接，用于在喷水头移
动时收纳和释放进水管，所述管线盘上端的进水管贯穿套筒顶部且与套筒密封连接。
18.说明：通过喷水组件的设置能够实现对废气的水洗，同时通过活动钢圈的设置能够实现在水洗的同时对第一导流管内壁进行持续的排水和内壁清扫，避免产生对管壁的腐蚀，同时随着活动钢圈的移动当活动钢圈移动至最前端时能够对除尘网进行清理，实现了多种功能。
19.更进一步地，所述第一导流管内壁两侧设有导条，所述活动钢圈两侧各设有一个与所述导条滑动连接的导槽。
20.说明：通过导条和导槽的设置保持活动钢圈在移动时的稳定性。
21.更进一步地，所述密封隔板中部设有排水槽，所述排水槽延伸至所述连接管内部，所述连接管中部设有排水管，连接管与所述后处理桶密封连接。
22.说明：通过排水槽的设置能够及时排出水洗的废水。
23.通过上述水泥厂二氧化碳捕集用的膜分离富集装置进行膜分离富集的方法，包括以下步骤：
24.s1、除尘水洗：将待处理的含有二氧化碳的废气注入进气管内部，通过除尘网过滤掉颗粒杂质后进入到前处理桶内部，再由前处理桶内部进入到第一导流管内部，开启喷水组件对第一导流管内部气体进行水洗脱除含氮、硫的杂质；
25.s2、脉冲膜分离：经过除尘水洗后的废气通过第一导流管进入到后处理桶内部，通过主分离膜进行膜分离，主分离膜上方为一次分离气，主分离膜下方为一次渗透气，一次渗透气通过第二导流管回流至前处理仓内部，通过第二出气管导入第二膜分离器内，同时通过转动调节板调节一次分离气进入第一出气管的频率，使调节板保持周期性的密封保压和打开排气，交替重复形成脉冲膜分离；
26.s3、二次膜分离：将一次分离气通过第一出气管输送至第一膜分离器内，分离得到二次分离气和二次渗透气，收集二次渗透气，并将二次分离气通入第二膜分离器内；
27.s4、深度膜分离：将第二膜分离器内的一次渗透气和二次分离气进行深度膜分离，得到三次分离气和三次渗透气，排放三次分离气并收集二次渗透气。
28.进一步地，所述步骤s2中在一个脉冲周期内调节板保持6～8s密封保压，随后保持2～3s打开通气。
29.说明：通过优化调整一个脉冲周期内密封保压和通气的时间从而保证了最大的二氧化碳分离效率。
30.本发明的有益效果是：
31.(1)本发明的水泥厂二氧化碳捕集用的膜分离富集装置通过综合处理仓进行脉冲膜分离，再通过两个膜分离器进行二次以及深度膜分离，能够有效实现高二氧化碳含量废气的处理排放，能够回收到高纯度的二氧化碳，且综合处理仓的设置针对水泥厂高飞灰和硫化物杂质的废气，在第一导流管内部设置了水洗功能，配合调节板的设置能够实现联动，通过转动调节板中的转动板使调节板保持周期性的密封保压和打开排气，交替重复形成脉冲膜分离，与此同时带动喷水组件周期性的前后移动，实现在水洗的同时对第一导流管内壁进行持续的排水和内壁清扫，避免产生对管壁的腐蚀，同时随着活动钢圈的移动当活动钢圈移动至最前端时能够对除尘网进行清理，只通过一个伺服电机作为驱动单元即实现了多种功能，提高了装置的整体性以及最大化节省了空间，进而提高了废气处理效率。
32.(2)本发明的水泥厂二氧化碳捕集用的膜分离富集方法是以本发明的装置为基础，对具体操作参数进行了优化，通过优化调整一个脉冲周期内密封保压和通气的时间从而保证了最大的二氧化碳分离效率。
附图说明
33.图1是本发明的水泥厂二氧化碳捕集用的膜分离富集装置整体结构示意图；
34.图2是本发明的水泥厂二氧化碳捕集用的膜分离富集装置中综合处理仓内部两个处理桶的内部结构示意图；
35.图3是本发明的水泥厂二氧化碳捕集用的膜分离富集装置中调节板与主驱动轮连接结构示意图；
36.图4是本发明的水泥厂二氧化碳捕集用的膜分离富集装置中调节板俯视图；
37.图5是本发明的水泥厂二氧化碳捕集用的膜分离富集装置中调节板后侧拆分结构示意图；
38.图6是本发明的水泥厂二氧化碳捕集用的膜分离富集装置中调节板前侧拆分结构示意图；
39.图7是本发明的水泥厂二氧化碳捕集用的膜分离富集装置中第一导流管内部结构示意图；
40.图8是本发明的水泥厂二氧化碳捕集用的膜分离富集装置中喷水组件结构示意图；
