Шууд агаарыг барихад яагаад бага даралттай, бага дулааны масстай 3D сорбент тулгуур хэрэгтэй вэ?

Шууд агаарыг барихад яагаад бага даралттай, бага дулааны масстай 3D сорбент тулгуур хэрэгтэй вэ?

Шууд агаараар барих буюу DAC нь нүүрстөрөгчийг зайлуулах технологийн улам бүр чухал зам болж байна.

Аж үйлдвэрийн баяжуулсан утааны хийнээс ердийн нүүрстөрөгчийг барьж авахаас ялгаатай нь DAC нь CO₂-ийн агууламж хамаагүй бага байдаг агаар мандлын агаартай ажилладаг.

Энэ нь DAC систем нь маш их хэмжээний агаарыг тасралтгүй боловсруулах ёстой гэсэн үг юм.

Үүний үр дүнд DAC-ийн гүйцэтгэлийг зөвхөн сорбентын CO₂ шингээх чадварыг харснаар үнэлэх боломжгүй юм.

Агаарын урсгалын эсэргүүцэл, хий-хатуу бодисын холбоо, сорбентийн хөдөлгөөнгүй байдал, бүтцийн жин, нөхөн төлжих температур, мөчлөгийн тогтвортой байдал зэрэг нь системийн нийт үр ашигт нөлөөлж болно.

Ийм учраас DAC-ийн хөгжил нь зөвхөн сорбент ашиглах аргаас илүү цогц инженерийн загвар руу аажмаар шилжиж байна.

Сорбентийн хими + Сүвэрхэг бүтэц + Агаарын урсгал + Дулааны менежмент + Модулийн дизайн

1. DAC нь зөвхөн сорбентийн тухай биш юм

DAC-ийн талаарх ихэнх хэлэлцүүлэг нь сорбентын химийн найрлагад төвлөрдөг.

Нийтлэг судалгааны чиглэлүүд нь:

• Амин дээр суурилсан сорбентууд
• Шүлтлэг материал
• Металл-органик хүрээ
• Сүвэрхэг полимерүүд
• Функциональ сүвэрхэг материал
• Холимог хатуу сорбент системүүд

Эдгээр материалууд нь CO₂-тай химийн харилцан үйлчлэлцэх үүрэгтэй.

Гэсэн хэдий ч сорбент нь практик DAC модулийн дотор бие даан ажиллах боломжгүй.

Үүнийг хий болон идэвхтэй сорбентийн хооронд хангалттай холбоо барихын зэрэгцээ агаар нэвтрүүлэх боломжийг олгодог бүтцийн дотор тулгуурлаж, бүрж, хөдөлгөөнгүй болгож эсвэл тарааж байх ёстой.

Тиймээс практик DAC модуль нь хоёр өөр асуултанд хариулах шаардлагатай:

Сорбент нь CO₂- г үр дүнтэй барьж чадах уу?

болон

Агаар нь адсорбцийн бүтцээр хүлээн зөвшөөрөгдөх эрчим хүчний хэрэглээтэй хөдөлж чадах уу?

Хоёр дахь асуулт бол бүтэцлэгдсэн сорбент тулгуурууд хаана онцгой чухал болох вэ гэдэг юм.

2. DAC-д даралтын уналт яагаад чухал вэ?

ЦХХ болон цэгэн эх үүсвэрийн нүүрстөрөгчийн барилтын хоорондох үндсэн ялгаануудын нэг нь боловсруулах шаардлагатай хийн хэмжээ юм.

Агаар мандлын CO₂-ийн агууламж бага тул DAC систем нь мэдэгдэхүйц хэмжээний CO₂-г барихын тулд их хэмжээний агаарыг зөөх ёстой.

Агаарын урсгалд байрлуулсан бүтэц бүр эсэргүүцэл үүсгэдэг.

Даралтын уналт дараах тохиолдолд нэмэгдэж болно:

• Адсорбцийн давхарга хэт зузаан байна
• Нүх сүвний суваг хэтэрхий жижиг байна
• Сорбент ачаалал хэт нягт байна
• Урсгал замууд маш их мушгиралттай болдог
• Бүрхүүл нь нээлттэй нүхийг хэсэгчлэн хаадаг

Өндөр даралтын уналт гэдэг нь:

Сэнсний цахилгаан хангамжийн өндөр шаардлага.

