低浓度CO_2捕集斜向紧凑微型流化床的设计及性能

为高效节能地利用固体吸附剂进行低浓度CO_2捕集,提出了一种低压降和高吸附剂利用率的新型斜向紧凑微型流化床(OCMFB)反应器.通过CO_2捕集实验,对OCMFB反应器与径向流固定床(RFFB)反应器、径向吸附器(RA)和流化床(FB)反应器的性能进行了对比研究.实验结果表明:与RFFB,RA和FB反应器相比,OCMFB反应器床道流化性和低进气速度的优势使压降最大降幅分别达到60%,56%和63%,CO_2穿透吸附时间分别增加了42%,35%和8%,饱和时间分别缩短24%,20%和15%;经过10次CO_2捕集循环后,OCMFB反应器与RFFB和RA反应器相比,吸附剂磨损基本相当,与FB反应器相比,吸附剂磨损明显减小;OCMFB反应器表现出比RFFB,RA和FB反应器更稳定的CO_2吸附性能.

斜向和纵向紧凑微流化床设计及其性能

在利用固体吸附剂进行CO2捕集系统中，为了降低反应器的压降和提高吸附剂利用率，提出两种新型的斜向紧凑微流化床（oblique compact micro fluidized beds, OCMFB）和纵向紧凑微流化床（vertical compact micro fluidized beds, VCMFB或CMFB）反应器。通过装载固体吸附剂，通过捕集体积分数为0．5％的CO2对两种反应器的性能进行研究，并与传统径向流固定床（radial flow fixed bed, RFFB）反应器进行对比。试验结果表明：由于吸附剂在OCMFB和CMFB中处于流化态，在RFFB中处于静态，从而得到OCMFB反应器压降为CMFB反应器的82％，与RFFB反应器相比压降降幅为14％～323％；CMFB反应器的CO2吸附穿透时间为OCMFB反应器的109％，与RFFB反应器相比增幅为44％。经过10次CO2捕集循环，与RFFB反应器相比，OCMFB和CMFB反应器的吸附剂磨损相当，但CO2吸附性能更稳定。