41.图9是本发明的水泥厂二氧化碳捕集用的膜分离富集装置中喷水组件侧视图；
42.图10是本发明的水泥厂二氧化碳捕集用的膜分离富集装置中密封隔板俯视图；
43.图11是本发明的水泥厂二氧化碳捕集用的膜分离富集方法流程图。
44.其中，1-综合处理仓，11-第一导流管，12-第二导流管，13-连接管，14-排水管，15-导条，2-前处理桶，21-进气管，22-第二出气管，23-除尘网，24-密封隔板，25-排水槽，3-后处理桶，31-第一出气管，32-主分离膜，4-套筒，41-管线盘，5-第一膜分离器，51-第一二氧化碳回收管，6-第二膜分离器，61-导管，62-第二二氧化碳回收管，63-废气排出管，7-调节板，71-前固定板，72-后固定板，73-转动板，74-通孔，75-连接块，76-滑块，77-第一滑槽，78-第二滑槽，8-主驱动轮，81-传动杆，82-伺服电机，83-第一锥齿轮，84-第二锥齿轮，85-连杆，86-从动齿轮，9-喷水组件，91-活动钢圈，92-喷水头，93-滑动齿板，94-进水管，95-导槽，96-固定杆。
具体实施方式
45.实施例1
46.如图1所示，一种水泥厂二氧化碳捕集用的膜分离富集装置，包括综合处理仓1，位于综合处理仓1后方的第一膜分离器5，位于综合处理仓1一侧的第二膜分离器6，第一膜分离器5和第二膜分离器6之间设有导管61，第一膜分离器5后端设有第一二氧化碳回收管51，第二膜分离器6一侧设有第二二氧化碳回收管62，第二膜分离器6后端位于导管61下方设有废气排出管63；
47.如图1、2所示，综合处理仓1包括前后对称设置的前处理桶2和后处理桶3，前处理
桶2和后处理桶3均为椎体设置，且前处理桶2和后处理桶3的缩径端中心处通过一个连接管13连接，前处理桶2和后处理桶3上下两侧分别通过第一导流管11和第二导流管12连通，前处理桶2前端上部设有进气管21，后处理桶3后端上部设有第一出气管31，前处理桶2一侧设有第二出气管22，第一出气管31与第一膜分离器5连接，第二出气管22与第二膜分离器6连接；
48.如图1、7所示，后处理桶3的末端设有用于调节第一出气管31流量的调节板7，调节板7上方设有用于驱动调节板7转动的主驱动轮8，主驱动轮8前端通过传动杆81连接设有第一锥齿轮83，第一锥齿轮83下方垂直啮合连接设有第二锥齿轮84，第二锥齿轮84底面中心处设有连杆85，连杆85贯穿第一导流管11后与位于第一导流管11内中部的喷水组件9活动连接；
49.如图2所示，进气管21内部与前处理桶2的连接处设有除尘网23，除尘网23的直径与第一导流管11直径相同，且进气管21和除尘网23在水平方向上位置均与第一导流管11相对应，前处理桶2内中部水平方向上设有密封隔板24，后处理桶3内中部水平方向上设有主分离膜32，主分离膜32位于第一出气管31下方；
50.如图3～6所示，主驱动轮8通过位于其后端的伺服电机82驱动转动，伺服电机82为市售伺服电机，伺服电机82固定设置在容纳膜分离富集装置的车间侧墙或顶壁，调节板7包括前固定板71、后固定板72以及位于前固定板71和后固定板72之间的转动板73，转动板73外壁设有的齿与主驱动轮8啮合转动连接，转动板73表面中心对称开设有两个通孔74，前固定板71、后固定板72在与第一出气管31对应位置处也设有通孔74，通孔74直径大小与第一出气管31直径大小相同，且当转动板73转动时每当其中一个通孔74位于转动板73最上方时该通孔74与第一出气管31前端对接，第一出气管31前端与后固定板72密封连接，前固定板71和后固定板72两侧各通过一个连接块75固定连接，转动板73前后两侧各设有一个环形的滑块76，位于转动板73前侧的滑块76与前固定板71后侧面设有的第一滑槽77滑动连接，位于转动板73后侧的滑块76与后固定板72前侧面设有的第二滑槽78滑动连接；
