燃煤烟气中SO2对氨法脱碳的影响

利用湿壁塔实验台对燃煤烟气中SO2对氨水溶液[1%～7%(质量)]吸收CO2的影响进行了实验研究,具体分析了不同反应温度(20～80℃)和CO2体积分数(5%～20%)条件下,CO2传质通量及传质系数随SO2浓度和SO2负载量的变化规律。结果表明,SO2浓度由0增至11428mg.m-3,CO2传质通量及传质系数均有一半左右降幅,而SO2负载量[0.1～0.4mol SO2.(mol NH3)-1]的增加,同样导致CO2传质通量及传质系数明显减小。氨水浓度及反应温度增加可有效提高CO2传质通量和传质系数,相对降低SO2对CO2传质的影响。CO2浓度的增加可明显提高其传质通量,但是CO2的传质系数有所降低。

氨法脱碳系统再生能耗的研究

氨水溶液能够实现较高的CO2脱除率,具备较大的吸收能力,同时能够脱除烟气中SOx和NOx等酸性气体,近年来被认为是具有发展潜力的CO2吸收剂。普遍认为氨法再生过程的反应热能耗可降至26.88kJ.(molCO2)-1,远低于MEA能耗85kJ.(molCO2)-1。文中对比大量文献中的再生能耗数据,分析了其数据可靠性,理论计算和量热计实验测量低温下(35℃)氨水吸收CO2吸收热为60～70kJ.(molCO2)-1,并且随着CO2负载量增大无明显变化;高温下(80℃)初始吸收热热值约为60kJ.(molCO2)-1,随着CO2负载量增大而增大至120kJ.(molCO2)-1,然后再次减小至80kJ.(molCO2)-1。碳酸铵溶液吸收CO2过程吸收热测量实验也证实了氨水吸收CO2过程无法实现26.88kJ.(molCO2)-1低热值。和其他醇胺溶液吸收热热值相比,氨水溶液在降低能耗方面具有一定优势,但是优势不明显。

一种新型氨法脱碳工艺的流程模拟与能耗分析

基于300 MW燃煤电站,采用流程模拟软件Aspen Plus,建立了传统的氨法大规模捕集CO2的模型,同时建立了一种新型的氨法脱碳模型。进一步对比分析了新型氨法脱碳工艺与传统的富液再生工艺的操作参数对脱碳效率、氨逃逸量、CO2出口流量以及再生能耗的影响。得出:新型的脱碳工艺在CO2的吸收与再生过程中较传统工艺有较大的优越性。在吸收过程中,新工艺在保证高的吸收反应速率的同时,也保证了高的NH3利用率;再生过程中,新工艺再生的CO2量高出传统工艺约30%,新工艺的再生能耗远低于传统工艺,当选用最优操作参数时新工艺的再生能耗仅为传统工艺的41.5%。因此新工艺更为经济。

双行程氨法脱碳过程的实验研究（摘要）

二氧化碳是一类非常重要的温室气体，全球范围内的燃煤、化工和制造业，是碳排放的主要来源，也是温室效应直接诱因。利用碱性溶液吸收电站排放的二氧化碳气体，逐渐成为全球范围内相关研究领域的关注点。针对电站燃烧后脱除的特征，以及二氧化碳气体的特性，提出了一系列以氨水溶液为液相主体吸收溶剂的二氧化碳脱除思路。

低温条件下喷淋塔氨法脱碳实验研究

氨水合物反应系统捕集CO_(2)方法以其捕集效率高,设备成本低,应用范围广等优点从众多CO_(2)捕集技术中脱颖而出,但存在氨逃逸问题。为此,本文自主设计并搭建了可变高度的喷淋塔实验系统,开展氨法吸收CO_(2)的实验研究。通过改变低温条件下的运行参数得到了氨逃逸率和CO_(2)脱除效率的影响因素和变化规律。结果表明:氨逃逸率随着氨水温度、氨水摩尔分数的增加而增加,随着CO_(2)体积分数、喷淋塔高径比的增加而降低;CO_(2)脱除效率随着氨水温度、氨水摩尔分数的增加而增加,随着CO_(2)体积分数、喷淋塔高径比的增加而降低。本文实验获得的不同参数条件下的氨逃逸和CO_(2)吸收规律,可为氨法CO_(2)吸收技术的发展和完善提供参考。

不同液气比条件下氨法脱碳工艺影响因素试验研究

基于氨法脱碳工艺,对不同液气比下各工艺参数对CO2脱除率的影响开展了试验研究。结果表明,氨水浓度和烟气停留时间的提升能够有效提高CO2的脱除率,而反应温度、CO2体积分数及CO2负载量的提高不利于CO2的脱除。通过调整液气比可以缓解各工艺参数对CO2脱除率的影响,维持系统稳定。综合对比试验结果,认为液气比合适的应用范围为6-8 L/m^3。

