CO2生物质气化的数值模拟研究

基于计算颗粒流体力学探究三维鼓泡流化床气化炉中CO2部分或完全替代水蒸气作为气化剂、CO2与生物质的比例及其在气化剂中的比例以及CO2代替惰性气体作为播料风对生物质气化特性的影响.结果表明:用CO2替代水蒸气不能有效改善气化特性,替代比例从0％增长到100％,气化效率随之降低,碳转化率略微增加,合成气低位热值也从0％C...     

CO2的捕集和封存技术的现状、前景与挑战

本文对CO2捕集和封存技术的现状、前景和可能遇到的挑战进行了论述,指出CO2捕集是煤炭现代化利用的一个重要趋势。同时指出,成本、捕集效率和方式都是影响CO2捕集和封存发展的重要因素,目前一些问题仍需要得到进一步证实。     

燃煤电厂CO2捕集系统的技术与经济分析

介绍了我国第一套燃煤电厂烟气CO2捕集系统的运行概况.对项目设备投资以及运行过程中蒸汽、电力、溶液和其他消耗性物品的成本进行了分析.结果表明:吸收塔和再生塔的成本约占50%设备投资;在该项目运行条件下,捕集的运行消耗成本为170元/(t CO2),其中蒸汽消耗成本占55%;减排运行消耗部分使电价成本增加了0.139元/(kW·h),从而使电厂的上网电价提高了29%.     

CO2捕集系统的能耗分析

通过对气体压缩机能耗的计算方法的论述,分析在捕集压缩CO2过程中的各种能量损失,并计算富氧燃烧烟气中各种杂质对烟气捕集能耗的影响.计算表明,在富氧燃烧烟气含有的各种杂质中,N2对烟气捕集的影响最大;随着SO2质量分数的增加,烟气的单位质量压缩功反而降低.     

造纸白泥循环碳酸化/煅烧捕集CO2后的硫酸化特性

在热重仪上研究了经历不同碳酸化/煅烧循环反应后白泥的硫酸化特性、微观结构及硫酸化反应动力学。结果表明,在典型循环流化床锅炉温度范围内(850～950,℃),提高反应温度有利于循环碳酸化/煅烧后白泥的硫酸化反应,但对于100次循环反应后的白泥,温度对其硫酸化转化率影响不大。未循环白泥取得了最高硫酸化转化率,此后随着碳酸化/煅烧循环次数增加,硫酸化转化率衰减,但50次循环后白泥取得了更高的硫酸化转化率,高于15次和100次循环后的转化率。这与白泥在循环碳酸化/煅烧中的孔隙结构有关。碳酸化/煅烧循环次数对白泥硫酸化时的活化能有较大影响。经历了不同循环次数的白泥,在硫酸化时化学反应活化能介于15～50,kJ/mol 之间,而产物层扩散活化能则介于40～168,kJ/mol之间。     

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.     

燃煤电厂烟气CO2捕集系统的控制策略

为减少燃煤电厂烟气中CO2的排放量,2008年我国首个电厂CO2捕集工业级示范系统在华能北京热电厂建成,该装置采用化学吸收法进行CO2的捕集.简单介绍了该CO2捕集示范系统的工艺流程,着重阐述了系统的控制策略.实际运行结果表明:在自动投入率基本达到100%的情况下,系统能够长时间平稳运行,具有良好的CO2捕集能力.     

电石渣流态化捕集燃煤电站烟气中CO2特性

在鼓泡流化床反应器上研究了电石渣煅烧得到CaO(CaO-电石渣)流态化捕集CO_2性能,利用离子反应模型分析循环反应过程中碳酸化动力学特性。结果表明:CaO-电石渣在流态化条件下具有优于由石灰石煅烧得到的CaO(CaO-石灰石)的CO_2捕集性能;随循环次数增加,CaO-电石渣化学反应控制阶段化学反应速率常数k、最终碳酸化转化率X_u以及快速反应阶段持续时间t均减小,但衰减速率逐渐放缓。动力学分析结果表明,CaO-电石渣虽然碳酸化速率低于CaO-石灰石,但是化学反应控制阶段持续时间高于CaO-石灰石,5次循环后,CaO-电石渣X_u大于CaO-石灰石。CaO-电石渣流态化条件下循环碳酸化性能优于CaO-石灰石,是一种具有良好应用前景的钙循环法CO_2吸收剂。     

