用于碳捕集系统全过程的二氧化碳在线监测系统及方法与流程

本发明涉及碳捕集领域，具体地涉及一种用于碳捕集系统全过程的二氧化碳在线监测系统、一种用于碳捕集系统全过程的二氧化碳在线监测方法、一种机器可读存储介质及一种电子设备。

背景技术：

1、在碳捕集、利用与封存（ccus）工艺系统中，无论是吸收法还是吸附法，均需要实时在线监测工艺系统流程中多个不同节点位置上的二氧化碳浓度，以用于过程控制和产品质量监测等，因此需要在每个节点上进行二氧化碳浓度测量。其特点是不同节点二氧化碳的浓度各不相同，且沿工艺流程逐步地大幅升高（最高可达99.99%）。由于火电厂总排口的co2排放浓度通常在15%左右，目前有些电厂尝试在总排口监测二氧化碳，虽然现有技术可以实现对火电厂总排口的co2排放浓度这种浓度为15%左右的二氧化碳进行浓度检测，但无法满足碳捕集利用工艺系统中多处高浓度二氧化碳在线过程监测需求。

2、因此，如何满足对碳捕集利用系统全流程节点的0-100%浓度全范围内的二氧化碳浓度的实时动态监控需求是目前亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明实施方式的目的是提供一种用于碳捕集系统全过程的二氧化碳在线监测系统及方法，以至少解决上述的如何满足对碳捕集利用系统全流程节点的0-100%浓度全范围内的二氧化碳浓度的实时动态监控需求的问题。

2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种用于碳捕集系统全过程的二氧化碳在线监测系统，包括依次连接的气体采集装置、气体动态稀释装置、分析检测单元和数据处理单元；

3、气体采集装置与碳捕集系统的气体管道连接，用于采集碳捕集系统的气体管道内的被测气体，并将预处理后的被测气体传输至气体动态稀释装置；

4、气体动态稀释装置用于将预设稀释气体与预处理后的被测气体按照预先确定的混合比例进行混合，得到混合气体，并将混合气体传输至分析检测单元；

5、分析检测单元用于检测混合气体中被测气体浓度，将检测到的被测气体浓度数据传输至数据处理单元，由数据处理单元对检测到的被测气体浓度数据进行处理，输出被测气体浓度最终值。

6、可选的，上述气体采集装置包括抽气泵、取样探头、加热管道、采样电磁阀、气体冷凝器、气体过滤器、三通电磁阀、五通切换阀和膜片过滤器；

7、抽气泵用于将碳捕集系统的气体管道内的被测气体抽入至取样探头；

8、取样探头用于将被测气体依次经由加热管道和采样电磁阀输送至气体冷凝器；

9、气体冷凝器用于对被测气体进行冷凝脱水，并将冷凝脱水后的被测气体依次经由气体过滤器、抽气泵、三通电磁阀、五通切换阀和膜片过滤器输送至气体动态稀释装置。

10、可选的，上述取样探头上设置有探头过滤器；

11、探头过滤器用于对被测气体中的预设种类的杂质进行过滤。

12、可选的，上述气体采集装置还包括蠕动泵；

13、蠕动泵用于按照预设间隔时间，排出对被测气体进行冷凝脱水产生的冷凝水。

14、可选的，上述气体动态稀释装置包括混合器、第一流量计和第二流量计，第一流量计的输入端与气体采集装置连接，第二流量计的输入端用于输入预设稀释气体，第一流量计的输出端和第二流量计的输出端分别与混合器的输入端连接，混合器的输出端与分析检测单元连接；