Том хэмжээний DAC системүүдийн хувьд энэхүү туслах эрчим хүчний хэрэгцээ нь үйл ажиллагааны үр ашиг болон өртөгт шууд нөлөөлж болно.

Тиймээс инженерийн чухал зорилго бол агаарын урсгалын эсэргүүцлийг хамгийн бага байлгахын зэрэгцээ хангалттай хэмжээний сорбент ачаалал болон хий-хатуу бодисын холбоог хадгалах явдал юм.

3. Илүү их сорбент хэрэглэх нь үргэлж сайн байдаггүй

Материалын үүднээс авч үзвэл сорбентын ачааллыг нэмэгдүүлэх нь эхэндээ хүсүүштэй мэт санагдаж магадгүй юм.

Гэхдээ бүтэцлэгдсэн DAC системд хамгийн их ачаалал нь заавал хамгийн оновчтой нөхцөл биш юм.

Хэрэв хэт их сорбент нь сүвэрхэг бүтцийг хааж байвал хэд хэдэн асуудал үүсч болно.

• Агаарын урсгалын эсэргүүцэл нэмэгдсэн
• Илүү их даралтын уналт
• Нээлттэй урсгалын сувгууд багассан
• Дотоод сорбентын хэрэглээ бага
• Удаан адсорбцийн кинетик
• Удаан шингээлт

Жинхэнэ дизайны сорилт бол тэнцвэрийг хадгалах явдал юм:

Сорбент ачаалал × Массын дамжуулалт × Даралтын уналт

зөвхөн сорбентийн ачааллыг оновчтой болгохын оронд.

4. Бага дулааны масс яагаад чухал вэ

Олон хатуу сорбент DAC системүүд нь дулааны энергийг ашиглан хуримтлагдсан CO₂-г ялгаруулж, сорбентийг нөхөн төлжүүлдэг.

Энэхүү нөхөн төлжих үе шатанд энергийг зөвхөн сорбентийг халаахад төдийгүй халаахад ашиглаж болно:

• Дэмжлэгийн бүтэц
• Фото зургийн жааз
• Механик тулгуурууд
• Дотоод модулийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд
• Бусад идэвхгүй бодисууд

Хэрэв бүтцийн тулгуур хүнд байвал мөчлөг бүрт CO₂-ийг шууд шингээхэд нөлөөлдөггүй их хэмжээний материалыг дахин дахин халаах шаардлагатай болж магадгүй юм.

Тиймээс идэвхгүй бүтцийн массыг багасгах нь инженерийн чухал зорилго байж болно.

Бага нягтралтай тулгуур нь халаалт болон хөргөлтийн мөчлөг бүрт оролцдог идэвхгүй материалын хэмжээг бууруулж болзошгүй.

Гэсэн хэдий ч нарийн нягт нямбай байх нь чухал юм:

Бага нягтрал нь DAC-ийн нийт эрчим хүчний хэрэглээ автоматаар бага гэсэн үг биш юм.

Системийн бодит энерги нь дулааны багтаамж, сорбентын химийн найрлага, нөхөн төлжих температур, дулаан дамжуулах үр ашиг, модулийн архитектур, үйл ажиллагааны мөчлөгийн загвараас хамаарна.

Тиймээс эдгээр боломжит давуу талуудыг туршилтаар баталгаажуулах шаардлагатай.

5. Бүтэцлэгдсэн сорбентууд улам бүр чухал болж байна

Уламжлалт адсорбцийн системүүд нь ихэвчлэн савласан ор дээр суурилдаг.

Савласан ор нь энгийн бөгөөд сайн ойлгогддог боловч дараахь инженерийн хязгаарлалтуудыг бий болгож болзошгүй юм.

• Нарийн төвөгтэй агаарын урсгалын замууд
• Илүү их даралтын уналт
• Бөөмийн үрэлт
• Тоос үүсэх
• Жигд бус дулаан дамжуулалт

Энэ нь бүтэцлэгдсэн сорбентууд улам бүр анхаарал татаж байгаагийн нэг шалтгаан юм.

