用於減少燃燒煙氣中含有的二氧化碳的裝置的製作方法

2023-04-25 23:48:01

專利名稱：用於減少燃燒煙氣中含有的二氧化碳的裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於減少燃燒煙氣中含有的二氧化碳的裝置，所述裝置尤其適用 於有機物質的燃燒煙氣，並且因此也適於用在焚燒爐、垃圾發電裝置和其它燃燒裝置的下 遊。
背景技術：
垃圾發電裝置實際上是一種垃圾焚燒爐，所述垃圾焚燒爐能夠開發垃圾自身的熱 含量以用於產生熱，加熱水(或者其它流體)，並且最終產生電能或者朝向待變暖的房間和 區域傳送已加熱的水。因此，所述垃圾焚燒爐與老式焚燒爐不同，所述老式焚燒爐僅熱破壞 垃圾而沒有產生能量。垃圾發電裝置的使用看起來是一種解決已經過度填充的垃圾堆問題 的解決方案。焚燒爐是主要通過高溫燃燒處理(焚燒)而用於垃圾處置的裝置，所述高溫燃燒 處理(焚燒)的最終產物是氣態排出物、灰粉和灰塵。這些裝置中的每個都確定排放到大 氣中的煙氣(燃燒廢氣、較小百分比的揮發性的和/或懸浮的未燃燒產物、二氧化碳和其它 較小百分比的成分)實際上，這些排放物構成垃圾發電裝置和焚燒爐的主要問題。可以歸因於這些排放物的大氣汙染實際上是難以克服的問題。尤其，存在有適於去除爐渣(揮發性的和/或懸浮的未燃燒產物)的若干過濾單 元，但是不能即時減少二氧化碳(CO2)的水平。

發明內容
本發明的主要目的是提供一種用於減少燃燒煙氣中含有的二氧化碳的裝置。在該技術目的的範圍內，本發明的另一個目的是提供一種容易管理和維護的用於 減少燃燒煙氣中含有的二氧化碳的裝置。本發明的又一個目的是提供一種用於減少燃燒煙氣中含有的二氧化碳的裝置，所 述裝置適於促進用於商業或工業/農業/食品目的的植物的快速開發和生長。本發明的又一個目的是提供一種用於減少燃燒煙氣中含有的二氧化碳的裝置，所 述裝置具有有限的成本、較簡單的實際實施例和安全的應用。本發明通過所述用於減少燃燒煙氣中含有的二氧化碳的裝置實現所述目的和目 標，所述裝置包括在至少一個操作室內部的至少一個煙氣進氣管道；和用於所處理的氣 體的至少一個排出管道，其特徵在於，所述至少一個室包括至少一株植物，所述至少一株植 物沿著從進氣管道到排出管道的煙氣路徑布置，所述煙氣在煙氣循環期間衝擊所述植物的 表面。