51.如图7～10所示，传动杆81末端设有用于容纳第一锥齿轮83和第二锥齿轮84的套筒4，套筒4底部与第一导流管11顶部焊接，连杆85底部设有从动齿轮86，喷水组件9包括与第一导流管11内壁贴合并滑动连接的活动钢圈91，以及位于活动钢圈91内顶部的喷水头92，活动钢圈91顶部设有开口，开口一侧设有滑动齿板93，开口另一侧延伸至从动齿轮86所在一侧，滑动齿板93前端与从动齿轮86啮合连接，滑动齿板93后端延伸至第一导流管11内后部，喷水头92两侧各通过一个固定杆96与活动钢圈91固定连接，喷水头92上部设有的进水管94贯穿活动钢圈91后方的第一导流管11后，与位于套筒4内顶部的管线盘41缠绕连接，用于在喷水头92移动时收纳和释放进水管94，管线盘41上端的进水管94贯穿套筒4顶部且与套筒4密封连接，第一导流管11内壁两侧设有导条15，活动钢圈91两侧各设有一个与导条15滑动连接的导槽95，密封隔板24中部设有排水槽25，排水槽25延伸至连接管13内部，连接管13中部设有排水管14，连接管13与后处理桶3密封连接。
52.实施例2
53.本实施例是利用实施例1中的一种水泥厂二氧化碳捕集用的膜分离富集装置进行膜分离富集的方法，如图11所示，包括以下步骤：
54.s1、除尘水洗：将待处理的含有二氧化碳的废气注入进气管21内部，通过除尘网23
过滤掉颗粒杂质后进入到前处理桶2内部，再由前处理桶2内部进入到第一导流管11内部，开启喷水组件9对第一导流管11内部气体进行水洗脱除含氮、硫的杂质；
55.s2、脉冲膜分离：经过除尘水洗后的废气通过第一导流管11进入到后处理桶3内部，通过主分离膜32进行膜分离，主分离膜32上方为一次分离气，主分离膜32下方为一次渗透气，一次渗透气通过第二导流管12回流至前处理仓内部，通过第二出气管22导入第二膜分离器6内，同时通过转动调节板7调节一次分离气进入第一出气管31的频率，使调节板7保持周期性的密封保压和打开排气，交替重复形成脉冲膜分离，一个脉冲周期内调节板7保持7s密封保压，随后保持2.5s打开通气；
56.s3、二次膜分离：将一次分离气通过第一出气管31输送至第一膜分离器5内，分离得到二次分离气和二次渗透气，收集二次渗透气，并将二次分离气通入第二膜分离器6内；
57.s4、深度膜分离：将第二膜分离器6内的一次渗透气和二次分离气进行深度膜分离，得到三次分离气和三次渗透气，排放三次分离气并收集二次渗透气。
58.实施例3
59.本实施例与实施例2不同之处在于：脉冲周期的时间参数设置不同。
60.一个脉冲周期内调节板7保持6s密封保压，随后保持2s打开通气。
61.实施例4
62.本实施例与实施例2不同之处在于：脉冲周期的时间参数设置不同。
63.一个脉冲周期内调节板7保持8s密封保压，随后保持3s打开通气。
64.工作原理：
65.下面结合本发明的方法对本发明的水泥厂二氧化碳捕集用的膜分离富集装置工作原理进行进一步地解释说明。
66.在进行步骤s1和s2时，开启伺服电机82，使其带动主驱动轮8转动，从而在啮合作用下带动转动板73转动，与此同时在转动板73转动的过程中，其上设有的两个通孔74交替转动至最上方，每当任意一个通孔74转动至最上方时，与前固定板71和后固定板72的通孔74以及第一出气管31连通，形成流通，也就是实施例2中步骤s2中所述的保持2.5s打开通气状态，当通孔74转动过最上方时转动板73阻挡前固定板71和后固定板72的通孔74与第一出气管31之间的连通，也就是实施例2中步骤s2中所述的保持7s密封保压；
67.与上述过程同步进行，当主驱动轮8转动时，带动传动杆81转动，从而使第一锥齿轮83和第二锥齿轮84同步转动，进而在连杆85的作用下带动从动齿轮86转动，同时在啮合作用下带动滑动齿板93向前移动，带动活动钢圈91以及喷水头92移动，从而实现对第一导流管11内壁进行持续的排水和内壁清扫，避免产生对管壁的腐蚀，当活动钢圈91移动至最前端时能够对除尘网23进行清理；
68.需要说明的是：伺服电机82的运动轨迹为正转180
°
后反转180
°
，当正转180
°
后其中一个通孔74位于最上方，且正转时滑动齿板93向前移动，当反转180
°
后另一个通孔74位于最上方，且反转时滑动齿板93向后移动。
