燃煤电厂烟气中二氧化碳的减排技术

由于CO2等温室气体引发的温室效应对全球生态环境和社会经济发展造成了显著影响,使得CO2减排受到了国际社会的密切关注。文章针对CO2的集中排放源,介绍燃煤电厂烟气中CO2减排技术路线和目前国际上常用的CO2捕集分离技术,最后分析和展望CO2捕集分离技术的发展前景。     

燃煤电厂C02捕集技术与经济分析

随着全球CO2排放量的逐年递增,气候变化和CO2减排问题已经引起了世界性的关注。电厂CO2捕集技术研究也成了热点。主要对国内外燃煤电厂CO2捕集技术与经济分析作了综述,并对我国现运行的燃煤电厂碳捕集示范装置进行简要的技术与经济分析。     

微藻光自养过程中CO_2固定方法的研究

<正>自工业革命以来,化石燃料的大规模使用,造成CO2等温室气体的浓度在大气中急剧增加。产生的温室效应带来了一系列的环境问题,例如海平面上升、洪水泛滥、生态系统分配改变等[1]。CO2是温室气体中存在最稳定、含量最高、寿命最长的气体,并且主要由人为因素产生,所以消减CO2是控制温室气体的重点[2]。CO2减排已经引起了各国     

负载型钾基CO2吸收剂的结构表征和碳酸化反应特性

CO2减排已成为21世纪人类面临的焦点问题.而在我国燃煤电厂作为CO2排放量最大、排放最集中的化石燃料燃烧场所,对其进行CO2减排技术的研究和开发势在必行.     

火电厂CO2捕获方式

随着社会经济的迅速发展,人类对于化石燃料的需求量越来越大,燃料燃烧后排放的有害物质也越来越多,全球环境污染问题严峻,温室效应尤为严重。CO2是主要温室气体,CO2总排放量的75%是由石化燃料燃烧产生的,我国CO2排放总量的一半来自电力工业[1]。中国作为负责任的国家,到2020年,中国要实现单位国内生产总值CO2排放量比2005年下降40%～45%这一目标。因此,火电厂CO2减排任务重大,采用CO2捕集与封存技术能减少电厂80%~95%排放量,理论上具有巨大的减排潜力,是当今世界公认的CO2减排的重要途径。目前电厂捕集技术大体上分作三种:燃烧前捕集、燃烧后捕集和富氧燃烧捕集。     

油田燃煤电厂CO_2捕集纯化工程实践

CO2是一种温室气体,通过CO2收集、驱油技术,能将造成温室效应的气体用于提高原油采收率,同时减少工业生产中温室气体的排放。为了实现CO2的捕集纯化,胜利油田采用一乙醇胺溶液(MEA)化学吸收工艺捕集CO2。介绍了"低渗透油藏CO2驱油"重大先导试验,在胜利发电厂建设CO2捕集纯化装置,通过此装置收集稳定、廉价的CO2气体用于驱油生产实践。通过分析系统运行状况,对装置进行了一系列的试验、研究,总结了大量CO2捕集系统的工程应用经验。胜利油田CO2捕集项目,通过将大型燃煤电厂烟道气中CO2捕集纯化、安全输送等系列技术攻关,形成低能耗捕集纯化、运输的集成配套技术。     

功能型离子液体吸收电厂烟气CO_2的研究进展

CO2是目前排放量最大的温室气体,利用离子液体固定CO2已经成为CO2减排的重点研究方向之一。介绍了近几年来各种离子液体吸收CO2的研究历程以及研究成果,对比各种离子液体吸收性能的差异,并着重介绍了功能型离子液体捕获CO2的特点及其应用,突出其在CO2固定方面的诸多优势,并对离子液体的吸收机理进行了讨论,同时探讨离子液体在电厂烟气CO2处理过程中所面临的问题。     

美国开发低成本可重复利用材料可望用于电厂捕集CO2

美国Georgia技术研究院研究人员开发了一种新的低成本材料,可用于从燃煤电厂和其他温室气体发生源的烟气中捕集CO2。这种新材料采用简单的一步法工艺生产,对CO2有很高的吸附能力,并且可重复使用多次。     

