大規(guī)模電廠煙氣CO2捕集高效塔內(nèi)件模擬優(yōu)化.pdf

1、化學(xué)吸收法已廣泛應(yīng)用于燃煤電廠煙氣CO2捕集工程，但在大規(guī)模應(yīng)用中仍存在一些問題:1）塔器的放大效應(yīng)。大型化易引起氣液相不均勻分布，導(dǎo)致煙氣CO2捕集效率的降低;2）大型塔器力學(xué)問題。大型化需要解決塔內(nèi)件的支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等問題。
　　本文開展胺溶液與捕集設(shè)備的匹配性，篩選高效、高通量與低壓降捕集塔填料，研究氣體分布器分布特性和填料桁架支撐結(jié)構(gòu)優(yōu)化等研究，可以有效降低捕集裝置的運(yùn)行費(fèi)用，減小大型填料塔的放大效應(yīng)，提高捕集裝置的穩(wěn)定性。

2、基于電廠煙氣二氧化碳捕集示范工程的實(shí)際工藝路線，搭建了間歇式化學(xué)法捕集二氧化碳解吸能耗測(cè)定實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，測(cè)定多種濃度MEA溶液吸收速率、解吸速率隨時(shí)間變化規(guī)律，同時(shí)考察醇胺富液的解吸能耗、解吸速率與解吸CO2總量的耦合規(guī)律，發(fā)現(xiàn)胺溶液濃度增加有助于提高CO2吸收速率，15wt％MEA富液解吸能耗最低。
　　電廠煙氣CO2捕集填料塔可以采用方形鋼筋水泥塔與圓形鋼塔兩種結(jié)構(gòu)形式，從結(jié)構(gòu)、氣液傳質(zhì)以及投資成本等方面進(jìn)行比較，圓塔氣相分布優(yōu)于

3、方塔，鋼筋水泥塔初期投資成本小。運(yùn)用Aspen軟件對(duì)燃煤電廠煙氣CO2捕集工程進(jìn)行系統(tǒng)分析，綜合考慮填料塔徑、氣相壓降、溶液循環(huán)量以及溶液煮沸器能耗等性能參數(shù)，Mellapak250X綜合性能最佳，最小塔徑為11.1m，填料高度16m。本文利用FLUENT軟件采用κ-ε湍流模型，對(duì)雙切向環(huán)流式氣體分布器在不同環(huán)形通道寬度L、導(dǎo)流板數(shù)量N下的流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬，塔底高度為5m、分布器高度為4000mm、擋板數(shù)為14、環(huán)形通道寬度為1800