美国Wisconsin燃煤电厂试验CO2捕集技术

美国电力的50％和CO2排放的30％来自燃煤。碳捕集技术是未来能源和煤炭相关工业的发展重点。 美国wisconsin公用事业公司于2008年3月初宣布，其燃煤电厂将基于氨溶剂试验CO2捕集技术，以便将CO2于地下封存。如果成功，该技术将会用于所有燃煤和燃烧天然气的电厂，减少燃烧化石燃料的电厂向大气排放温室气体。     

超重力技术及其在CO2捕集中的应用

基于目前温室效应越来越受到重视,而现在的CO2捕集技术能耗高、脱除效率低等固有缺点,介绍了超重力技术及其基本原理和旋转填料床的基本型式,并且简述了超重力技术在二氧化碳捕集中的机理与应用.     

燃烧后CO2捕集燃煤发电系统(火用)分析

利用商业软件Aspen Plus 11.1,对一带有燃烧后CO2捕集的600 MW燃煤发电系统进行了详细的热力性能仿真,并基于该仿真结果对该系统开展了详细的(火用)分析计算.(火用)分析结果表明,燃烧后CO2捕集发电系统的(火用)效率为35.59％,较之传统燃煤发电系统,(火用)效率下降了8.12％.其中锅炉设备的(火用)损失比例为42.49％,是燃烧后捕集系统中(火用)损失最大的部分.单乙醇胺(MEA)捕集系统的(火用)损失比例为8.64％,具有较大的节能潜力;CO2压缩系统的(火用)损失比较小,但有较大的热能浪费,可以用于加热给水以减少系统(火用)损失.     

CO_2捕集与封存(CCS)技术现状与发展展望

介绍CCS技术的发展和现状,列举法国道达尔(Total)石油公司和挪威国家石油(Statoil)公司经过周密的准备,各自在CCS试验性项目方面取得成功,证明CCS技术是成熟可靠的。指出目前是中国发展CCS技术的良好时机,建议制订发展CCS技术目标规划并逐步完成,达到最终提升中国在CCS技术开发方面的竞争力。     

二氧化碳捕集技术进展

CO2是主要的温室气体之一,据统计,1965~2011年全球CO2年排放量从117×108t增长到340×108t,46年间增长了近2倍,年均增长率2.35%,累计排放量达1×1012t以上。预计到2030年,全球CO2年排放量将达到427×108t。化学吸收法是目前工业上捕集CO2的主要手段,主要包括Econamine FGSM工艺、HICAP+TM工艺、DXMTM工艺、KM-CDR工艺、Cansolv CO2捕集工艺、西门子捕集工艺、可再生溶剂吸收工艺、Hitachi技术、Praxair技术、两步闪蒸工艺、CESAR工程工艺和Toshiba工艺等,化学吸收法的溶剂主要是有机胺。虽然有机胺化学吸收法是最有效、最常用且较为经济的CO2捕集方法,但由于有机胺水溶液具有一定的挥发性,也会导致对CO2的吸收能力下降、排放的胺对环境产生一定危害、有机胺腐蚀设备以及由此产生的维护问题等。其他工艺还有膜分离工艺、熔融碳酸盐电化学分离工艺、生成CO2水合物、酶基吸附工艺以及离子液体捕集工艺等,但这些工艺均处于实验室研究阶段。     

大规模碳捕集电站贫液CO_2负载率优化研究

针对燃煤电站CO2捕集能耗较高的问题,在统筹考虑大规模碳捕集燃煤电站汽水系统、脱碳单元和CO2多级压缩单元的相互影响下,对脱碳单元贫液CO2负载率进行了优化.结果表明:脱碳单元再生能耗随贫液CO2负载率的增大呈先减小后增大的趋势,且在贫液CO2负载率为0.26mol/mol时取得最小值;不同再生压力下,随着贫液CO2负载率的增大,脱碳单元的辅机泵功随之增大;在CO2捕集率保持不变的情况下,CO2压缩功几乎不随贫液CO2负载率的增大而发生变化;大规模碳捕集燃煤电站的供电效率随贫液CO2负载率的增大呈先提高后降低的趋势,在贫液CO2负载率为0.26mol/mol、再生压力为250Pa时取得最优值.     

