化学吸收法捕集二氧化碳的研究进展

近年来,由于化石燃料的大量燃烧,二氧化碳的排放量剧增,进而引起了一系列生态问题。因此,研究更有效的二氧化碳捕集技术及更高效的二氧化碳吸收剂迫在眉睫。众多学者综合考虑燃烧前捕集、燃烧后捕集和富氧燃烧3种二氧化碳捕集工艺技术后,发现燃烧后捕集工艺技术最适合工业应用。化学吸收法作为燃烧后捕集二氧化碳的一项高效节能、相对成熟的新兴技术,是目前电厂应用最广和最具潜力的捕集技术之一。首先介绍了碳捕集技术的研究现状,然后着重阐述了目前碳捕集技术中备受关注的4种化学吸收剂,即有机胺溶液吸收剂、离子液体吸收剂、氨水溶液吸收剂和新型相变吸收剂,并分别探讨了这4种吸收剂的捕集原理、研究现状、各自的优缺点及改进方向。     

二氧化碳捕集技术研究进展

结合目前二氧化碳捕集技术的发展现状,对二氧化碳捕集方法进行深入研究,在此基础上,对二氧化碳捕集机理进行深入分析,为推动二氧化碳捕集技术的进一步发展奠定基础。     

二氧化碳捕集技术研究进展

随着全球工业的快速发展,二氧化碳的大量排放被认为是造成气候变暖最主要原因,二氧化碳的捕集和封存已经成为研究的热点,本文综述了近年来CO2捕集技术的研究进展,主要有燃烧后捕集、燃烧前捕集和富氧燃烧三条技术路线,最后提出了可以提高二氧化碳捕集能力的策略与展望。     

二氧化碳捕集技术及应用分析

分析了CO2捕集技术及现状。CO2捕集是CCS的关键技术单元之一,针对不同的CO2气源,国内外研究开发了多种技术。许多CO2捕集技术已经工业化,其中燃烧后烟气中CO2的捕集技术主要是以一乙醇胺(MEA)为基础的胺法;燃烧前的CO2捕集技术主要应用于IGCC电厂,一般需要对煤气中CO进行部分变换,变换后脱碳可采用成熟技术,如Selexol(NHD)等。富氧燃烧则是在中试成功的基础上,进行更大规模的工业示范。国内外大型煤制油化工项目主要采用低温甲醇洗脱除CO2,如果设置CO2产品塔,则可以获得体积分数98%以上的CO2。天然气脱碳主要采用MDEA技术。另外还有低温法、PSA、膜分离等CO2捕集技术及化学链燃烧等一些正在研发的技术。     

二氧化碳捕集技术

据相关资料报道,随着人类对能源需求的不断增加,大量煤炭、石油等化石燃料被开采利用,全球排放出的C02将从2002年的236×10^5kt增加到2030年的380×10^5kt,年平均增长率达1．7％。这期间,我国CO2排放也将净增38．37×10^5kt。以CO2为主的温室气体排放量增加,不仅导致了全球气候急剧恶化,     

基于自热再生的化学吸收法CO2捕集工艺模拟及节能分析

基于能量集成,将化学吸收CO_2捕集工艺与烟道气余热回收单元耦合,应用自热再生理论对其优化,挖掘捕集过程高耗能单元的节能潜力,并使用计算机模拟软件Aspen Plus对该过程建模分析。优化后的捕集工艺实现了捕集过程反应热的回收,将塔顶蒸气的冷凝潜热回收作为塔底再沸器的热源,合理利用了烟道气余热和换热后的贫液能量,降低了系统对额外热源的需求。模拟结果表明,优化后的捕集工艺最小能耗为1.46 GJ/(t CO_2),节能约41.36%。综合投资成本和运行费用对工艺进行经济性评价,优化后的捕集成本为326.70 CNY/(t CO_2),较传统化学吸收法降低了12%。     

烟气中二氧化碳捕集技术研究进展

二氧化碳是一种主要的温室气体,而化石燃料燃烧产生和排放出大量的CO2气体是造成全球气候变暖的最主要原因,CO2减排控制技术在碳资源循环利用和环境保护方面均具有重要的意义,CO2的排放控制以及封存利用已经成为一个举世关注的重大科学研究课题.本文综述了近年来CO2捕集技术的研究进展.     

煤化工尾气中二氧化碳的捕集、压缩模拟与优化

利用Aspen Plus化工模拟软件对低温甲醇洗捕集煤化工尾气中的CO₂工艺流程进行模拟,在解吸阶段采用多级闪蒸的工艺,得到CO₂产品气浓度>99%。针对捕集后的高浓度低温CO₂产品气,采用HYSYS软件进行压缩液化的数值模拟,结果表明,常温高压压缩能耗较低,低温低压压缩工艺的能耗高,且主要集中在制冷系统。对常温高压压缩工艺进行优化,由原来的三级压缩加三级冷却调整为两级压缩加两级冷却,压缩工艺得到简化的同时,能耗降低24%。     

二氧化碳捕集技术研究进展

在“碳达峰、碳中和”的双重任务下,CO₂捕集已经成为今后工业发展的必然趋势。分别介绍了燃烧前捕集、燃烧后捕集以及富氧燃烧技术,并总结了相关技术还存在的问题。同时,系统地总结了国内外主要的CO₂捕集方法,分析了不同捕集方法的优缺点,并针对不同行业提出了合理的捕集方法。其中,重点介绍了溶液吸收法,通过对现有吸收液存在的能耗高、易挥发、毒性大的问题,提出了今后溶液吸收法的主要发展方向,并针对现有吸附法存在的问题提出开发新型低温、低压、低成本的固体吸附材料及相关工艺的研究思路。     

