3D打印设备中集成了热交换结构与质量交换器。研究团队对这种3D打印设备进行了测试。3D打印设备被安装在一个1米高,8英寸宽的吸收塔中,吸收塔由七个商用不锈钢填料组成,3D打印设备被安装在不锈钢填料元件之间的色谱柱上半部分。
受限于制造工艺,传统吸收塔填料外部几何形状复杂,并且很难集成热交换功能。3D打印设备也属于吸收塔中的填料元件,优势是能够在不增加体积和外部几何结构复杂性的前提下进行功能集成,即相当于填料元件中集成了热交换器和质量交换器。
研究团队称之为3D打印增强型设备。那么,有了这种功能集成的3D打印设备,二氧化碳吸收塔的功能得到了哪些增强呢?根据ORNL 实验室的描述,3D打印设备所具有的原位冷却功能增加了二氧化碳气体的液态转化量,使气流和液体流之间的接触表面积比较大化,从而增强了质量传递。
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内部集成了热交换结构的3D打印填料元件来源:ORNL....增材制造实现的原位冷却
吸收是捕获二氧化碳气体常用、经济的方法,在这一过程中,烟囱中的烟气流与可与单乙醇胺(称为MEA)等溶剂进行接触,这些溶剂能够与气体发生反应。
在这种碳吸收方式中通常会产生热量,如果多余的热量无法及时排出,那么整个工艺的效率就会大打折扣。而3D打印设备中正是解决溶剂碳吸收过程中热交换问题的途径。
▲3D打印填料内部集成的热交换结构
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那时我们讨论的问题就不是材料的性能怎么样提升,而是怎么样更快速推进产业化发展,如果到那一步在座的同仁才能活得更好、走得更远。应用端太缺3D打印材料
我对材料这块的了解主要是从市场,因为我自己是应用端,比如我想做高速钢零部件的打印,但是找不到能打印的材料,不知道在座的各位有没有能打印的高速钢?有没有这个系列?从应用端的角度来看,金属材料目前能打印的品种还是非常缺,目前能打印的还是很少。刚才讲成本问题,成本现在也是一个问题,但是我觉得成本是个事,以后肯定不是事,我们可以想计算机的发展情况,十年前一台计算机六千块钱我们觉得很贵,到现在计算机还是六千块钱,很多新的事物发展都遵循这个规律,所以成本需要一定时间沉淀。
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