Efficiency Comparison of CO_2 Removal Respectively with Ammonia Solution and MEA

介绍了氨水及MEA捕集CO2的反应原理,探讨了吸收液中吸收剂的质量分数、CO2体积分数、入口烟气体积流量、溶液的pH值和反应温度等因素对氨水、MEA脱碳效率的影响,通过吸收容量试验分别测定了氨水和MEA的CO2吸收容量,并利用红外吸收光谱对其产物进行测定分析.结果表明：提高吸收剂的质量分数和pH值均可增大脱碳效率;温度对氨水和MEA的脱碳效率均有较大的影响;氨水对CO2的吸收容量远远大于MEA的吸收容量;氨法工艺在吸收剂再生、能耗以及副产品利用价值等方面优于MEA吸收法.     

双接触液柱塔氨水吸收二氧化碳实验研究

对双接触式液柱塔的脱碳传质进行相关的实验研究。利用双接触式液柱塔开展氨水捕集CO_2的实验研究。研究了氨水浓度、入口CO_2浓度、烟气流量因素对脱除效率和单位体积吸收速率的影响。实验研究表明:随着氨水浓度的增大,CO_2的脱除效率和单位体积吸收速率都增大;增大CO_2入口浓度和烟气流量,CO_2的脱除效率都呈下降趋势,但其单位体积吸收速率升高。氨水浓度和烟气流量越大,反应达到平衡的时间就越短,但氨水浓度和烟气流量达到一定值时,氨水浓度和烟气流量对反应达到平衡的时间影响很小;CO_2入口浓度对反应达到平衡的时间的影响不大。     

氨法脱除燃煤烟气中CO_2的实验研究

利用氨水喷淋脱除燃煤烟气中的CO2温室气体是一种新的CO2捕集方法.为研究氨水浓度、CO2浓度及温度等参数对CO2脱除率的影响,以稀氨水为吸收剂,采用CO2连续在线检测,在阶梯环填料塔内进行了不同参数下的喷淋实验研究.结果表明,稀氨水同样具有较高的脱除率,随着氨水浓度的增加,反应达到平衡状态所需的时间和平衡状态时的CO2脱除率也逐渐增大;随着烟气中CO2初始浓度的增大,CO2脱除率将随之减小;在22～50℃的温度区间内,CO2脱除率受反应温度的影响显著,波动比较明显,并在40℃附近达到最大值.     

填料塔中单乙醇胺吸收CO2的脱除率研究

在弹簧式玻璃填料的填料塔中模拟工业脱碳,用Monoethanolamine (MEA)溶液与模拟烟气反应.研究填料塔沿程上MEA溶液浓度、CO2分压、以及MEA溶液流量和烟气流量组合下对脱除率的影响.实验结果表明,脱除率会随着MEA浓度增加而升高;不同吸收液流量和烟气流量的组合对脱除效果影响明显,本质可能是反应物摩尔比对脱除过程的影响.当反应物摩尔比大于4时,CO2的脱除率接近90％.     

醋酸钠工业废盐对SNCR脱硝性能的影响

以醋酸钠工业废盐减量化无害化处置为背景,利用携带流反应装置,研究了反应温度、Na含量、停留时间、氨氮比(NSR)以及烟气组分(NO、O_2、CO)浓度等氨水SNCR脱硝性能的影响。结果表明,在醋酸钠和醋酸钠工业废盐存在条件下,氨水SNCR脱硝效率随着反应温度升高呈现先增加后下降的趋势,两种Na盐添加剂均能有效拓宽氨水SNCR脱硝温度窗口,并使得窗口温度向低温方向偏移170℃,达到700～985℃。随着烟气中Na盐含量的提高,其氨水脱硝效率线性增加,当Na含量为150μmol/mol时,两种Na盐氨水脱硝效率可达到80%。在温度为800℃和Na含量为100μmol/mol下,随着停留时间、NO浓度和氨氮比的增加,氨水SNCR脱硝效率增加;随着O_2浓度的升高,氨水SNCR脱硝效率呈现先迅速升高后下降的趋势,但随着CO浓度的升高,脱硝效率则呈现先下降后上升的相反趋势。     

填料塔内氨水同时吸收SO2和CO2的试验研究

进行了填料塔内氨水同时吸收烟气中SO2和CO2的试验研究,分析了进口气体中SO2质量浓度、CO2质量浓度、液气比和氨水质量分数对体积总传质系数KGa的影响．结果表明：随着液气比和氨水质量分数的增大,SO2和CO2的KGa均逐渐增大;随着进口气体中SO2质量浓度的增大,SO2和CO2的KGa均逐渐减小;随着进口气体中CO2质量浓度的增大,SO2的Koa逐渐减小而CO2的KGa逐渐增大;液气比和氨水质量分数对SO2的KGa影响比对CO2的KGa影响大;氨水质量分数对SO2和CO2的Kga影响最大,其次是液气比的影响．     

