烧结对钙基吸收剂循环煅烧/碳酸化捕集CO_2影响

利用自制可实现等温热重测量实验系统，研究了烧结对钙基吸收剂循环煅烧/碳酸化捕集 CO2的影响，测试了几种主要的烧结影响因素（时间、水蒸气、温度、粒径等）的作用规律，并结合孔结构特性进行了分析。烧结时间延长，无论是碳酸化反应速率还是最终转化率均明显下降，尤其在快速化学反应控制阶段；水蒸气对不同烧结时间 CaO 的影响差异显著，温度升高，烧结加剧，CaO 碳酸化转化率加剧下降；对于3个延长烧结时间下的CaO，中等粒径的CaO （150~250μm）取得最高碳酸化转化率。烧结时间的延长总是会降低CaO的比表面积和孔容积。对延长烧结0 min的CaO，水蒸气会明显减小其比表面积和孔容积，但对于延长烧结6 min和12 min的CaO，趋势正好相反。

流态化下电石渣循环煅烧/碳酸化捕集CO_2特性

在鼓泡流化床上研究电石渣在循环煅烧/碳酸化反应中的 CO2捕集特性，考察循环次数、反应温度、流化数和颗粒粒径对流态化下电石渣循环碳酸化转化率和速率的影响。结果表明：循环次数增加使电石渣碳酸化转化率衰减，经过50次循环其转化率可达0.2，高于石灰石。反应初期，电石渣碳酸化速率低于石灰石，但经过一段时间后高于石灰石。碳酸化温度为700℃，煅烧温度为850~900℃时可使电石渣保持较高循环捕集 CO2性能。增加流化数提高了电石渣化学反应控制阶段的碳酸化速率，对产物层扩散阶段速率影响较小。颗粒粒径增大对化学反应控制阶段速率影响不大，但降低了产物层扩散阶段速率。

石灰石煅烧及其产物碳酸化特性的试验研究

在DTA-2A型热重分析仪上,对石灰石的煅烧特性及其产物的碳酸化特性进行了试验研究,并利用KYKY-2800型扫描电子显微镜和压汞仪对CaO的微观结构进行了分析.结果表明:提高气氛中CO2浓度会使石灰石起始分解温度升高,完全分解时间延长;提高煅烧温度会加剧CaO表面微粒的烧结;温度是影响CaO碳酸化反应速率和最终转化率的重要因素;当CO2浓度由16%提高到80%时,化学反应阶段的反应速率加快,但CaO的最终转化率变化不大.此外,对石灰石的循环煅烧/碳酸化特性进行了研究,结果表明:较高的碳酸化温度更有利于石灰石的循环利用.

水蒸气对石灰石/白云石循环吸收CO_2能力影响

利用自制能实现等温下热重测量的实验系统,研究了水蒸气对不同粒径范围（75~97μm,150~250μm,355~450μm）石灰石与白云石在循环煅烧/碳酸化过程中对CO2吸收能力的影响。结果表明,当不考虑水蒸气时,白云石对CO2的吸收能力要高于石灰石;而考虑水蒸气时,两者对CO2的吸收能力则相差不多。碳酸化阶段水蒸气的存在提高了钙基吸收剂对CO2的吸收能力,尤其对石灰石作用更加明显。如在20%水蒸气下,石灰石循环第8次对CO2的吸收能力为0.24 g/g,而无水蒸气时仅为0.18 g/g。实验结果表明：比较石灰石与白云石对CO2的循环吸收能力时,水蒸气是重要的影响因素。

煅烧参数对钙基CO_2吸收剂反应特性的影响

利用能实现等温测量的热重实验台,探讨了煅烧气氛中CO2浓度对石灰石煅烧、再碳酸化以及水蒸气对循环特性的影响。结果表明,随着煅烧气氛中CO2浓度的增加,石灰石完全分解的时间逐渐延长,但在80%浓度以下,其煅烧、碳酸化动力学特性相差不多。循环过程中,水蒸气可以提高吸收剂的活性,煅烧阶段水蒸气可以增加石灰石的分解速率,碳酸化阶段水蒸气可以提高碳酸化反应速率及CO2吸收能力。

基于Aspen Plus的CCRs碳捕捉系统过程模拟

采用商业软件Aspen Plus对钙基吸收剂循环煅烧/碳酸化法(CCRs)的碳捕捉过程进行了模拟,讨论CCRs碳捕捉系统的能量回收问题,并运用Aspen Plus软件进行灵敏度分析,研究补充碳酸钙流量对循环固体量、煅烧燃煤量和CO2捕捉率的影响.结果表明:某600MW超临界机组引入CCRs碳捕捉系统后,机组效率下降为39.59%,而将该碳捕捉系统回收的能量用于蒸汽轮机发电,电厂输出功率则从600MW增加到1 041.90MW.

Effect of pre-calcination for modified CaO-based sorbents on multiple carbonation/calcination cycles

In the present work,the effect of pre-calcination on carbonation conversion and cyclic stability of modi fied CaObased sorbent was investigated by thermogravimetric analyzer(TGA).The modi fied CaO-based sorbents with CaAc_2 as precursor were respectively doped with different elements(Mg,Al,Ce,Zr and La).The speci fic surface area,pore volume and pore size distribution were tested by N_2 isothermal adsorption measurements.The phase compositions of sorbents were characterized by X-ray diffraction(XRD).The results showed that the cyclic stabilities of the sorbents were improved by pre-calcination.The pre-calcination was conducted at 900°C for 5 h in air by the muf fle furnace.With pre-calcination,the cyclic stabilities of sorbents could be as high as 96% after 22 cycles,such as CaO-Al,CaO-Ce and CaO-La.After contact with air,the carbonation conversions of spent sorbents with pre-calcination suddenly increased by about one-sixth due to the change of channel structure by hydration.Both the cyclic stability of sorbent and the durability of reactivation were related to the structural stability of sample,especially the stability of mesopores between 2 nm and 5.5 nm.The present work also provided an easy and low-cost method for reactivating the spent CaO-based sorbents.