進一步的細節將從用於減少燃燒煙氣中含有的二氧化碳的裝置的優選的、但非限 制性的實施例的詳細說明而更加明顯，所述實施例在附圖中以非限制的示例示出，其中
-圖1是根據本發明的用於減少燃燒煙氣中含有的二氧化碳的裝置的示意性俯視 圖；-圖2是特定裝置的透視圖。
具體實施例方式尤其參照附圖，附圖標記1總體上表示用於減少燃燒煙氣中含有的二氧化碳的裝置。裝置1包括在至少一個操作室3內部的至少一個煙氣進氣管道2 ；和用於所處理 的氣體的至少一個排出管道4。至少一個室3包括至少一株植物10，所述植物10沿著從進氣管道2到排出管道4 的煙氣路徑布置。植物10布置成使得沿著室3自身流動的煙氣在煙氣循環期間衝擊植物10的表煙氣的高含量的(X)2是使植物10的葉綠素(chlorophyllian)光合作用易於尤其 高效和快速地進行的因素。葉綠素光合作用是一組化學反應，在所述化學反應期間綠色植物在存在有光的情 況下從CO2和水開始產生有機物質。通過葉綠素，太陽能(光)轉變成化學能的形式，所述 化學能可被植物體使用以用於植物體的生存。這些植物體是所謂的自養生物。生氧光合作用的有機產物是葡萄糖(C6H12O6),葡萄糖是最普遍的單糖碳水化合 物。然後，由此形成多種其它的大分子，例如澱粉(植物中的碳的集結)和蔗糖(植物中的 碳的主要載體)。分別由來自大氣的二氧化碳(CO2)和水(H2O)提供待轉化為有機物質的 碳和氫。生氧光合作用幾乎全部由從水(H2O)獲得氫的植物和藻類進行。在該情況下，總 結該過程的化學反應是6 C02+6 H20+686 千卡 / 摩爾一C6H1206+6 O2為了深入地分析，可以說對於IKg吸收的CO2，每個葉片都使用0. 409Kg的水，放出 0. 727Kg的02，並且其澱粉體增加了 0. 682Kgo產生CO2的工業處理是兩種不同類型的燃燒a)在缺少氮的情況下，煙氣幾乎全部由(X)2構成；b)在大氣中，其中(X)2的濃度是大約10% /15%，煙氣的量高於前一種情況。雖然根據本發明的裝置1適於與任何「燃燒器」相關聯，但是裝置1尤其適用於在 項目a)中所限定的燃燒(以後，稱為a)型燃燒)。所述至少一株植物10是具有生長的表 面葉片的類型的；事實上，重要的是布置到室3中的每株植物10的壽命、生長和發展活動都 基於葉綠素光合作用。所述至少一株植物10使其根部處於惰性基質中，並且根據所謂的溶 液培養的技術，用由水和帶來必需元素所需要的化合物構成的營養液灌溉所述至少一株植 物10，所述必需元素通常為礦質營養的形式。這種技術已知名稱為水栽法。根據特定實際 和應用目的的實施方案，有多株植物10，所述多株植物10相互並排地沿著與煙氣路徑對準 的線5，所述煙氣路徑完全佔據相應的操作室3。適當地，為了增大煙氣中二氧化碳的減少 效率，有彼此平行的多條線5，所述多條線5完全佔據相應的操作室3。為了達到在煙氣已 經完全穿過裝置1之後最小化煙氣中殘餘的二氧化碳的目的，適當的是製成這樣的裝置1，即，在所述裝置1中有多個操作室3，所述多個操作室3相互地串聯布置，以便使第一室3的 煙氣排出管道4與下一個室的進氣管道2 —致。連續的室3相互地布置，像容納相應植物 10的相繼的通道6的迷宮。這種迷宮限定強迫路線，所述強迫路線與植物10幹涉，用於使 煙氣流衝擊植物10。煙氣(富有二氧化碳)衝擊植物10的事實使植物10非常容易帶走光 合作用過程所需要的全部二氧化碳，釋放氧分子。通過定義為CO2的吸收係數的數量R在存 在光的情況下限定葉綠素光合作用的效能，CO2的吸收係數表示為(吸收的(X)2的kg數)/ (每m2葉片表面的h數)，其中h是以小時表示的暴露時間。R =吸收的(X)2的kg數/m2的葉片表面的h數該數量R實際上表示(X)2的吸收係數，並且直接取決於光強度I和煙氣中存在的 二氧化碳的濃度C，通常
權利要求
1.一種用於減少燃燒煙氣中含有的二氧化碳的裝置，所述裝置包括在至少一個操作 室(3)內部的至少一個煙氣進氣管道O)；和用於所處理的氣體的至少一個排出管道G)， 其特徵在於，所述至少一個操作室(3)包括至少一株植物(10)，所述至少一株植物沿著在 所述進氣管道( 和所述排出管道(4)之間的煙氣路徑布置，所述煙氣在煙氣循環期間衝 擊所述植物(10)的表面。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述至少一株植物(10)是具有生長的表 面葉片的類型的，所述至少一株植物(10)的壽命、生長和發展活動基於葉綠素光合作用。
3.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述至少一株植物(10)使其根部處於惰性 基質中，並且根據所謂的溶液培養的技術，所述至少一株植物(10)用由水和帶來必需元素所 需要的化合物構成的營養液灌溉，所述必需元素通常由自然界中的植物以礦質營養而攝取。
4.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述裝置包括多株所述植物(10)，所述植 物(10)相互並排地沿著與所述煙氣路徑對準的線(5)，完全佔據相應的操作室(3)。
5.根據權利要求4所述的裝置，其特徵在於，所述裝置包括多條線(5)，所述多條線(5) 彼此平行，完全佔據相應的操作室(3)。
6.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，設有多個所述操作室(3)，所述多個所述 操作室C3)相互地串聯布置，以便使第一室(3)的煙氣排出管道(4)與下一個室的進氣管 道⑵一致。
7.根據權利要求6所述的裝置，其特徵在於，所述連續的室(3)相互地布置為容納相 應植物(10)的相繼的通道(6)的迷宮，所述迷宮限定強迫路線，所述強迫路線與所述植物(10)幹涉，用於使煙氣流衝擊所述植物(10)自身。
8.根據權利要求6所述的裝置，其特徵在於，所述連續的室(3)的數量限定具有由結構 要求所影響的寬度和高度的通道(6)，並且總長能夠通過以下方程式確定j J7 Qm / χL = F-—-(m)IQQSHRa^mtx } 其中，Rasint是用(吸收的CO2的kg數)/ (每m2的葉片表面的h數)表示的CO2的 最大吸收係數， H、B、L分別是用米表示的所述通道(6)的高度、寬度和長度， S是用(葉片的m2數)/(所述通道(6)的側表面的m2數)表示的比葉片表面， Qm是用kg/h表示的(X)2的質量容量， Qv是用m3/h表示的(X)2的體積容量， F是CO2的減少係數。
9.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述至少一個室(3)包括至少一個光源(11)，用於對相應的至少一株植物(10)照明，所述照明能夠用於幫助光合作用過程。
10.根據權利要求9所述的裝置，其特徵在於，所述至少一個光源(11)是冷光類型的， 所述至少一個光源(11)的形狀基本設定成細長管的形狀以用於光的均勻分布。
11.根據以上權利要求中一項或者多項所述的裝置，其特徵在於，所述裝置包括適當的 閥組(7，8)，所述閥組截阻所述至少一個進氣管道(2)和所述至少一個排出管道，用於 使所述煙氣流反向，並且結果使所述兩個管道(8，7)的功能交換。
全文摘要
本發明涉及一種用於減少燃燒煙氣中含有的二氧化碳的裝置(1)，所述裝置包括在至少一個操作室(3)內部的至少一個煙氣進氣管道(2)；和用於所處理的氣體的至少一個排出管道(4)。至少一個操作室(3)包括至少一株植物(10)，所述至少一株植物沿著在進氣管道(2)和排出管道(4)之間的煙氣路徑布置。煙氣在煙氣循環期間衝擊植物(10)的表面。
文檔編號A01G9/18GK102088842SQ200980126265
公開日2011年6月8日 申請日期2009年7月3日 優先權日2008年7月8日
發明者P·阿馬德西 申請人:萊昂工程股份公司