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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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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3D打印是增材制造的另一种说法，它是以数字模型为基础，将材料逐层堆积制造出实体物品的新兴制造技术。增材制造可节约制造材料和加工时间，制作形态万千的物品，实现制造的个性化和定制化。增材制造实现了制造方式从等材、减材到增材的转变，改变了传统制造的工艺流程、生产线、工厂模式、产业链组合，被认为是制造领域极具**的颠覆性技术。
为抢占增材制造技术及产业发展先机，多个国家和地区将其列为重点发展方向，制定了相关规划及扶持政策。
按3D打印产业链，可以根据上中下游分为3D打印材料、3D打印设备、3D打印服务、以及3D打印应用。而按照3D打印原材料的则可以分为金属3D打印和非金属3D打印两大类；按照应用上的区别又可以分为工业级3D打印、特种打印等。
在这份行业图谱里，我们将整个3D打印行业拆分成金属3D打印和非金属3D打印两大类，并以相关的打印技术和应用范围为细分项为大家盘点整个市场的企业格局。
研究团队在发表的研究论文中展示了这一3D打印设备为吸收塔二氧化碳捕获能力所带来的提升。他们进行了两个单独的实验，一个改变含二氧化碳的气体流量，另一个改变MEA溶剂的流量。这些实验旨在确定哪种操作条件将对碳捕获效率产生比较大的好处。两项实验均***提高了碳捕获率，并证明了捕获程度始终取决于气体流速。该研究还显示了在二氧化碳浓度为20％时的捕获峰值，根据操作条件，捕获率增加的百分比范围为2.2％至15.5％。
未来的研究将集中在优化操作条件和设备的几何形状上，以在碳捕获吸收过程中产生更多的改进。
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