15、第一流量计用于检测并控制输入的预处理后的被测气体的流量；

16、第二流量计用于检测并控制输入的预设稀释气体的流量；

17、混合器用于将输入的预处理后的被测气体和输入的预设稀释气体进行混合。

18、可选的，上述分析检测单元包括分析仪；

19、分析仪用于基于预设分析检测方式检测混合气体中被测气体浓度；

20、其中，预设分析检测方式包括红外线吸收方式和/或激光吸收光谱分析方式。

21、可选的，该用于碳捕集系统全过程的二氧化碳在线监测系统还包括显示单元，显示单元与数据处理单元连接；

22、显示单元用于显示被测气体浓度最终值。

23、本发明第二方面提供一种用于碳捕集系统全过程的二氧化碳在线监测方法，包括：

24、采集碳捕集系统的气体管道内的被测气体；

25、将预设稀释气体与预处理后的被测气体按照预先确定的混合比例进行混合，得到混合气体；

26、检测混合气体中被测气体浓度，并基于检测到的被测气体浓度数据，输出被测气体浓度最终值。

27、在本发明第三方面提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令在被处理器执行时使得上述处理器被配置成执行上述的用于碳捕集系统全过程的二氧化碳在线监测方法。

28、在本发明第四方面提供一种电子设备，电子设备包括存储器、处理器以及存储在上述存储器中并可在上述处理器上运行的计算机程序，上述处理器执行上述计算机程序时实现上述的用于碳捕集系统全过程的二氧化碳在线监测方法。

29、通过上述技术方案，提供一种用于碳捕集系统全过程的二氧化碳在线监测系统及方法通过气体采集装置对碳捕集系统的气体管道内的被测气体进行采集和预处理，并将预处理后的被测气体传输至气体动态稀释装置，通过气体动态稀释装置将预设稀释气体与预处理后的被测气体按照预先确定的混合比例进行混合，并将混合气体传输至分析检测单元，通过分析检测单元对混合气体中被测气体浓度进行检测，通过数据处理单元对分析检测单元检测到的被测气体浓度数据进行处理分析，输出被测气体浓度最终值。该系统及方法通过在对被测气体进行采集和预处理之后，且在被测气体进入分析检测单元之前，通过气体动态稀释装置将被测气体浓度进行稀释，从而使得进入分析检测单元的被测气体的浓度处于分析检测单元的仪器检测范围内，也就实现了对二氧化碳浓度0-100%的宽量程、全范围实时动态测量，进而实现了对碳捕集利用系统全流程节点的0-100%全量程的二氧化碳浓度在线连续测量的目的。

30、本发明实施方式的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

1.一种用于碳捕集系统全过程的二氧化碳在线监测系统，其特征在于，包括依次连接的气体采集装置、气体动态稀释装置、分析检测单元和数据处理单元；

2.根据权利要求1所述的用于碳捕集系统全过程的二氧化碳在线监测系统，其特征在于，所述气体采集装置包括抽气泵、取样探头、加热管道、采样电磁阀、气体冷凝器、气体过滤器、三通电磁阀、五通切换阀和膜片过滤器；

3.根据权利要求2所述的用于碳捕集系统全过程的二氧化碳在线监测系统，其特征在于，所述取样探头上设置有探头过滤器；

4.根据权利要求2所述的用于碳捕集系统全过程的二氧化碳在线监测系统，其特征在于，所述气体采集装置还包括蠕动泵；

5.根据权利要求1所述的用于碳捕集系统全过程的二氧化碳在线监测系统，其特征在于，所述气体动态稀释装置包括混合器、第一流量计和第二流量计，所述第一流量计的输入端与所述气体采集装置连接，所述第二流量计的输入端用于输入预设稀释气体，所述第一流量计的输出端和所述第二流量计的输出端分别与所述混合器的输入端连接，所述混合器的输出端与所述分析检测单元连接；

6.根据权利要求1所述的用于碳捕集系统全过程的二氧化碳在线监测系统，其特征在于，所述分析检测单元包括分析仪；

7.根据权利要求1所述的用于碳捕集系统全过程的二氧化碳在线监测系统，其特征在于，还包括显示单元，所述显示单元与所述数据处理单元连接；

8.一种用于碳捕集系统全过程的二氧化碳在线监测方法，其特征在于，包括：

9.一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，其特征在于，该指令在被处理器执行时使得所述处理器被配置成执行权利要求8所述的用于碳捕集系统全过程的二氧化碳在线监测方法。

10.一种电子设备，所述电子设备包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求8所述的用于碳捕集系统全过程的二氧化碳在线监测方法。