基于铜基载氧体的化学链空分制氧系统的研究

基于铜基载氧体,运用流程模拟软件Aspen plus对化学链空分制氧系统展开了研究,构建化学链制氧系统模型,分析了反应温度,载气流量等因素对系统性能的影响,对化学链空分制氧系统进行参数优化。此外,本文也构建了传统的深冷空分制氧系统,与化学链制氧系统进行了对比分析。结果表明:较高的释氧反应器温度可提高氧气浓度和氧气的摩尔流量;水蒸气流量的增加也有利于释氧反应的进行。与深冷空分制氧技术相比,化学链空分制氧技术不仅系统能耗较低,而且制备的氧气浓度也较高。

化学链空分联合化学链制氢的煤制甲醇过程参数优化与分析

我国能源结构决定了以煤为主的甲醇生产路线。传统煤制甲醇过程主要存在过程能量效率低、CO捕集能耗高等问题。本文提出了一种化学链空分联合化学链制氢的煤制甲醇新过程,以降低能耗、二氧化碳排放及提高能源效率。化学链空分技术的集成可以替代传统煤制甲醇过程的空气分离单元,并在一定程度上降低能耗。化学链制氢技术的集成,一方面可以替代水煤气变换装置,并且可以极大程度降低二氧化碳捕集能耗;另一方面,化学链制氢技术还可生产用于调整合成气氢与碳比的氢。本文对新过程的核心单元进行了参数优化以及全流程的模拟,基于模拟对新过程的性能进行了分析,结果表明新过程与传统的煤制甲醇过程相比,空分和二氧化碳捕集能耗分别降低了41%和89%。同时,新过程的能量效率提高了18%,二氧化碳排放量降低了45%。

化学链高温空分制氧与IGCC集成系统性能评价

基于Aspen plus软件,建立了化学链高温空分制氧与IGCC集成的系统(CLAS-IGCC)模型,并以蒸汽作为化学链高温空分载氧介质,从载氧蒸汽过热度、氧煤质量比(氧煤比)、水煤质量比(水煤比)和载氧体等4个方面对CLAS-IGCC的性能进行了研究。结果表明:CLAS-IGCC效率随载氧蒸汽过热度增加而先减小后增大,随氧煤比增大而减小;水煤比对系统效率影响不大;以Mn_3O_4-Mn2O_3为载氧体的CLAS-IGCC与以CoO-Co_3O_4为载氧体的CLAS-IGCC相比略具优势;CLAS-IGCC效率为45.1%,而采用常规低温空分制氧技术的IGCC效率为45.8%,因此,蒸汽型CLAS-IGCC集成效果不具优势。

基于化学链制氧的O_2/CO_2燃烧电站性能分析（英文）

采用Aspen Plus软件对基于化学链高温空分制氧技术（CLAS）的O2／CO2燃烧电厂全过程进行建模，对化学链高温空分单元进行运行参数及功耗分析，并对化学链高温空分单元、锅炉热力发电系统和烟气冷却压缩单元（CCU）进行耦合并优化，确定高温烟气抽取温度及抽取流量．结果表明，O2／CO2燃烧系统的净效率为39．2％，仅比不能进行碳捕集的常规电厂低3．54％．然而，基于深冷空分技术的O2／CO2燃烧系统会使得全厂净效率下降8％～10％．当采取优化措施后，O2／CO2燃烧系统效率能够提高1．65％．烟气冷却压缩单元能耗占总能耗的59．7％，泵能耗占27．1％．化学链制氧单元的供氧浓度为12．2％．