磷石膏悬浮液强化氨法脱碳尾气微量氨吸收

以强化氨法脱碳尾气微量氨吸收为目的,提出了以磷石膏悬浮液代替清水吸收尾气微量氨的新方法。分析了磷石膏悬浮液强化吸收氨与二氧化碳过程的热力学机理,绘制了Ca SO4·2H2O溶解影响下常温常压低浓度NH3-CO2-H2O体系气液平衡分压相图,并开展了模拟实验进行验证。实验结果表明,吸收过程中磷石膏悬浮液可改变吸收液的热力学性质,使吸收剂的平衡氨分压≤1 Pa,从而以较小的液气比、常温常压实现尾气氨≤10×10-6。

烟气氨法脱硫脱碳技术研究进展

介绍了湿式氨法脱硫技术和氨法脱碳技术。对湿式氨法脱硫技术中存在的氨逃逸、气溶胶以及铵盐结晶问题进行了阐述;对氨法脱碳技术中存在的氨逃逸以及富液再生问题进行了分析,针对这两种气体污染物处理技术所面临的问题提出了解决办法。氨水作为吸收剂可以同时吸收CO_(2)和SO_(2),氨法同时脱硫脱碳技术在理论上是完全可行的。

燃煤电厂氨法联合脱硫脱碳研究

利用氨法同时进行CO_2捕集和SO_2脱除是一种比较有潜力的污染物减排技术。本文以填料塔为反应器,研究氨水的质量分数、氨水温度、吸收液体积流量、模拟烟气体积流量和不同添加剂等因素对氨法联合脱除CO_2/SO_2的效率和吸收量的影响。结果表明:在SO_2浓度较低的情况下,脱硫效率接近100%;氨水浓度的增加能够显著提高CO_2脱除率和吸收量,氨质量分数为10%时可以达到近90%的CO_2脱除率;氨水温度的升高会降低CO_2脱除率和吸收量;增加吸收液流量和减少烟气流量均会增大脱碳率,即较高的液气比可以实现较高的脱碳率;在氨水中加入乙醇、聚乙二醇二甲醚(NHD)和乙醇胺(MEA)等添加剂会显著提高CO_2脱除率和吸收量。通过分析某燃煤电厂1 000 MW超低排放机组烟气参数可以看出,在超低排放和降低碳排放强度的双重要求下,氨法联合脱硫脱碳在燃煤电厂中应用的可行性较高。

氨法捕碳技术再生过程无机添加剂效应研究进展

近年来,二氧化碳等温室气体的过量排放已成为全球气候变化的主要原因,为达到“碳达峰、碳中和”的目标,中国积极参与国际社会碳减排行动,主动顺应全球绿色低碳发展潮流。由于中国正处于新旧能源结构交替的过渡期,二氧化碳重要来源是以化石燃料燃烧为主的火电厂排放的烟气,因此减少烟气排放并进行二氧化碳捕集仍是碳减排的关键。碳捕集与封存(Carbon Capture and Storage,CCS)技术中的氨法碳捕集技术具有众多优点,成为目前研究热点之一。通过类比氨法脱碳过程中添加剂对氨逃逸与二氧化碳脱除效果的影响,重点分析了无机添加剂对富液解吸的影响,对国内外的研究进展进行了综述,对该技术未来发展方向进行了展望,包括再生机理、再生能耗、氨逸出、添加剂与吸收剂的循环利用与过渡金属氧化物的尝试等。

氨水吸收CO_2的吸收热预测模型

基于e-NRTL模型,利用Aspen Plus软件建立了氨水吸收CO2的吸收热预测模型,验证了NH3-CO2-H2O体系的汽液平衡、液相组成形态并与前人的实验数据做了对比,进而结合负载CO2的氨水溶液中各离子及分子的变化特征,对CO2吸收过程的反应热随着CO2负载量的变化规律进行了预测并与已发表的数据进行了比较。结果表明,该吸收热模型能够准确地实现氨水吸收CO2过程中汽液平衡、液相反应以及吸收热的计算。氨水吸收CO2的反应热主要受H2O的电离、NH3的电离、NH2COO-的生成与水解、CO2的溶解等反应过程的影响,H2O的电离过程受NH3的电离过程的抑制,对于总吸收热的贡献最大,NH2COO-的反应则随着CO2负载量的增加先放热再吸热。随着温度的升高,总吸收热有所降低,当温度为80℃时,在较低的CO2负载区间[0.2～0.5mol CO2·(mol NH3)-1],总吸收热约为70.5kJ·(mol CO2)-1。

燃煤烟气中CO_2脱除方法的分析与探讨

作为主要的温室气体,CO2减排问题引起全球范围的广泛关注。阐述了燃煤烟气中CO2脱除的多种方法,分析比较了CO2的吸收法、吸附法、膜分离法等的特点及各自的优缺点,侧重介绍了有机胺和氨水脱除的技术进展,并介绍了氨水烟气脱碳的部分试验结果。