世界CO2埋存技术的最新动向

二氧化碳(CO2)是主要的温室气体,二氧化碳埋存作为一种减排温室气体排放的技术受到越来越多的关注。笔者主要介绍这种技术在当今主要工业化国家的最新动态。     

CO_2减排给我国石化企业带来的挑战和机遇

分析了我国石化公司CO2的排放来源,介绍了当前国内石化公司CO2减排所面临的挑战、机遇和商机,并提出了应对策略。认为应重点关注CO2高排放装置的节能与减排工作,加强节能管理,开展CO2综合利用技术的研究与应用,开发和利用生物能源、生物燃料等可再生能源,灵活运用各种减排政策和机制,参与温室气体减排活动。     

固体碱K_2CO_3/Al_2O_3催化酯交换法合成乙二醇甲醚乙酸酯

以固体碱K2CO3/Al2O3为催化剂,催化乙酸乙酯和乙二醇甲醚酯交换合成了乙二醇甲醚乙酸酯。考察了反应物摩尔比,催化剂用量,反应时间,催化剂重复使用等因素对反应的影响,结果表明:当n(乙酸乙酯)∶n(乙二醇甲醚)=4∶1,K2CO3/Al2O3用量为总反应物质量的1.0%,反应4.5h时,乙二醇甲醚的转化率为98.8%,选择性为100%;催化剂重复使用5次后,乙二醇甲醚的转化率仅下降3.7%。     

K_2CO_3/Al_2O_3催化丙醛缩合制备2-甲基-2-戊烯醛

制备了K2CO3/Al2O3固体碱催化剂,并将其用于催化丙醛缩合合成2-甲基-2-戊烯醛。当反应温度为85℃,反应时间1 h,溶剂乙醇10 mL,丙醛用量9.4 mL,催化剂用量为1.0 g时,2-甲基-2-戊烯醛的产率可达71.2%。固体K2CO3不具备催化性能。     

蒸汽活化钙基吸收剂联合脱碳脱硫特性

利用管式炉（TF）、蒸汽发生器和热重分析仪（TGA）研究了钙基吸收剂联合脱碳脱硫以及水合特性,并通过N2吸附实验对不同烧结程度以及水合前后样品的孔隙结构进行了测量。结果表明,无水合时,40次碳化循环后的样品碳化活性降至18%,但仍具有44%的硫化活性,比新鲜剂仅低4%,说明脱碳失效剂仍是良好的脱硫剂。碳循环失效剂经蒸汽活化后其碳化活性可提高至68%左右,且具有与新鲜剂类似的活性下降规律。每两次碳化循环后进行一次蒸汽活化,可使样品保持65%的平均转化率。蒸汽活化后吸收剂硫化率可提高至80%,远高于新鲜剂,由电镜扫描实验发现这是由于水合时颗粒产生了大的裂缝和破碎,提供了大量产物可自由生长的外表面积。不考虑颗粒磨损,利用钙基吸收剂先循环脱碳再蒸汽活化最后脱硫是一项联合脱除烟气中CO₂和SO₂的新方法。     

负载型K2CO3/Al2O3吸收剂吸收CO2反应机理

利用热重分析仪、扫描电镜和氮吸附仪对不同粒径的K₂CO₃颗粒和负载型K₂CO₃/Al₂O₃二氧化碳吸收剂的碳酸化特性进行研究。负载后的吸收剂比表面积和孔隙结构得到较大改善,使得碳酸化反应速率和转化率均提高,吸收剂碳酸化特性得到改善。纯K₂CO₃颗粒吸收剂的反应速率和转化率随着粒径的增加而减小,负载型吸收剂的反应速率和转化率随着粒径的增加略增大。研究了不同粒径和反应时间对K₂CO₃/Al₂O₃颗粒微观结构的影响,结果表明K₂CO₃/Al₂O₃颗粒具有较稳定的微观结构。采用负载型粒子模型对K₂CO₃/Al₂O₃吸收剂吸收CO₂碳酸化过程进行研究,所建立的粒子模型计算结果与试验值吻合较好。利用建立的模型对不同CO₂浓度下K₂CO₃/Al₂O₃吸收剂碳酸化反应特性进行模拟计算,模拟结果具备一定的合理性和准确性,为开展进一步研究提供了基础。     

电石水解制备复合钙基吸附剂及其循环吸附CO2的特性

利用电石水解制乙炔工艺制备新型电石渣CaO/Ca12Al14O33复合钙基吸附剂,考察了Ca12Al14O33含量、碳酸化和煅烧再生温度对CaO转化率和多循环吸附CO2的影响,并与分析纯CaCO3和传统电石渣进行了比较,对其表面形貌、比表面积和孔结构进行了分析. 结果表明,新型复合钙基吸附剂在多循环煅烧/碳酸化过程中具有较好的多循环吸附CO2的性能. Ca12Al14O33有效减缓了吸附剂烧结现象. 20次循环后,自制电石渣吸附剂的CaO转化率仍保持在48%以上.     