CO_2无机吸收剂及其吸收工艺进展

CO2的排放是造成全球气候变化的主要原因之一。减少CO2排放的主要途径之一是碳捕集。除了有机胺吸收剂外,无机吸收剂及其吸收工艺也是碳捕集的重要开发方向。工业上常用的CO2无机吸收剂有氢氧化钙、碳酸钾、碳酸钠和氨水。常见的无机吸收剂吸收工艺有:以碳酸钾为主要吸收剂的Benfield吸收工艺,其优点是设备材质大多数为碳钢,碳酸钾溶液耐氧而不降解;氨水工艺和冷冻氨工艺。利用MEA、DGA和氨水模拟CO2捕集的结果显示,在溶剂浓度较低时,氨水具有高的脱碳效率,是最好的溶剂。在高效和低的氨损失之间,采用较低浓度的氨水通过排放的废气流是较好的方案。较低的温度可以降低吸收塔的氨损,在吸收塔温度为-1~10℃范围时,可以采用冷冻氨为溶剂捕集CO2的工艺。在该工艺中,CO2主要以碳酸氢铵的形式脱除。     

I_2/KI溶液同时脱硫脱硝的试验研究

采用I2/KI溶液作为吸收液,以Fe3＋作为催化剂在自制的鼓泡反应器内,对模拟烟气进行同时脱硫脱硝的试验研究,主要考察I2物质的量浓度,Fe3＋物质的量浓度,吸收液初始pH值,反应温度,模拟烟气中NO、SO2及O2的体积分数、烟气气体流量等因素对SO2和NO脱除效率的影响.结果表明：烟气中SO2极易被脱除,在各试验条件下SO2脱除率均大于98%;NO的脱除率随吸收剂初始浓度、Fe3＋浓度、烟气中的O2、NO及SO2体积分数的增大而增大,随烟气流量的增加而降低;吸收液pH值对脱硫脱硝率的影响不是很大,因此吸收液的pH值可取在弱酸到弱碱的范围内,降低对设备材质防腐蚀性能的要求.     

膜吸收法与化学吸收法分离烟气中CO2的试验比较

在中空纤维膜接触器和化学吸收填料塔试验台上,采用膜吸收法和化学吸收法分别进行了分离模拟烟气中CO2的性能试验比较.采用MEA水溶液作为吸收液,重点考察了在不同吸收液流量、温度和烟气流量条件下2种吸收法对CO2的脱除效率和吸收液CO2负荷.结果表明:在不同工况下,膜吸收法对于CO2的脱除效率均好于化学吸收法,而吸收液CO2负荷则表现出不同趋势.     

选择性非催化脱硝不同还原剂的比较试验研究

SNCR(选择性非催化还原)过程试验是在CRF(Combustjon Research Facility)试验装置上进行的.使用尿素、氨水、(NH4)2CO3、NH4HCO3还原烟气中的NOx,通过雾化喷嘴在CRF炉膛内喷入还原剂.试验结果表明,对于所使用的还原剂随着NH3/NO摩尔比的增加,NO还原效率逐渐提高;对于尿素、氨水、(NH4)2CO3等还原剂,氨氮比为1～2.5,脱硝效率分别为65％～89％、62％～86％、45％～84％;对于NH4HCO3,氨氮摩尔比0.8～1.5,脱硝效率为46％～73％.不同还原剂的温度窗口不同,适宜尿素进行SNCR过程的反应温度最高,氨水最低.     

循环悬浮式烟气半干法脱硫技术的实验研究

建立了烟气处理量1500Nm^3／h的中试试验台，对循环悬浮式半干法烟气脱硫工艺进行了实验研究。研究了运行参数（包括烟气在吸收塔内的停留时间，Ca／S，绝热饱和温距，浆滴粒径，入口二氧化硫浓度，入口烟温等），脱硫灰再循环等因素对脱硫塔内和整个系统脱硫效率的影响。研究结果表明运行参数中绝热饱和温距、钙硫比以及浆滴粒径的变化对系统脱硫效率的影响明显，循环灰的增加有利于提高脱硫效率。图18表2参9     