Энэ ойлголт нь энгийн:

Модулийг сул хэсгүүдээр дүүргэхийн оронд сорбентийг урьдчилан боловсруулсан бүтэц дээр эсвэл дотор нь тараана.

Энэ нь инженерүүдэд бие даан оновчтой болгох боломжийг олгодог:

• Урсгал сувгийн геометр
• Гадаргуугийн талбай
• Сорбент давхаргын зузаан
• Даралтын уналт
• Дулаан дамжуулагч
• Механик тогтвортой байдал

6. Нийтлэг DAC сорбент бүтцийн харьцуулалт

Бүх DAC системд оновчтой ганц бүтэц байдаггүй.

Зөв архитектур нь дараахь зүйлээс хамаарна.

• Агаарын урсгалын хурд
• Сорбент химийн бодис
• Нөхөн сэргээх арга
• Модулийн хэмжээсүүд
• Зорилтот үйлчилгээний хугацаа

7. Яагаад нээлттэй эсийн хөөсийг үнэлэх нь зүйтэй вэ

Нээлттэй эстэй хөөс нь зөгийн үүрний бүтцээс өөрөөр ажилладаг.

Зөгийн үүр нь ихэвчлэн харьцангуй тогтмол, шулуун сувгуудыг агуулдаг.

Нээлттэй эстэй хөөс нь хоорондоо холбогдсон гурван хэмжээст нүх сүвний сүлжээг агуулдаг.

Энэ нь хий нь материалын дотор олон замаар дамжин өнгөрөх боломжийг олгодог.

Инженерийн үүднээс авч үзвэл энэ бүтэц нь хэд хэдэн сонирхолтой шинж чанартай байж болно.

3D агаарын урсгалын замууд

Холбогдсон нүх сүвний сүлжээ нь агаарыг бүтцээр олон чиглэлд нэвтрүүлэх боломжийг олгодог.

Энэ нь хийн урсгал болон функциональ сорбент гадаргуугийн хооронд илүү үр дүнтэй харилцан үйлчлэлийг бий болгоход тусалж магадгүй юм.

Бага бүтцийн жин

Бага нягтралтай хөөс нь харьцангуй бага хэмжээний тулгуур материалыг ашиглах үед харьцангуй их хэмжээний эзэлхүүнийг эзэлж чаддаг.

Энэ нь бүтцийн жин болон дулааны масс хоёулаа чухал байдаг DAC модулиудад хэрэгтэй байж болох юм.

Тохируулах бүтэц

Зузаан, хэмжээс, нягтрал болон гадаргуугийн боловсруулалтыг модулийн өөр өөр концепцуудад тохируулан өөрчилж болно.

Хялбар хөрвүүлэлт

Нээлттэй эстэй хөөсийг зүсэж, CNC машинаар боловсруулж, ламинатлаж эсвэл өөр өөр загвар геометр болгон хувиргаж болно.

Энэ нь ялангуяа DAC модулийн хөгжлийн эхний шатанд хэрэг болно.

8. DAC дахь меламин хөөсний боломжит үүрэг

SINOYQX меламин хөөс нь бага нягтралтай, гурван хэмжээст нээлттэй эстэй сүвэрхэг материал юм.

Стандарт инженерийн зэрэглэлийн ердийн нягтрал нь ойролцоогоор:

8.5 кг / м³

DAC инженерчлэлийн үүднээс авч үзвэл үүнийг дараах байдлаар үнэлж болно.

Хөнгөн 3D сорбент тулгуур

Үүний боломжит үүрэг нь CO₂ сорбент өөрөө ажиллах биш, харин дараахь зүйлийг хангах явдал юм:

• Гурван хэмжээст сүвэрхэг тулгуур бүтэц
• Агаарын урсгалын замууд
• Сорбентийг хөдөлгөөнгүй болгох субстрат
• Тохируулж болох модулийн геометр
• Бага бүтцийн масс

9. Меламин хөөс нь CO2 биш юм₂ Сорбент

Энэ ялгаа нь чухал юм.