碳酸锂碳化三相反应动力学研究

利用5 L的气液固三相机械搅拌反应器,研究了Li2CO3碳化三相反应动力学。对影响碳化过程的诸因素进行了深入的研究和探讨。结果表明,Li2CO3的碳化率随CO2压力、气流大小、搅拌速度的增大而增大;随反应温度、固体浓度、颗粒粒径、物料填充度的增大而减小。通过对实验数据的拟合得出实验范围内该过程的动力学方程;得出该过程受控于化学反应,并计算出了该过程的表观活化能-17.37 kJ/mol。该研究为Li2CO3碳化工艺条件的优化和反应器的设计等问题提供了基本理论依据。     

Modification of CaO-based sorbents prepared from calcium acetate for CO2 capture at high temperature

CaO-based sorbent is considered to be a promising candidate for capturing CO_2 at high temperature. However,the adsorption capacity of CaO decreases sharply with the increase of the carbonation/calcination cycles. In this study, CaO was derived from calcium acetate(CaAc_2), which was doped with different elements(Mg, Al,Ce, Zr and La) to improve the cyclic stability. The carbonation conversion and cyclic stability of sorbents were tested by thermogravimetric analyzer(TGA). The sorbents were characterized by N_2 isothermal adsorption measurements, scanning electron microscopy(SEM) and X-ray diffraction(XRD). The results showed that the cyclic stabilities of all modified sorbents were improved by doping elements, while the carbonation conversions of sorbents in the 1st cycle were not increased by doping different elements. After 22 cycles, the cyclic stabilities of CaO–Al, CaO–Ce and CaO–La were above 96.2%. After 110 cycles, the cyclic stability of CaO–Al was still as high as 87.1%. Furthermore, the carbonation conversion was closely related to the critical time and specific surface area.     

负载型K2CO3/Al2O3二氧化碳吸收剂的碳酸化反应特性

The carbonation characteristics of K₂CO₃/Al₂O₃ supported sorbent for CO₂ capture was investigated with thermogravimetric apparatus（TGA）,X-ray diffraction（XRD）,scanning electron microscopy analysis（SEM）and N₂ adsorption.The results showed that the carbonation rate of K₂CO₃ before being loaded on Al₂O₃ was slow.However,the K₂CO₃/Al₂O₃ upported sorbent showed excellent carbonation performance.The difference in carbonation behavior between K₂CO₃ nd K₂CO₃/Al₂O₃ supported sorbent was analyzed from the microscopic view.The analytical reagent K₂CO₃ sample was of monoclinic crystal structure and could react quickly with H₂O in the experimental carbonation environment to produce K₂CO₃&#8226;1.5H₂O,which was unfavorable to carbonation reaction.When K₂CO₃was loaded on Al₂O₃,the surface area and porosity of the sorbent was improved greatly.So the carbonation properties of the K₂CO₃/Al₂O₃ supported sorbent was also improved.     

TiO2掺杂对Na2CO3/Al2O3吸收剂CO2捕捉性能的影响

钠基固体吸收剂脱除燃煤烟气CO₂技术具有反应温度低、能耗低等优点,日益受到学术界的关注。该技术的主要不足是吸收剂的活性成分碳酸钠与CO₂的反应（碳酸化反应）活性较低。针对这一问题,本文旨在研制一种新型改性钠基固体吸收剂,采用活性氧化铝作为载体、TiO₂作为掺杂剂进行改性,利用热重分析装置、XRD、SEM和氮吸附仪研究钠基固体吸收剂的CO₂捕捉性能。结果表明：掺杂TiO₂后,钠基固体吸收剂与CO₂的反应速率加快,CO₂捕捉量增加;反应前后除TiO₂外无其他含Ti化合物生成;碳酸化反应产物为NaHCO₃和Na₅H₃（CO₃）₄;然而TiO₂掺杂过多会堵塞吸收剂的微观孔道,不利于甚至阻碍碳酸化反应的进行,因此,TiO₂的掺杂量应控制在一定的范围内。