燃燒煙氣CO2化學吸收技術研究.pdf

1、溫室效應導致的極端災害氣候現(xiàn)象日益頻繁。溫室效應貢獻最大的氣體是CO2，減少人為CO2排放是應對氣候變化的有效手段。目前，降低大型固定CO2排放源的碳排放量被認為是最為可行、最有成效的方案?；瘜W吸收技術是當今燃煤電站最為成熟、最易商業(yè)化和工業(yè)放大的脫碳技術之一。然而，現(xiàn)階段該技術的能耗和水耗相對偏大，難以滿足工業(yè)生產(chǎn)的要求。本文由吸收劑改良和工藝優(yōu)化整合角度出發(fā)，對改善脫碳效果、降低工藝能耗，減少工藝耗水的可行性進行探索。
　　吸

2、收劑研究方面，已知吸收劑普遍存在低再生能耗與高吸收性能難以并存的尷尬，將不同性能的胺類混合有望改善吸收劑的整體性能。探索研究針對少數(shù)典型混合胺在特定反應器、特定工況下進行對比意義不大，也未給出任何可遵循配比規(guī)律及評定。本文在經(jīng)過反應器進行優(yōu)化選擇后，運用常壓下半連續(xù)實驗對29種混合吸收劑CO2吸收再生特性在相同實驗工況下進行了系統(tǒng)地對比研究，引進了增強因子和交互系數(shù)來對吸收劑混合配比原則進行了剖析，并對混合吸收劑種類的篩選開展了詳細地討

3、論.研究發(fā)現(xiàn)，20％MEA+10％DETA和25％MEA+5％PZ是MEA為基準的混合胺中吸收再生綜合性能最好的兩種試劑，15％MDEA+15％DETA是MDEA為基準的混合胺中綜合性能最好的試劑。前兩者可在保證再生性能與30％MEA溶液基本相似的情況下，將吸收性能評分提高54％～76％，而后者則可在保證吸收性能30％MEA溶液基本相似的情況下，再生能耗下降25％左右；氨水是近年吸收劑研究的一個熱點。盡管人們對氨水脫碳技術已由反應動力學

4、和吸收熱及中試進行了研究，得出了許多有益的結論。氨水技術優(yōu)化參數(shù)的選取及調整思路，氨水逃逸控制的改進仍有較大提高空間。本文對氨水吸收再生CO2及氨水逃逸控制的實驗研究發(fā)現(xiàn)，0.4 mol CO2/mol NH3為推薦循環(huán)工藝貧液CO2負荷值，隨著氨水濃度和操作溫度的提升，氨逃逸現(xiàn)象加劇，1％的AEPD和1％的AMP添加劑甚至能將30min內(nèi)的氨逃逸量降低33％左右。
　　工藝改進方面，本文分析了現(xiàn)有工藝優(yōu)化改進研究領域的進展，基于

5、目前化學吸收技術水平衡研究缺乏及技術耗水過多的現(xiàn)狀，分別對燃煤電站水平衡及化學吸收脫碳工藝內(nèi)部水平衡進行了詳細分析，提出了雙水罐水自平衡工藝，利用化學吸收工藝系統(tǒng)內(nèi)各部分水的再組織解決工藝水耗過大問題.最后，對300MW燃煤電站化學吸收脫碳工藝改進進行了估算。
　　在半連續(xù)實驗對各項操作參數(shù)的優(yōu)化研究基礎上，并結合水平衡改進工藝，完成了200Nm3/h燃煤煙氣脫碳化學吸收試驗平臺的設計及搭建工作。該試驗平臺設計脫除率90％，試驗擬