循環(huán)煅燒-碳酸化條件下CaO吸附CO2的性能研究.pdf

1、利用鈣基吸附劑循環(huán)煅燒/碳酸化反應分離煙氣中的CO2是一種很有前景的CO2捕獲技術。在此過程中,鈣基吸附劑在碳酸化反應器中吸收煙氣中的CO2,碳酸化后的吸附劑被送入煅燒爐以實現(xiàn)吸附劑的再生,同時得到高濃度的CO2用于后續(xù)的壓縮與存儲。
　　鈣基吸附劑的循環(huán)反應性受雜質(zhì)、前驅(qū)體、粒徑、運行工況等諸多條件的影響,但是關于運行工況影響的研究,大多是在溫和的實驗室條件下進行的,且很少考慮吸附塔或煅燒爐中水分與SO2的影響,這與實際的鈣循環(huán)

2、脫碳過程存在較大的差別。本文基于所搭建的TGA臺架首先探討了影響吸附劑性能的因素,然后重點研究了高溫高濃度CO2再生條件、含硫氣氛(特別是煅燒氣氛含硫)、含水氣氛對吸附劑循環(huán)反應性的影響。
　　在保證吸附劑完全再生且再生時間相同的情況下,實驗結果表明:高溫高濃度CO2再生條件會引起吸附劑的嚴重燒結,相對于溫和的再生條件會引起循環(huán)碳酸化轉化率的降低,同時,證明了前人提出的最大循環(huán)轉化率與循環(huán)次數(shù)的關聯(lián)式將不適用于此條件;其次,無論是

3、煅燒氣氛含硫還是碳酸化氣氛含硫,由于存在硫酸化反應與碳酸化反應相競爭,均會降低吸附劑捕集CO2的性能,二者同時含硫時的影響更大,并且單次循環(huán)實驗表明,煅燒氣氛或者碳酸化氣氛含相同濃度的SO2時,前者的影響更大;再次,碳酸化氣氛中含水10％或者20%時均能促進CaO的碳酸化,并且實驗證明水的促進作用發(fā)生在擴散控制區(qū),而關于煅燒氣氛含水卻得到了相反的結果。
　　本論文的研究結果表明,對進入吸附塔的煙氣進行預脫硫處理、碳酸化氣氛中含適量