69.管线盘41为市售产品经过结构外形调整后以适配套筒4的尺寸大小，当喷水头92移动时，进水管94需要与之同步移动，需要管线盘41进行收放多余的进水管94，且进水管94与第一导流管11、套筒4壁之间均需要保持滑动并密封，同样地，为了避免废气外漏，连杆85与第一导流管11之间也应保持转动连接并密封，可在进水管94与第一导流管11、套筒4壁之
间以及连杆85与第一导流管11之间加设密封塞。

技术特征：
1.一种水泥厂二氧化碳捕集用的膜分离富集装置，其特征在于，包括综合处理仓(1)，位于所述综合处理仓(1)后方的第一膜分离器(5)，位于综合处理仓(1)一侧的第二膜分离器(6)，所述第一膜分离器(5)后端设有第一二氧化碳回收管(51)，所述第二膜分离器(6)一侧设有第二二氧化碳回收管(62)；所述综合处理仓(1)包括前后对称设置的前处理桶(2)和后处理桶(3)，所述前处理桶(2)和后处理桶(3)均为椎体设置，且前处理桶(2)和后处理桶(3)的缩径端中心处通过一个连接管(13)连接，前处理桶(2)和后处理桶(3)上下两侧分别通过第一导流管(11)和第二导流管(12)连通，前处理桶(2)前端上部设有进气管(21)，后处理桶(3)后端上部设有第一出气管(31)，前处理桶(2)一侧设有第二出气管(22)，所述第一出气管(31)与所述第一膜分离器(5)连接，所述第二出气管(22)与所述第二膜分离器(6)连接；所述后处理桶(3)的末端设有用于调节所述第一出气管(31)流量的调节板(7)，所述调节板(7)上方设有用于驱动调节板(7)转动的主驱动轮(8)，所述主驱动轮(8)前端通过传动杆(81)连接设有第一锥齿轮(83)，所述第一锥齿轮(83)下方垂直啮合连接设有第二锥齿轮(84)，所述第二锥齿轮(84)底面中心处设有连杆(85)，所述连杆(85)贯穿所述第一导流管(11)后与位于第一导流管(11)内中部的喷水组件(9)活动连接；所述进气管(21)内部与所述前处理桶(2)的连接处设有除尘网(23)，前处理桶(2)内中部水平方向上设有密封隔板(24)，所述后处理桶(3)内中部水平方向上设有主分离膜(32)，所述主分离膜(32)位于所述第一出气管(31)下方。2.根据权利要求1所述的一种水泥厂二氧化碳捕集用的膜分离富集装置，其特征在于，所述除尘网(23)的直径与所述第一导流管(11)直径相同，且所述进气管(21)和除尘网(23)在水平方向上位置均与第一导流管(11)相对应。3.根据权利要求1所述的一种水泥厂二氧化碳捕集用的膜分离富集装置，其特征在于，所述第一膜分离器(5)和所述第二膜分离器(6)之间设有导管(61)，第二膜分离器(6)后端位于所述导管(61)下方设有废气排出管(63)。4.根据权利要求1所述的一种水泥厂二氧化碳捕集用的膜分离富集装置，其特征在于，所述主驱动轮(8)通过位于其后端的伺服电机(82)驱动转动，所述伺服电机(82)固定设置在容纳所述膜分离富集装置的车间侧墙或顶壁，所述调节板(7)包括前固定板(71)、后固定板(72)以及位于所述前固定板(71)和后固定板(72)之间的转动板(73)，所述转动板(73)外壁设有的齿与所述主驱动轮(8)啮合转动连接，转动板(73)表面中心对称开设有两个通孔(74)，前固定板(71)、后固定板(72)在与所述第一出气管(31)对应位置处也设有通孔(74)，所述通孔(74)直径大小与所述第一出气管(31)直径大小相同，且当转动板(73)转动时每当其中一个通孔(74)位于转动板(73)最上方时该通孔(74)与第一出气管(31)前端对接，第一出气管(31)前端与后固定板(72)密封连接，前固定板(71)和后固定板(72)两侧各通过一个连接块(75)固定连接，转动板(73)前后两侧各设有一个环形的滑块(76)，位于转动板(73)前侧的所述滑块(76)与前固定板(71)后侧面设有的第一滑槽(77)滑动连接，位于转动板(73)后侧的滑块(76)与后固定板(72)前侧面设有的第二滑槽(78)滑动连接。5.根据权利要求1所述的一种水泥厂二氧化碳捕集用的膜分离富集装置，其特征在于，所述传动杆(81)末端设有用于容纳所述第一锥齿轮(83)和第二锥齿轮(84)的套筒(4)，所述套筒(4)底部与所述第一导流管(11)顶部焊接，所述连杆(85)底部设有从动齿轮(86)，所
