绿色技术新前沿：液环真空泵成为海洋碳捕捉（DOC）的关键赋能者
其耐腐蚀、处理湿气的能力完美匹配从海水中提取二氧化碳的苛刻工艺需求
随着全球气候议题持续升温，除直接空气捕获（DAC）外，一种直接从海水中提取二氧化碳的创新技术——直接海洋捕获（Direct Ocean Capture, DOC）正迅速成为科学家和工程师关注的焦点。在这一颠覆性技术的工艺流程中，液环真空泵（Liquid Ring Vacuum Pump）及机组正凭借其独特的技术优势，扮演着不可或缺的核心角色，为大规模、高效化的碳负排放解决方案提供了可靠动力。
一， DOC技术流程简介：巧借海洋之力
直接海洋捕获（DOC）的基本原理是利用海洋作为巨大的天然碳汇。海水吸收了大气中约30%的二氧化碳，其浓度是空气的150倍以上。DOC技术无需处理庞大的空气体积，而是通过处理海水来捕获CO₂，效率理论上更高。其典型工艺流程如下：
1. 酸化与解吸： 首先，海水被引入一个接触塔。在此，少量酸性物质（如硫酸）被加入，中和海水的碱性，将溶解的无机碳（主要以碳酸氢盐离子HCO₃⁻形式存在）转化为游离的二氧化碳气体。
2.真空解吸： 这是液环泵发挥核心作用的环节。经过酸化的海水被送入一个真空解吸塔（或脱气塔）。在塔内，维持一个远低于大气压的负压环境。根据亨利定律，降低分压会促使溶解在水中的CO₂气体迅速逸出。
3.气体收集与纯化： 从解吸塔顶部逸出的富CO₂气体与水蒸气的混合物被真空泵抽出。随后，该混合物经过冷凝、压缩和纯化等步骤，得到高浓度的、可用于封存或利用的二氧化碳。
4.海水回注： 被脱除二氧化碳后的海水经过中和处理后，可安全地回注海洋。这部分海水甚至因其碱性相对降低，而具备了再次吸收大气CO₂的更强能力。
（图来源Mitsui O.S.K. Lines, Ltd）
二，真空泵的选用：为何是液环泵以及液环机组？
1.在DOC工艺的真空解吸环节，泵送介质是具有强腐蚀性、高湿度、且可能含有酸性气溶胶的混合气体。这一苛刻环境对真空设备提出了严峻挑战：
*腐蚀性：酸性添加剂和海水成分要求设备材料具备极高的耐腐蚀性。
*湿气处理：介质处于饱和湿气状态，许多干式真空泵在处理此类介质时易发生液击、腐蚀或性能下降。
*可靠性：作为连续运行的工业装置，需要极高的运行稳定性和低维护成本。
2.液环泵的技术特点使其成为DOC应用的理想选择
(1) 天生的耐腐蚀与材质的多样性：液环泵可以使用耐腐蚀液体（如淡水、低碳不锈钢泵体配合特定工作液）作为密封液。该密封液直接与被抽气体接触，能有效洗涤、冷却和中和酸性气体，保护泵体本身免受腐蚀；并且液环泵的材质比较全面，可以根据工况选择CI,SS304,SS316L,甚至双相钢，超级双相钢等材质
(2) 高效处理可凝性蒸汽：液环泵在抽送饱和湿气或可凝性蒸汽方面表现出色。水蒸气在泵腔内会迅速被工作液冷凝并带走，不会对泵的运行造成损害，反而提高了抽气效率。
(3) 极佳的可靠性：液环泵结构简单，转速较低，只有一个机械接触点（叶轮），这意味着更低的故障率和更长的使用寿命，非常适合需要24/7连续运行的DOC工厂。
(4) 等温压缩：液环泵的压缩过程接近等温压缩，非常适合用于压缩像CO₂这样在压缩时容易升温析出结晶的介质，避免了因温度过高带来的操作问题。
（图来源自EVP实际出货图）
三，液环机组的作用：超越单一的泵
在大型DOC项目中，通常采用液环真空机组，而非单台泵。该机组是一个集成化解决方案，包括：
* 液环真空泵：核心抽气单元。
* 气液分离罐：分离被抽出的气体和工作液。
* 热交换器：持续冷却循环的工作液，以维持泵的最佳性能和真空度。
* 控制系统：全自动控制泵的启停、液位、温度和压力，确保系统在最佳工况下运行。
机组化的设计使得整个真空系统的能效更高、运行更稳定、维护更方便。
（图来源自EVP实际出货图）
四，未来展望
“DOC技术为应对气候变化提供了一个极具潜力的新路径，”随着全球首批示范工厂的建设和运行，液环泵作为DOC生态系统中的“幕后英雄”，正以其坚实可靠的性能，为人类从大气中清除二氧化碳的宏伟目标提供着关键的技术支撑。
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