H2O和SO2对钙循环捕集CO2碳酸化过程协同效应的研究

采用自制恒温热重系统研究了H₂O和SO₂对钙循环捕集CO₂的协同效应,并结合吸收剂的孔径进行了机理分析。结果表明：气氛中的H₂O加速了碳酸化快速反应阶段的反应速度,改善了CaO颗粒的孔结构,从而提高了碳酸化转化率;气氛中的SO₂阻碍了CO₂的捕集,使碳酸化转化率下降,且随循环进行碳酸化转化率下降更加明显;当H₂O和SO₂协同作用于碳酸化过程时,钙循环特性受H₂O和SO₂的协同效应影响：加入0.05%体积分数的SO₂后,当H₂O体积分数从0%增加至20%时,吸收剂孔容积逐步上升,CO₂捕集能力得到改善;加入10%体积分数的H₂O后,当SO₂体积分数从0%增加至0.1%时,吸收剂孔隙堵塞更加严重,CO₂捕集能力下降,但是相较于无H_2<...     

双流化床生物质气化及CO2捕获的模拟

用Aspen Plus建立了双流化床气化和燃烧模型,对生物质在双流化床中气化及CaO吸收合成气中的CO2过程进行了模拟研究;探讨不同反应条件:气化温度、蒸汽与生物质的质量配比(S/B)以及CaO循环量与生物质的质量配比(Ca/B)对合成气成分的影响,为该类型工业反应器的研发提供了理论依据.模拟分析结果表明:气化温度低于700℃时,CaO能很好地吸收气化过程中产生的CO2并促进平衡反应向产氢方向进行;在温度为650℃及CaO作用下,S/B在0.6～1.7内对合成气成分的影响不大;CaO的加入能够有效地改善合成气的组成,合成气中氢气浓度能达到95％以上,氢气产量达到52 mol/kg.     

二氧化碳捕集技术研究进展

CO₂是造成温室效应的主要气体,如何有效解决CO₂引起的气候问题越来越受到人们的关注。近年来,通过大力发展可再生能源和清洁能源试图从源头上降低碳排放,但由于短期内人类生产生活离不开对能源的消耗,要做到完全脱碳是不现实的。事实上,二氧化碳不仅是一种温室气体,也是一种潜在的碳资源。因此,如何捕集并有效利用CO₂成为业界一直在探索关注的研究方向。通过介绍和分析化学吸收法、多孔固体吸附法、膜分离法、深冷分离法、水合物法和微生物法等各类CO₂捕集技术的研究现状、适用场景和技术发展重点,总结对比不同CO₂捕集方法的优点和局限性,并针对不同技术的未来前景和建议方向进行了展望。以期为CO₂捕集和利用途径提供有益的借鉴和参考,推动CO₂捕集技术实现大规模商业化应用。     

我国二氧化碳捕集研究现状——基于文献的调研与分析

在全球关注气候变化和控制温室气体的背景下,碳捕集、利用与封存(CCUS)技术作为一种新技术,引起了各国的关注。CCUS是一项能够大规模降低CO2排放的技术,有助于我国实现碳减排承诺,发展低碳经济。以CO2捕集为主题,基于文献计量学原理,从文献的年度分布、期刊来源分布、核心作者、文献来源的机构分布、地区分布、高被引论文和论文引证关系等7方面,对"中国知网"和"万方数据知识服务平台"收录的594篇期刊论文进行了深入分析,发现我国对该主题的研究从2004年开始起步,2008年受到更多关注,近两年开始成为研究热点;该主题文献的核心作者数为26名,清华大学和华北电力大学是这一主题研究的重要机构;文献来源的地区分布相对集中,北京位于榜首,《化工学报》发文量最多,建议建设国家CCUS研发基地,加大CCUS技术基础研究和应用研究力度。     

富氧燃烧锅炉烟气CO2捕集中回收NO的研究

在富氧燃烧锅炉烟气CO2捕集的基础上,提出了一种利用CO2捕集时加压降温的特殊工艺流程资源化回收NO的新方法.分析了富氧燃烧锅炉烟气CO2的捕集流程,证明高压低温的工况条件十分有利于NO加速氧化为NO2及NO2液相吸收转化为稀硝酸产品.基于化学反应动力学基本原理与实验数据,对吸收过程发生的化学反应进行分析与计算,结果表明:在压力为3 MPa、温度为30℃时,NO的氧化转化率可达90%,反应时间仅需8.06 s,水吸收不构成控制环节,无需其他化学药剂.按300MW富氧燃煤锅炉的烟气量及NO和O2的质量浓度范围计算,富氧燃烧发电机组在捕集高浓度CO2的同时,每小时可回收浓度为20%的稀硝酸1974 kg,折合纯质硝酸395kg,一天能产生约4.7万元的产值.