Стандарт меламин хөөсийг DAC-д зориулсан шууд CO₂ сорбент болгон танилцуулж болохгүй.

DAC системд CO₂-г барих бодит функц нь CO₂-д тохирох химийн хамааралтай эсвэл сонгомол чанартай материалаас гардаг.

Үүнд:

• Амин функциональ материалууд
• Металл-органик хүрээ
• Шүлтлэг сорбентууд
• Функциональ сүвэрхэг полимерүүд
• Бусад CO₂-сонголттой сорбент системүүд

Меламин хөөсний илүү бодитой үүрэг бол эдгээр идэвхтэй материалын гурван хэмжээст бүтцийн тулгуур болж үйлчлэх явдал юм.

Тиймээс эцсийн DAC материалын системийг дараах байдлаар ойлгох хэрэгтэй.

3D дэмжлэг + Үйл ажиллагааны сорбент

дан хөөсөн материалын оронд.

10. 3D хөөс дээр сорбентийг хэрхэн ачаалах вэ?

Энэ бол хөгжлийн гол асуултуудын нэг юм.

Сорбентын химийн найрлагаас хамааран хэд хэдэн ачааллын аргыг үнэлж болно.

Гадаргууг бүрэх

Хөөсний араг ясанд функциональ сорбент давхаргыг хэрэглэнэ.

Impregnation

Нээлттэй эсийн бүтэц нь функциональ материалаар шингэсэн байдаг.

Полимерийн функциональчлал

Хөөсний гадаргууг функциональ бүлэг эсвэл полимерээр химийн болон физикийн аргаар өөрчилдөг.

Нийлмэл бүтэц

Хөөсийг мембран, утас, бүрхүүл эсвэл бусад сорбент агуулсан давхаргатай хослуулдаг.

Зам бүр дараахь зүйлд нөлөөлж болно:

• Сорбент ачаалал
• Нүх сүвний бөглөрөл
• Даралтын уналт
• Адсорбцийн кинетик
• Баяжуулалтын хольц
• Дугуй унах бат бөх чанар

Ийм учраас ачааллын аргыг бүтэцтэй хамт үнэлэх ёстой.

11. DAC сорбент тулгуурт юуг турших ёстой вэ?

Зөвхөн нягтрал эсвэл сүвэрхэг чанарт үндэслэн DAC-д зориулж материалыг сонгож болохгүй.

Илүү чухал алхам бол модулийн түвшний инженерийн баталгаажуулалт юм.

Даралтын уналт ба агаарын хурд

Агаарын урсгалын хурдны хязгаарт даралтын уналтыг хэмжинэ.

Энэ бол аэродинамик гүйцэтгэлийн хамгийн чухал үзүүлэлтүүдийн нэг юм.

Сорбент ачаалал

Тулгуурын нэгж масс эсвэл эзэлхүүн тутамд хэр их функциональ сорбентийг тогтвортой ачаалж болохыг тодорхойлно уу.

CO ₂ шингээлт

Дараах хоёр зүйлийг хоёуланг нь үнэлэх нь ашигтай:

г CO₂ / кг Сорбент

болон

кг CO₂ / м³ Модуль

учир нь практик DAC системүүд нь модулийн эзлэхүүнээр хязгаарлагддаг.

Сорбцийн кинетик

CO₂ нь сорбентэд хэр хурдан хүрч, харилцан үйлчилж болохыг хэмжинэ үү.

Десорбцийн кинетик

Нөхөн сэргээх явцад CO₂-г хэр үр дүнтэй ялгаруулж болохыг хэмжинэ үү.

Дулааны масс

Хөөс, сорбент болон бусад бүтцийн материалтай холбоотой дулааны ачааллыг үнэлнэ үү.

Чийгийн тогтвортой байдал

Хүрээлэн буй агаар нь чийг агуулдаг тул чийгшлийн сорбент болон тулгуур бүтцийн аль алинд нь үзүүлэх нөлөөллийг харгалзан үзэх шаардлагатай.

Дугуйн тогтвортой байдал

Урт хугацааны DAC ажиллагаа нь давтагдсан адсорбци-десорбцийн циклийг шаарддаг.