述喷水组件(9)包括与第一导流管(11)内壁贴合并滑动连接的活动钢圈(91)，以及位于所述活动钢圈(91)内顶部的喷水头(92)，活动钢圈(91)顶部设有开口，所述开口一侧设有滑动齿板(93)，开口另一侧延伸至从动齿轮(86)所在一侧，所述滑动齿板(93)前端与所述从动齿轮(86)啮合连接，滑动齿板(93)后端延伸至第一导流管(11)内后部，所述喷水头(92)两侧各通过一个固定杆(96)与活动钢圈(91)固定连接，喷水头(92)上部设有的进水管(94)贯穿活动钢圈(91)后方的第一导流管(11)后，与位于套筒(4)内顶部的管线盘(41)缠绕连接，用于在喷水头(92)移动时收纳和释放进水管(94)，所述管线盘(41)上端的进水管(94)贯穿套筒(4)顶部且与套筒(4)密封连接。6.根据权利要求5所述的一种水泥厂二氧化碳捕集用的膜分离富集装置，其特征在于，所述第一导流管(11)内壁两侧设有导条(15)，所述活动钢圈(91)两侧各设有一个与所述导条(15)滑动连接的导槽(95)。7.根据权利要求5所述的一种水泥厂二氧化碳捕集用的膜分离富集装置，其特征在于，所述密封隔板(24)中部设有排水槽(25)，所述排水槽(25)延伸至所述连接管(13)内部，所述连接管(13)中部设有排水管(14)，连接管(13)与所述后处理桶(3)密封连接。8.利用权利要求1～7任意一项所述的一种水泥厂二氧化碳捕集用的膜分离富集装置进行膜分离富集的方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、除尘水洗：将待处理的含有二氧化碳的废气注入进气管(21)内部，通过除尘网(23)过滤掉颗粒杂质后进入到前处理桶(2)内部，再由前处理桶(2)内部进入到第一导流管(11)内部，开启喷水组件(9)对第一导流管(11)内部气体进行水洗脱除含氮、硫的杂质；s2、脉冲膜分离：经过除尘水洗后的废气通过第一导流管(11)进入到后处理桶(3)内部，通过主分离膜(32)进行膜分离，主分离膜(32)上方为一次分离气，主分离膜(32)下方为一次渗透气，一次渗透气通过第二导流管(12)回流至前处理仓内部，通过第二出气管(22)导入第二膜分离器(6)内，同时通过转动调节板(7)调节一次分离气进入第一出气管(31)的频率，使调节板(7)保持周期性的密封保压和打开排气，交替重复形成脉冲膜分离；s3、二次膜分离：将一次分离气通过第一出气管(31)输送至第一膜分离器(5)内，分离得到二次分离气和二次渗透气，收集二次渗透气，并将二次分离气通入第二膜分离器(6)内；s4、深度膜分离：将第二膜分离器(6)内的一次渗透气和二次分离气进行深度膜分离，得到三次分离气和三次渗透气，排放三次分离气并收集二次渗透气。9.根据权利要求8所述的一种水泥厂二氧化碳捕集用的膜分离富集方法，其特征在于，所述步骤s2中在一个脉冲周期内调节板(7)保持6～8s密封保压，随后保持2～3s打开通气。

技术总结
本发明公开了一种水泥厂二氧化碳捕集用的膜分离富集装置及方法，涉及二氧化碳捕集技术领域，所述装置包括综合处理仓，位于综合处理仓后方的第一膜分离器，位于综合处理仓一侧的第二膜分离器，所述综合处理仓包括前后对称设置的前处理桶和后处理桶，且前处理桶和后处理桶的缩径端中心处通过一个连接管连接，前处理桶和后处理桶上下两侧分别通过第一导流管和第二导流管连通。所述方法包括S1、除尘水洗；S2、脉冲膜分离；S3、二次膜分离；S4、深度膜分离。本发明能够有效实现高二氧化碳含量废气的处理排放，回收到高纯度的二氧化碳，设置了水洗功能，配合调节板的设置能够实现联动，进而提高了废气处理效率。提高了废气处理效率。提高了废气处理效率。


技术研发人员：任婷艳 蔡彬 檀笑 郑浩鑫 罗斌韬 马若凡
受保护的技术使用者：生态环境部华南环境科学研究所（生态环境部生态环境应急研究所）
技术研发日：2023.05.12
技术公布日：2023/8/6