气固化学热泵技术的研究进展

概述了目前强化气固化学热泵固相传热的几种途径,对新近发展的、可提高热泵系统性能的热泵循环方式及其过程模型化进行了评述,并提出了若干需要深入研究的问题。     

超临界CO_2流体萃取烟叶中烟碱工艺研究

以烟叶为原料,研究了超临界二氧化碳流体萃取烟碱的工艺条件,以烟碱萃取得率为考察指标,在原料粒度40目,含水率25%,分离釜的压力4～5MPa,温度40℃的条件下,对萃取时间、萃取温度、萃取压力等因素进行了研究,确定了最佳工艺条件为:萃取时间为2h,萃取温度为50℃,萃取压力30MPa。经过验证烟碱萃取得率为2.92%,为工业化生产提供了实验数据。     

Transcritical CO2 Heat Pump Dryer: Part 1. Mathematical Model and Simulation

In this study, a mathematical model and simulation code has been developed to investigate the performance of a transcritical CO₂ heat pump dryer. The model takes into account detailed heat and mass transfer and pressure drop phenomena occurring in each component of the system. To take care of the variable heat transfer properties, the heat exchanger components were divided into several infinitesimal segments to examine the state, heat and mass balance and pressure drop for both refrigerant and air, and hence accurate results are expected. In Part 2 of the article, the model developed has been validated with experimental data and then the model was used to investigate effects of important operating parameters on the performance.     

超临界CO2萃取技术在医药化工领域的应用新进展

详细阐述了超临界萃取技术近年来在医药化工领域应用取得的新进展。     

膜技术去除密闭空间中CO_2的研究进展

综述了近年来膜技术在去除密闭空间中CO2的应用,分别介绍了支撑液膜技术、膜基气体吸收技术、凝胶膜技术及新型促进传递复合膜用于去除密闭空间中CO2的研究现状及优缺点。针对目前膜技术用于去除密闭空间中CO2中的不足,提出了今后研究工作的发展方向。     

低供热源变压再生脱碳工艺的运行及特点

采用低供热源变压再生工艺对原脱碳再生系统进行改造。改进后,不仅提高了生产能力,而且降低了脱碳液再生能耗。     

用WD—3活化剂改造本菲尔脱碳工艺

在对本菲尔脱碳装置运行现状和化热钾碱技术分析总结的基础上,提出用WD－3活化剂对本菲尔脱碳系统进行改造的方案。结果表明,在脱碳溶液中加入0．65％WD－3即可在保证净化度情况下使脱碳半贫液循环量减少10％以上,同时吨氨活化剂的损耗低于0．015kg,溶液体系发泡性能也有所改善,达到了节能降耗的目的,使活化热钾碱脱碳技术水平上了一个新台阶。     

利用吸收式热泵回收氯碱蒸发工段废热的研究

在氯碱生产中 ,蒸发工段尾效排放出大量的低压蒸汽 ,无法用常规方法回收再利用 ,只能用冷水吸收掉。本文的目的是设计一套吸收式热泵回收这部分热量 ,用来预热盐水 ,达到降低蒸汽消耗的目的。文中系统分析了吸收式热泵各个单元的热质传递机理 ,建立了过程模型 ,通过数值模拟显示该吸收式热泵不但能够达到设计要求 ,而且具有非常显著的经济效益和社会效益。     

Molecular Simulation on Microstructure of Ionic Liquids in Capture of CO_2

Molecular dynamic simulation is used to study the microstructure of four kinds of ionic liquids (ILs), [Emim]PF6, [Emim][Tf2N], [PC6,6,6,14]PF6 and [PC6,6,6,14][Tf2N] in the capture process of CO2. Radial distribution function (RDF) and spatial distribution function (SDF) are used to analyze the microscopic properties of these systems. The calculated results show that the space distribution of CO2 around ILs determines the capability of ionic liquids for capturing CO2. Based on the analysis of SDF, CO2 and PF6- are overlapped partially around [Emim]+ in [Emim]PF6-CO2 mixture. When the anion is [Tf2N]-, cations are mainly distributed on one side of [Tf2N]- near N atom, and CO2 is concentrated on two sides near the fluoroalkylgroup (?CF3), and there is little overlapped district between cation and CO2. In [PC6,6,6,14]PF6-CO2 mixture, layered structure is found and CO2 is much nearer to PF6- than [PC6,6,6,14]+. Based on the analysis of RDF, in the phosphonium-based ILs, the highest distribution densities of anions and CO2 around cations are about 6 and 3 times as their average ones respectively, while in the imidazolium-based ILs, they are about 3 and 2 respectively, this means that the distributions of CO2 and anions around the imidazolium-based ILs are more evenly distributed than those around the phosphonium-based ILs.     

吸收式热泵温升的研究

利用ECSS软件分别对H20-LiBr第一类吸收式热泵和NH3-H20第二类吸收式热泵进行了模拟计算,并且探讨了吸收剂浓度和蒸发压力对系统温升和制热温度的影响.结果表明：H,0-LiBr第一类吸收式热泵在冷凝压力和蒸发压力不变的情况下,吸收剂浓度从58％增加到64％,温升从38.7℃增加到39.7℃;NH3-H2O第二类吸收式热泵驱动热源温度为85℃,蒸发压力为1 000 kPa,吸收剂浓度从50％增加到80％,温升从l9 ℃增加到46℃.可见增加吸收剂浓度有助于系统温升的提高.同样的思路对蒸发压力进行研究,得出结论：随着蒸发压力的提高,第一类吸收式热泵温升降低,第二类吸收式热泵温升提高.