Гол ажиглалтууд нь:

• Сорбент алдагдал
• Бүрхүүлийн хагарал
• Хөөсний деформаци
• Даралтын уналтын өөрчлөлт
• Адсорбцийн чадлын задрал

12. Өөр өөр DAC системүүд өөр өөр хөөсөн бүтэцтэй байж болно

SINOYQX нь DAC-г нэг тогтмол хөөсөн зэрэглэлийн оронд хамтарсан хөгжүүлэлтийн хэрэглээ болгон ашигладаг.

Материалын боломжит чиглэлүүд нь дараахь зүйлийг агуулж болно.

Стандарт нээлттэй эсийн хөөс

Эрт үе шатны сорбент ачаалах болон материалыг шигших зориулалттай.

Бага даралтын уналтын бүтэц

Агаарын урсгалын эсэргүүцэл ба сэнсний энерги онцгой чухал байдаг системүүдийн хувьд.

Гидрофобик хөөс

Өндөр чийгшилтэй агаарын нөхцөлд бүтцийн зан төлөвийг үнэлэх зориулалттай.

Хүчитгэсэн хөөс

Сайжруулсан механик тогтвортой байдлыг шаарддаг модулиудын хувьд.

Захиалгат геометр

Тодорхой DAC модулийн хэмжээс дээр үндэслэн CNC-ээр зүссэн эсвэл захиалгаар хийсэн хэлбэрийн бүтцийн хувьд.

Бүх нийтийн "хамгийн сайн" хөөсөн бүтэц гэж байдаггүй.

Зөв дизайн нь сорбентын химийн найрлага болон DAC системийн архитектураас хамаарна.

13. Материалын шинжилгээнээс DAC модулийн баталгаажуулалт хүртэл

Практик хөгжлийн зам нь ихэвчлэн бүрэн хэмжээний DAC системээс эхэлдэггүй.

Илүү үр дүнтэй арга бол:

Алхам 1

CO₂ сорбентын химийн найрлагыг тодорхойлох

Алхам 2

Дэлгэцэнд тохирох 3D тулгуур бүтцийг бий болгох

Алхам 3

Сорбент ачаалах аргуудыг үнэлэх

Алхам 4

Агаарын хурд ба даралтын уналтын хамаарлыг тогтоох

Алхам 5

CO₂ шингээлт ба адсорбцийн кинетикийг турших

Алхам 6

Адсорбци-десорбцийн мөчлөгийн туршилтыг ажиллуулах

Алхам 7

Жижиг хэмжээний DAC модулийн баталгаажуулалт руу шилжих

Эдгээр алхмуудын дараа л тулгуур бүтцийн бодит инженерийн үнэ цэнийг үнэлэх боломжтой.

14. DAC-д зориулсан SINOYQX хамтарсан хөгжүүлэлт

SINOYQX нь меламин хөөс , гидрофобик сүвэрхэг материал, аэрогель композит болон бусад функциональ сүвэрхэг бүтцийг боловсруулдаг .

Шууд агаараар барих хэрэглээний хувьд бид меламин хөөсний хөнгөн гурван хэмжээст сорбент тулгуур болох инженерийн боломжийг судалж байна.

Бидний одоогийн анхааралд дараахь зүйлс орно:

• Хөөсний нягтрал
• Нүхний бүтэц
• зузаан
• Модулийн геометр
• Агаарын хурд
• Даралтын уналт
• Гадаргуугийн боловсруулалт
• Сорбент ачаалал
• Чийгшил
• Дугуйн тогтвортой байдал

Бидний зорилго бол зүгээр л "DAC хөөс" санал болгох биш юм.

Зорилго нь хөгжүүлэлтийн багуудад сорбентын химийн найрлага, агаарын урсгалын шаардлага, нөхөн төлжих арга, модулийн дизайнд тохирсон сүвэрхэг тулгуур бүтцийг үнэлэхэд нь туслах явдал юм.

Инженерийн хил хязгаар

Меламин хөөсийг өөрөө DAC CO₂ сорбент гэж тодорхойлж болохгүй.

