化學(xué)吸收法捕集二氧化碳工藝的模擬及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、溫室效應(yīng)引起的全球氣候變暖對(duì)人類賴以生存的地球環(huán)境日益構(gòu)成威脅?？刂谱钪饕臏厥覛怏w—CO2排放也逐漸成為學(xué)者們研究的熱點(diǎn)。盡管現(xiàn)階段化學(xué)吸收技術(shù)還有一定的缺點(diǎn)，但在所有燃燒后捕集CO2技術(shù)中，化學(xué)吸收法依然是最為成熟，也最有可能實(shí)現(xiàn)商業(yè)化以及工業(yè)化應(yīng)用的技術(shù)之一。本文利用化工流程模擬軟件Aspen Plus對(duì)化學(xué)吸收法捕集CO2工藝完成了以下三方面的工作:對(duì)氨水吸收劑脫除300MW燃煤電廠煙氣中的CO2工藝流程進(jìn)行了系統(tǒng)的模擬;對(duì)氨水

2、吸收劑與MEA吸收劑的吸收再生特性進(jìn)行了比較;對(duì)蒸汽直接吹掃再生CO2系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)及模擬工作。
　　通過(guò)使用氨水吸收劑模擬吸收300MW燃煤電廠模擬煙氣，分析吸收過(guò)程中貧液CO2負(fù)荷、流量、溫度，煙氣溫度，吸收塔高度等因素對(duì)吸收效果的影響;再生過(guò)程中富液溫度，再沸比，塔頂產(chǎn)品流率，冷凝溫度，再生壓力等因素對(duì)再生效果的影響;脫氨系統(tǒng)中脫氨吸收劑濃度，流量，負(fù)荷，壓力等對(duì)再生脫氨洗滌效果的影響。
　　比較了7wt％氨水吸收劑和

3、30wt％MEA吸收劑在吸收速率，吸收容量，塔內(nèi)溫度分布等方面的特點(diǎn)。結(jié)果顯示，MEA吸收劑具有更高的吸收速率，較低的吸收容量。MEA吸收劑在吸收塔內(nèi)平均溫度比氨水吸收劑吸收塔內(nèi)平均溫度要高。同時(shí)對(duì)再生過(guò)程中，再沸器熱負(fù)荷，冷凝溫度以及再生壓力這三個(gè)重要的再生操作條件的比較，分析各自的再生特性，得出兩種吸收劑在再生過(guò)程中的能耗差異。
　　利用蒸汽直接吹掃再生CO2系統(tǒng)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)及模擬過(guò)程分析了該工藝流程中蒸汽吹掃量，蒸汽的過(guò)熱度，

4、富液入口溫度，再生壓力，填料種類這五大因素對(duì)CO2再生效果的影響。研究結(jié)果顯示，在這五大因素中，蒸汽吹掃量，富液入口溫度對(duì)CO2再生效果影響較為明顯。吹掃蒸汽過(guò)熱溫度對(duì)CO2再生效果沒有太大影響，而再生壓力對(duì)CO2再生量的影響在不同的蒸汽吹掃量下呈現(xiàn)出不同的趨勢(shì)。在MellaPak，Mellapakplus，SuperPak，CY，IMTP這五種填料中，CY填料性能表現(xiàn)最好。該工藝能夠有效降低再生能耗計(jì)算過(guò)程中汽化潛熱部分的能耗，其相比