基于膜吸收法的燃煤烟气CO_2吸收液性能试验研究

在中空纤维膜接触器试验台上利用模拟烟气进行了解吸前后吸收液对CO2的吸收试验,采用MEA水溶液作为吸收液,考察了不同吸收液浓度、解吸时间、吸收液流速对传质速率的影响以及解吸后不同浓度下吸收液CO2负荷的变化。结果表明,解吸后吸收液的吸收能力要低于新鲜吸收液,而延长解吸时间有利于吸收液的解吸,并且当吸收液解吸时间较长时或吸收液浓度较高时,解吸后吸收液具有较好的吸收能力。     

烟气二氧化碳捕集胺类吸收剂研究进展

  [目的]  胺类化学吸收法是目前燃烧后捕集烟气CO₂最成熟的技术,但存在捕集能耗过高的问题,开发新型吸收剂替代传统MEA吸收剂是降低能耗的重要途径。  [方法]  根据近些年公开文献报道的胺类吸收剂组成,将其分成单一吸收剂、混合胺吸收剂、两相吸收剂和非水吸收剂四类,并对这四类吸收剂的技术特点、研究现状和存在问题进行了介绍。  [结果]  混合胺结合了不同单一胺类的优点,能较好满足高吸收速率,高吸收容量和低能耗的要求;而相变吸收剂和无水吸收剂为新一代吸收剂,潜力巨大,但仍需深入研究改进。  [结论]  相比而言,混合胺型吸收剂更为成熟,短期内进行工业化应用更具优势。     

基于富液分流改进工艺的混合胺法燃煤电厂烟气碳捕集过程模拟研究

  [目的]  工艺流程优化是降低燃煤电厂烟气胺化学吸收法碳捕集过程能耗的重要方法。  [方法]  通过Aspen plus软件模拟研究了MEA吸收剂和混合胺MDEA/PZ吸收剂在三种不同富液分流改进工艺下的烟气二氧化碳捕集性能,分析了贫液负荷和分流比对二氧化碳再生过程热负荷和冷负荷的影响,同时通过浓度驱动力和温度驱动力分析揭示了解吸过程特性。  [结果]  研究结果表明,三种富液分流工艺均能有效降低二氧化碳再生热负荷和冷负荷,其中方案3效果最为显著,因为该方案可获得更为均衡更低的驱动力分布,有效减少了不可逆损失。  [结论]  相比常规MEA碳捕集系统,结合了MDEA/PZ吸收剂和富液分流改进工艺方案3的碳捕集系统再生热负荷和冷负荷可降低35.36%和71.42%,具有较好的应用前景。     

CaO对煤热解的影响

采用小型管式炉装置,研究了CaO对神华煤热解产物产率和煤气成分的影响.结果表明:CaO能促进半焦中某些大分子结构分解产生小分子的气体,从而导致煤气产率上升,而半焦产率下降.CaO还能够催化焦油的裂解反应,进一步使得热解产物中煤气产率上升,而焦油产率下降.在整个实验温度范围内,CaO会吸收热解煤气中的CO_2生成CaCO_3,导致CO_2产率下降.CaO能够催化焦油中含氧官能团的分解以及烷基侧链的断裂,从而会提高CO以及轻质烃类气体的产率. CaO还能提高H2产率,并使得热解水产率略有下降.     

无烟煤的燃尽特性分析

空气气氛下热重试验表明,无论在哪种升温速率下,无烟煤的起始着火温度比烟煤约高220℃,燃尽温度比烟煤约高70℃,无烟煤的燃烧时间要大于烟煤.反应动力学模型得到的活化能测试结果表明,无烟煤的活化能比烟煤大30kJ/mol左右.增加炉内换热和延长停留时间,有利于缩短燃煤颗粒的预热时间以及燃烧时间,从而促进无烟煤的燃尽.     

煤热解燃烧多联产方案试验研究

在1MW循环流化床热电气多联产试验装置上进行了循环煤气热解半焦燃烧的试验研究.试验结果表明,循环煤气煤热解燃烧多联产方案可以产生(12~14)MJ/m3(标准状态)中热值煤气,但在气化炉中燃料转化率只有30%~40%,大部分燃料在燃烧炉中燃烧;气化炉温度对煤热解反应和燃烧炉运行影响较大;随着Ca/s摩尔比的增加,硫化氢浓度和焦油含量显著降低.     

循环流化床热、电、气多联产技术方案研究

介绍了循环流化床热、电、气多联技术的3种方案，通过计算，对再循环煤气热解，水蒸汽气化及水蒸汽引射再循环煤气气化等方案进行了分析比较，得出水蒸气引射再循环煤气气化是比较理想的多联产方案。     

流化床内石灰石脱除H2S反应的实验研究

实验研究了温度、颗粒粒径、反应气氛和CO2分压对长广石灰石在流化床炉内脱除H2S气体的影响.实验结果表明,在800～950℃,硫化反应速率和Ca生成CaS的转化率随温度升高而提高,随颗粒粒径增大而下降.在N2和模拟煤气两种气氛下,硫化反应特性有明显差异.N2气氛下,石灰石脱除H2S的速率和Ca转化率明显较高.随着温度的升高和颗粒粒径的下降,两种气氛下的硫化反应速率和Ca转化率的增长幅度亦不同.CO2分压的增加限制了石灰石与H2S的反应.     

440t/h循环流化床电站颗粒物排放特性的实验研究

针对440t/h大型燃煤循环流化床电站锅炉，分别在电除尘器前后水平烟道进行颗粒物采样，研究不同燃烧工况变化（包括煤种、锅炉负荷、Ca/S和氧量等）对颗粒物排放的影响。分析结果表明：静电除尘器分级效率随着粒径减小逐渐下降，对亚微米颗粒收尘效率不足90％，排放的颗粒物中可吸入颗粒物占据较大的份额，一般在70％～90％左右；随着煤中灰分含量的增加，锅炉负荷的增加，颗粒物排放浓度逐渐增加，静电除尘效率下降；添加石灰石后颗粒物浓度明显增加，CaO对颗粒物凝并和团聚有一定作用，使得粗颗粒物所占烟尘总量的百分比增加，烟尘颗粒d(0.5)从35.25μm增大到48.50μm；燃烧气氛含氧量增大时，排放颗粒物的粒径逐渐减小，PM1、PM2.5和PM10总排放量都是增大的。     

燃煤电厂分离CO2的经济性分析

选择装机容量为1000MW的超超临界燃煤电厂和IGCC电厂作为参考电厂，分析了4种脱碳系统对电厂性能的影响．其中，化学吸收法、膜吸收法脱碳系统和富氧燃烧技术应用于超超临界电厂，IGCC电厂则采用物理吸收法中的Selexol法脱碳．对2种电厂4种工艺的经济性进行了比较，结果显示，超超临界电厂采用化学吸收法或膜吸收法的脱碳费用最高，但是其电厂单位投资最少，厂用电率也最低；而采用富氧燃烧技术虽然脱碳费用较低，但是单位投资较高，脱碳对电厂用电影响最大；IGCC电厂的脱碳费用最低，但是单位投资最高．在超超临界电厂采用的两种吸收法中，膜吸收法的单位投资高于化学吸收法，但运行费用却低于化学吸收法．