适用于烟气CO_(2)捕集的相变吸收剂研究进展

有机胺化学吸收法具有CO_(2)脱除率高、选择性好等优点,成为当前应用最为广泛的碳捕集技术。然而传统有机胺化学吸收法也存在再生能耗高、吸收性能不足等问题,因此再生能耗低、吸收性能良好的碳捕集技术的开发成为国内外研究关注的热点。相变吸收剂具有吸收CO_(2)后可相变分层的特性,相变吸收剂通过减少吸收液再生体积达到降低能耗的目的,成为新一代有机胺化学吸收体系研究的核心。介绍了传统相变吸收剂(液固相变吸收剂与液液相变吸收剂)和新型相变吸收剂(离子液体相变吸收剂与纳米流体相变吸收剂)的研究进展。通过对比分析发现,相较于单乙醇胺溶液,相变吸收剂体系的CO_(2)吸收容量和循环容量有较大提高,并且再生能耗更低。通过对研究进展的深入分析,指出了相变吸收剂未来的重点研究方向。

石灰回转窑真实烟气条件下有机胺法CO_(2)捕集试验

为推动有机胺法CO_(2)捕集工艺在钢铁行业的应用,在石灰石回转窑炉真实烟气条件下开展了有机胺法CO_(2)捕集侧线试验,考察了有机胺溶液质量分数、烟气流量、溶液喷淋量、吸收温度、油浴温度和再生压力等关键参数对捕集系统CO_(2)捕集性能的影响。结果表明,在最优试验条件(有机胺溶液质量分数为25.0%、烟气流量为20m^(3)/h、溶液喷淋量为70L/h、吸收温度为30℃、油浴温度为115℃以及再生压力为10kPa)下,捕集系统CO_(2)捕集率和解吸酸气量分别为94%和1.22m^(3)/h。在最优试验条件下进行的480h连续试验结果显示,捕集系统CO_(2)捕集率平均值为94%,解吸酸气量平均值为1.22m^(3)/h,CO_(2)捕集系统表现出良好的稳定性,证明有机胺法应用于石灰回转窑烟气CO_(2)捕集技术可行。

燃煤烟气碳捕集模拟及节能优化

在某电厂建设了一套万吨级有机胺法碳捕集装置,采用新型复合胺吸收剂;设计工况下,烟气流量5877 Nm^(3)/h,吸收剂循环流量37500 kg/h,捕集效率可达97%以上,CO_(2)产量≥1.39 t/h,再生能耗较传统MEA(单乙醇胺)降低约23%左右。依据工程设计参数建立了碳捕集系统模型,所建立的模型结果关键参数与工程实测值相对误差不超过3%;在原模型基础上,设计了含有富液分流、级间冷却和MVR闪蒸节能工艺的碳捕集系统,考察了富液分流率、级间冷却率和闪蒸真空度等关键工艺参数对碳捕集系统能耗和效益的影响。结果表明:MVR技术可降低15.45%的捕集能耗,节能效果最佳,富液分流和级间冷却节能效果在2%~4.5%。在得到各节能技术最优操作参数后,进一步考察了不同组合节能工艺的节能效果,发现级间冷却+MVR闪蒸技术节能效果最好,富液分流+MVR闪蒸技术居中,级间冷却+富液分流节能效果最小。研究结果可为燃煤电厂烟气碳捕集项目的工艺系统设计、节能降耗及运行提供一定参考。