Нээлттэй эсийн бүтэц, бага нягтралтай, бага бүтцийн масстай холбоотой боломжит ашиг тусыг бодит сорбентын химийн найрлага, агаарын урсгалын хурд, модулийн геометр, үйл ажиллагааны мөчлөгийн дагуу баталгаажуулах ёстой.

Материалын түвшний гүйцэтгэлийг DAC системийн бүрэн эрчим хүчний үр ашиг эсвэл CO₂ ялгаруулалтыг барих гүйцэтгэлтэй тэнцүү гэж тайлбарлаж болохгүй.

тусламж

Меламин хөөс нь CO₂-г шууд барьж чадах уу?

Стандарт меламин хөөсийг DAC дахь үндсэн CO₂ сорбент гэж үзэж болохгүй. Үүний илүү тохиромжтой үүрэг бол функциональ сорбент материалын гурван хэмжээст сүвэрхэг тулгуур юм.

DAC-д даралтын уналт яагаад ийм чухал вэ?

DAC системүүд маш их хэмжээний агаарыг боловсруулах ёстой. Хэрэв агаарын урсгалын эсэргүүцэл хэт өндөр байвал сэнсний илүү их хүч шаардагдах бөгөөд энэ нь нэмэлт эрчим хүчний хэрэглээг нэмэгдүүлдэг.

Бага дулааны масстай тулгуурууд нь DAC-д яагаад ашиг тустай вэ?

Дулааны аргаар нөхөн төлжүүлсэн системд тулгуур бүтцийг халаах, хөргөх шаардлагатай байж болно. Идэвхгүй бүтцийн массыг багасгах нь дулааны мөчлөгт дахин дахин оролцдог материалын хэмжээг бууруулж болох боловч системийн нийт энергийг туршилтаар баталгаажуулах шаардлагатай хэвээр байна.

Нээлттэй эсийн хөөсөнцөр ба зөгийн сархинаг хэлбэрийн бүтцийн хооронд ямар ялгаа байдаг вэ?

Зөгийн үүрний бүтэц нь ихэвчлэн тогтмол урсгалын сувагтай байдаг бол задгай эстэй хөөс нь гурван хэмжээст хоорондоо холбогдсон нүх сүвний сүлжээг агуулдаг. Хоёр бүтэц нь агаарын урсгалын зан төлөв, гадаргуугийн геометр, сорбентийн ачаалал, үйлдвэрлэлийн уян хатан чанараараа ялгаатай байдаг.

SINOYQX стандарт меламин хөөсний ердийн нягтрал хэд вэ?

Стандарт инженерийн зэрэг нь ойролцоогоор 8.5 кг/м³ нягтралтай байдаг. Функциональ зэрэглэлийг харгалзах техникийн тодорхойлолт эсвэл төслийн шаардлагын дагуу сонгох хэрэгтэй.

DAC дэмжлэгийн төсөлд юуг эхлээд турших ёстой вэ?

Нэн тэргүүний туршилтад сорбентийн ачаалал, агаарын хурдтай харьцуулахад даралтын уналт, CO₂ шингээлт, адсорбци/десорбцийн кинетик, чийгшлийн тогтвортой байдал, бүрхүүлийн наалдац, мөчлөгийн бат бөх чанар зэрэг орно.

CTA

Хатуу сорбент DAC модулийг хөгжүүлэх үү?

Хэрэв та бүтэцлэгдсэн сорбентийн дэмжлэгийг үнэлж байгаа бол дараахь зүйлийг өгнө үү:

Сорбентын төрөл, агаарын урсгалын хурд, модулийн хэмжээс, зөвшөөрөгдөх даралтын уналт, ажиллах температур, нөхөн төлжих арга, орчны чийгшил, зорилтот сорбентын ачаалал, мөчлөгийн шаардлага

SINOYQX нь туршилтын загварт зориулж янз бүрийн хөөсний нягтрал, зузаан, нүх сүвний бүтэц, гадаргуугийн боловсруулалт болон захиалгат геометрийн үнэлгээг дэмжих боломжтой.

DAC төслийн нөхцөлүүдээ ирүүлээрэй →