水泥工业CO_2过程捕集技术研究进展

水泥工业CO_2排放量约占全球CO_2总排放量的5%,CO_2捕集利用及储存是水泥工业最有减排潜力的技术。围绕水泥生产过程CO_2捕集,本文重点讨论了全氧燃烧技术、分解炉全氧燃烧技术、直接分离反应技术在水泥工业的研究及应用进展。阐述了全氧燃烧捕集CO_2的技术方案,分析了全氧燃烧对传统水泥生产过程—生料分解、熟料煅烧、熟料冷却的影响规律,并介绍了全氧燃烧技术的应用进展。对两种分解炉全氧燃烧技术路线进行了对比分析,详细介绍了分解炉全氧燃烧的工业化试验结果。分析了直接分离反应技术捕集CO_2的工作原理,介绍了捕集水泥生产CO_2的LEILAC工业计划。本文对比分析了全氧燃烧技术、分解炉全氧燃烧技术、直接分离反应技术在CO_2捕集效率、改造与投资成本、工业化应用等方面的差异,并对我国水泥工业CO_2过程捕集技术进行了介绍。     

太阳能辅助碳捕集:适用技术、性能比较和发展趋势

太阳能辅助碳捕集系统集合了提高能源转换效率、使用可再生能源和二氧化碳捕集与封存3种应对气候变化挑战的技术,是跨学科研究中的新兴领域。本文综述了燃烧后、燃烧前和富氧燃烧碳捕集技术中太阳能辅助碳捕集的研究现状,并从分离方式、分离技术和太阳能辅助方式等方面进行了深入分析。其后从分离理想最小功和分离热力学效率对不同二氧化碳的分离技术进行了性能评价。最后对太阳能辅助碳捕集技术的发展趋势进行了梳理,分离模型方法不再适合光催化等第二代碳捕集技术,碳捕集理论研究的框架有待拓展;太阳能辅助环节将从碳捕集过程逐步扩展到运输和储存过程;太阳能辅助形式中的梯级利用更加灵活多样。该新兴技术在能效基础理论、太阳能梯级利用和高效集成三方面亟待突破。     

碳捕集技术研究进展

碳捕集技术对于减少大气中的CO_2浓度显得至关重要,尤其是对于排放大量温室气体的火力发电厂和工业源的CO_2捕集。本文主要概述了CO_2的燃烧前捕集、富氧燃烧捕集、燃烧后捕集这3种主要的碳捕集技术的研究现状,并结合当前正在研究的碳捕集技术,提出了碳捕集技术未来可能的发展方向。     

燃烧后CO_2捕集技术与工程进展

当前主流CO2捕集技术有3种,分别是燃烧后、燃烧前和富氧燃烧CO2捕集技术。本文主要介绍了燃烧后脱碳技术的工艺流程以及优缺点,总结了国内外典型CO2捕集项目及其进展情况,最后结合目前CO2捕集发展状况提出了未来碳捕集技术发展方向建议。     

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。     

双级燃料反应器的煤化学链燃烧特性

在5 kWth双级燃料反应器的化学链燃烧装置上,开展煤化学链燃烧特性研究,重点考察反应温度和气化介质对燃烧补偿率、碳增补率、出口气体组分浓度、额外耗氧率以及碳捕集效率的影响规律。实验结果表明,较高的反应温度能显著提高燃烧效率,900℃时出口烟气中CO_2浓度可达92.1%;随着反应温度升高,碳捕集率和燃烧补偿率分别上升至99.6%和83.4%,额外耗氧率和碳增补率下降至12.1%和4.8%。以CO_2为气化介质时,整体反应效率有大幅下降,额外耗氧率提高至23%。此外,在Ⅰ级FR反应器内发现有少量的团聚颗粒,但并未对流化产生影响。     

固体燃料流化床富氧燃烧的研究动态与进展

二氧化碳捕集与利用是全球学术界和工业界关注的热点,也是燃烧科学技术领域的前沿和难点。固体燃料的流化床富氧燃烧耦合了流化床燃烧和富氧燃烧的诸多优点,是最具工业应用前景的燃烧中碳捕集技术之一。为更全面把握该领域最新动态,对近年来流化床富氧燃烧的研究进行了系统梳理,在简述富氧燃烧基本技术原理基础上,分析了国内外的研究动态,总结了主要研究进展,包括单一燃料流化床富氧燃烧、混合燃料流化床富氧燃烧、加压流化床富氧燃烧和新型流化床富氧燃烧,并探讨了固体燃料流化床富氧燃烧技术将来发展趋势和研究重点。     

固体燃料流化床富氧燃烧的研究动态与进展

二氧化碳捕集与利用是全球学术界和工业界关注的热点，也是燃烧科学技术领域的前沿和难点。固体燃料的流化床富氧燃烧耦合了流化床燃烧和富氧燃烧的诸多优点，是最具工业应用前景的燃烧中碳捕集技术之一。为更全面把握该领域最新动态，对近年来流化床富氧燃烧的研究进行了系统梳理，在简述富氧燃烧基本技术原理基础上，分析了国内外的研究动态，总结了主要研究进展，包括单一燃料流化床富氧燃烧、混合燃料流化床富氧燃烧、加压流化床富氧燃烧和新型流化床富氧燃烧，并探讨了固体燃料流化床富氧燃烧技术将来发展趋势和研究重点。     

二氧化碳捕集分离技术综述

二氧化碳捕集技术大致可分为:燃烧前脱除二氧化碳,如整体煤气化联合循环发电系统(IGCC);燃烧中脱除二氧化碳,如化学链燃烧(CLC)和富氧燃烧(Oxyfuel Combustion);燃烧后烟气中二氧化碳捕集与封存(CCS)。本文在现有基础上综述了新型二氧化碳捕集技术,包括离子液体吸收、金属有机骨架化合物吸附、电化学法等。     

燃烧前CO_2捕集技术在IGCC发电中的应用

由于整体煤气化联合循环(IGCC)发电本身的技术特点,使得其非常适合于进行燃烧前CO2捕集。针对IGCC特点,提出了一种MDEA脱酸气结合湿法氧化法硫回收的燃烧前CO2捕集流程。通过模拟计算,验证了流程的可行性。将其与IGCC发电系统集成,对比计算了有无燃烧前CO2捕集的IGCC系统供电效率等相关参数,燃烧前CO2捕集使IGCC供电效率降低约10个百分点。分析指出了导致包含燃烧前CO2捕集的IGCC供电效率降低的3个因素:蒸汽消耗、燃料化学能损失和新增动力设备电耗,并据此确定了今后的优化方向。