微孔型膜接触器分离模拟烟气中二氧化碳的研究

本文通过聚丙烯中空纤维微孔膜接触器分离模拟烟气中二氧化碳的实验研究，考察了膜组件的联接方式、气体流量：气相中二氧化碳浓度、吸收液种类、浓度及流速等因素对二氧化碳脱除率的影响，结果表明，膜组件串联方式、提高吸收液的浓度和流速均可提高二氧化碳的脱除率；同时发现氨基酸盐溶液是一种较好的吸收剂。     

液气比对石灰石-石膏湿法烟气脱硫过程的影响

石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统中,液气比是影响系统脱硫性能及经济性的重要参数.利用所建立的并流有序降膜式湿法脱硫装置,进行了液气比对石灰石-石膏湿法脱硫过程影响的试验研究.结果表明:脱硫率随液气比增加而增加;当液气比小于8 L/m3时,增加液气比能更有效地提高脱硫率;液气比增加,吸收塔吸收段出入口的浆液中石灰石浓度差降低,吸收段内浆液中石灰石溶解量增加,浆液中石灰石浓度增加.     

初始氧浓度对锅炉富氧燃烧和NOx排放的影响

针对某电站300MW燃煤锅炉,基于专门开发的CFX-TASCFLOW软件平台,将额定负荷下空气气氛、不同初始氧浓度φ(O2=21%、30%、35%、40%)的O2/CO2气氛,共五种工况下的炉内流动、燃烧及污染物生成进行了数值模拟。计算结果表明:O2/CO2燃烧方式下,炉膛出口烟气中CO2的浓度均可达到90%以上,便于CO2的回收;随着初始氧浓度的增大,炉内的火焰温度提高,沿炉膛高度方向温度的降低幅度增高,炉膛出口烟气温度降低,NOx的生成量小于空气气氛;飞灰可燃物在初始氧浓度为21%时最高,在初始氧浓度增至30%～40%时,飞灰可燃物大幅度下降;30%的初始氧浓度是比较合理的富氧燃烧浓度。     

水蒸气对CaO颗粒脱硫反应转化率的影响

用固定的SO2浓度和干空气、湿空气为载气，对4种CaO样品进行了系列TGA实验研究，结果表明，模拟烟气中含有水蒸气时，水蒸气能够提高CaO颗粒脱硫反应中的转化率．随着反应温度的提高，CaO转化率的相对提高幅度逐渐降低，而绝对提高幅度却逐步增加．模拟烟气中没有包含CO2、NOx等成分，回避了碳酸盐反应和硝酸盐反应对实验结果的干扰．由于CaO样品的性质覆盖了分析纯CaO和工业级石灰，水蒸气对于CaO转化率的提高作用对工业级石灰的烟气脱硫反应有一定参考价值．     

雾化NaOH溶液吸收SO2的实验研究

对竖直圊管实验段中喷入雾化的NaOH溶液吸收烟气中的SO2气体做了实验研究，并分析了影响SO2吸收率的多种因素如(2OH-)／SO2、烟气进口温度、入口SO2摩尔分数、雾化空气量及烟气的流速等等，实验结果为实际的脱硫装置的设计及运行提供了基础数据。     

蒸汽水合生石灰的脱硫实验研究

在烟气增湿脱硫实验台上，进行了蒸汽水合生石灰的脱硫实验研究，结果表明，钙硫比，饱和温距（烟气温度与水蒸气露点的温差）ΔT和烟气流速（停留时间）是影响脱硫效率的主要因素，合理地配置这些因素能够有效地提高脱硫效率。     

水合肼净化烟气NOx过程的影响因素分析

采用反应动力学和计算流体力学软件对水合肼还原高温烟气中NOx过程进行了模拟计算。根据模拟结果分析了烟气温度、N2H4／NO摩尔比、烟气中氧含量、停留时间、烟气中NO初始浓度以及水合肼溶液的浓度对NO净化效率的影响。分析结果发现：N2H4／NO摩尔比取0．8,使用质量分数为5％浓度的水合肼溶液喷加到1023K的烟气中并且保证停留时间尽量长,可以取得最好的NO净化效果。分析结果可以为实际操作提供指导。     

半干法烟气脱硫技术探讨

阐述了半干法烟气脱硫的机理和容易出现的问题及其解决方法,分析了钙硫比、近绝热饱和温差、增湿水及烟气湿度、石灰浆液雾化粒径、进口SO2浓度、灰料再循环等主要因素对脱硫效率的影响。介绍了布袋除尘器的辅助脱硫。针对半干法脱硫剂利用率低、Ca/S高的问题,提出了几种提高脱硫剂利用率的技术。