基于钙基吸收剂煅烧/碳酸化循环吸收CO2研究进展

对钙基吸收剂煅烧/碳酸化循环吸收CO2的最新研究进展进行了阐述,包括反应条件对钙基吸收剂吸收CO2的影响,如压力、颗粒粒度、反应时间及SO2存在等因素,和提高钙基吸收剂吸收CO2的各种方法,如采用添加剂、进行水合反应等.提出了一种提高钙基吸收剂吸收CO2能力的可能方法:对钙基吸收剂进行闪蒸改性,以优化吸收剂的孔隙结构.     

煅烧参数对钙基CO2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。     

基于钙基吸收剂的循环煅烧/碳酸化反应吸收CO2的试验研究

利用钙基吸收刺的循环煅烧/碳酸化反应(CCR)吸收CO2的方法是一种新型、廉价的分离CO2方法.在常压煅烧/碳酸化反应器系统上,研究了随循环反应次数N的变化碳酸化温度TCAR、煅烧温度TCAL、颗粒粒径d、碳酸化气氛中CO2浓度CCO2等因素对石灰石和白云石的CCR循环吸收CO2过程中碳酸化转化率XN的影响.结果表明:常压下TCAR对吸收剂的碳酸化反应影响较大,在700℃时石灰石的XN最高,白云石则在650℃时的XN最高.TCAR在650～700℃时有利于钙基吸收剂的碳酸化反应.当TCAL超过1050℃时,与920℃时相比较,石灰石的XN急剧下降,而高对白云石则影响不大.随粒径的增大,石灰石的XN逐渐减小,而白云石则存在最佳的粒径分布使XN最大.在碳酸化气氛中,高浓度CO2有利于碳酸化反应的进行.     

钙基吸收剂循环吸收CO2特性的研究进展

采用钙基吸收剂循环吸收CO2是目前理论比较成熟,前景比较好的零排放技术。通过对钙基吸收剂吸收CO2现状技术和改善其吸收特性方法的总结,探讨了钙基吸收剂的选择、吸收CO2的效率、循环吸收效率下降的原因和循环流化床吸收CO2系统,为CO2的捕集和吸收提供了有益参考,同时提出了以后研究需要改进的内容,为后期的实验研究指明了方向。     

提高钙基吸收剂循环捕集CO2性能研究进展

煅烧过程中吸收剂的烧结现象和循环反应过程中的磨损及破碎现象是导致钙基吸收剂循环煅烧/碳酸化捕集CO2性能不稳定的主要原因.针对烧结及磨损现象进行了理论分析,同时就目前几种常用的提高钙剂吸收剂循环捕集性能的方法进行了总结,阐述了这几种方法对提高钙剂吸收剂抗烧结性能和机械性能的影响.     

钙基吸收剂循环煅烧/碳酸化协同捕捉CO2/SO2技术的研究进展

采用钙基吸收剂的循环煅烧/碳酸化反应协同捕捉煤燃烧产生的CO2/so2是最具工业应用前景的近零排放技术之一.通过对钙基吸收剂碳酸化捕捉CO2的研究状况及其改进方法进行总结,对钙基吸收荆同时碳酸化和硫酸化的最新研究成果进行了阐述和分析,探讨了提高钙基吸收剂碳酸化和硫酸化能力的措施或方法,为燃煤近零排放技术提供有益参考,同时指出了钙基吸收荆循环煅烧/碳酸化协同捕捉C02/s02工艺方面亟待解决的问题.     

钙基脱硫剂颗粒同时煅烧和烧结的数学描述

结合化学反应动力学,传热传质的原理,描述了石灰石煅烧、烧结情况,并将模拟的数据与实验数据进行了比较,发现偏差保持在1.8 %之内。同时,分析了各种因素对石灰石煅烧反应速率的影响。     

钙基吸收剂结构特性对脱除SO2的影响

介绍了钙基吸收剂结构特性对脱除SO2的影响。认为在适宜的孔径范围内，具有高比表面积、高孔隙率且孔形类似盘状的小粒径吸收剂有较好的脱硫效果；同时，颗粒内孔隙之间的连接方式对脱硫效率也有一定影响；添加一定的辅助剂以及烧结对吸收剂的结构特性有很大影响，使脱硫效率发生改变。     

钙基吸收剂捕集火电机组烟气中CO_2的热力性能分析

针对燃煤火电机组减排CO2的问题,以某1 000MW超临界机组为例,建立了钙基吸收剂循环煅烧/碳酸化法捕集CO2的系统流程,得到了CO2捕集率与弛放率、钙碳物质的量比和气固分离效率等参数的关系,基于Aspen Plus软件分析了关键参数对系统性能的影响.结果表明:捕集90%CO2和100%SO2使得机组的发电热效率比设计值降低了8.73个百分点;随着弛放率的提高或气固分离效率的降低,固体循环物料质量流量、煅烧能耗和发电热效率均下降;随着CO2捕集率的提高,固体循环物料质量流量和煅烧能耗呈逐渐增大的趋势,但发电热效率则降低.     

添加剂改善钙基CO2吸收剂的循环特性

对钙基CO2吸收剂进行了循环活性改善实验研究,分析了采用共沉淀法制取的高表面积吸收剂的循环特性,考察了添加木钙等表面活性剂引起的吸收剂表面形态及比表面积等微观结构的变化.结果表明,添加表面活性剂的钙基改性吸收剂,其比表面积大大增加,循环稳定性也明显提高.但比表面积与循环稳定性并不呈正比,由此可知比表面积并不是影响吸收剂转化率的唯一因素.     

石灰石/白云石循环煅烧/碳酸化捕集CO_2特性比较

利用自制等温热重装置,对石灰石与白云石循环煅烧/碳酸化吸收CO_2的特性进行了对比研究。主要考虑了水蒸气、烧结时间、温度以及粒径的影响。煅烧阶段水蒸气的存在会降低吸收剂的活性,但白云石对CO_2的吸收能力要高于石灰石;提高温度、延长烧结时间时,石灰石对CO_2的吸收能力大幅度下降,而白云石则受影响很小,可能是因为白云石煅烧产物含有惰性物质MgO,起到支撑骨架的作用,从而可以有效防止CaO颗粒之间的融合,长大,保证循环过程中孔结构的稳定性。所测试的3种粒径范围(75~97μm、150~250μm和355~450μm),白云石也都表现出比石灰石更好的CO_2吸收能力。     

钠盐对钙基脱硫剂烧结动力学的影响及孔结构的生成模型

从离子迁移现象出发探讨了钠盐杂质对CaO烧结动力学的影响.采用不等径团聚体,代替传统认为CaO晶粒都是同一尺寸的物理概念,进而通过空位缺陷方程,推导出固态离子扩散系数,从而实现对CaO烧结过程中物理结构不断变化的模拟.利用向钙基脱硫剂中添加钠盐以得到不同杂质含量的方法,研究了温度、杂质含量对CaO烧结的影响.通过实验数据和模型计算结果比较,证明了该模型的合理性.     

高浓度CO2下CaCO3循环煅烧试验与模拟

建立了高浓度CO2气氛下CaCO3循环煅烧过程数学模型,利用钙基吸收剂多次循环煅烧试验对模型进行了验证,在此基础上分析了CO2浓度、吸收剂种类、粒径和循环次数等参数对CaCO3煅烧的影响。结果表明:CaCO3分解温度随气相中CO2含量的增加而增大;在高浓度CO2下,随循环反应次数的增加,吸收剂循环反应活性下降,使得所生成的CaCO3质量也随循环次数的增加而减少,致使CaCO3煅烧完全所需时间会随循环反应次数的增加而减少。     

Rapid pyrolysis and CO2 gasification of anthracite at high temperature

Anthracite could be burnt efficiently at high temperature utilizing oxy-coal technology. To clarify the effects of temperature and atmosphere on char porosity characteristics, char morphology, fuel-N conversion, and reducing products release, rapid pyrolysis and CO₂ gasification of anthracite was carried out in a high temperature entrained-flow reactor to simulate the condition in a pulverized coal furnace. Developed pore structure was formed in the gasification chars, which could be contributed to charCO₂ reaction at high temperatures. More mesopores were formed in internal carbon skeleton and retained against collapse and coalescent for gasification chars than pyrolysis chars. Compared with pyrolysis char, smoother and denser surface was observed in gasification char with the irregular bulges disappeared due to the destruction of external carbon skeleton. Char-N could be oxidized to NO in CO₂ atmosphere and then reduced to N₂ by (CN) on the char surface. Char-N release was greatly promoted due to gasification reaction along with poly-condensation at high temperature; and the preact release of char-N would result in a larger portion of NO_x reduction in the following reduction zone with the oxygen-staging combustion technology compared with that in air-staging combustion. Complementally, homogeneous reduction in NO_x emission would play a minor effect for anthracite in oxy-coal combustion because of the deficiency of CH₄ and HCN, especially at high temperature.