燃煤CO2减排技术

燃煤CO2等温室气体的大量排放是造成全球气候变暖的一个重要原因。阐述了我国CO2的排放状况,概括了减少燃煤CO2排放的3种途径:提高能源效率、改革传统的煤炭燃烧利用方式、烟气中CO2的捕获与储存。综述了国际社会减排CO2的努力以及各国新一代的洁净煤技术计划。着重介绍了几种燃煤CO2减排的新技术,包括CaO碳酸化-煅烧循环的CO2分离(CCR)技术、O2/CO2循环燃烧技术及化学链燃烧(CLC)技术。比较了CaO碳酸化-煅烧循环的CO2分离技术与使用MEA的吸收技术的经济性。提出了一类用于化学链燃烧的新型非金属氧载体,给出了这些氧载体在与不同气体燃料组成的反应系统的热力学以及动力学特性的一些初步结论。     

燃煤电厂烟气中脱除CO_2方法的探讨

燃料电力生产发电产生的CO2是造成全球气候变暖的主要温室气体之一,燃煤电厂烟气中脫除CO2与缓解和预防气候变暖、全球气候恶化息息相关。探讨了脫除CO2的原理、设施、流程和CO2的提纯及综合利用等,提出了可行的解决途径与方式。     

全球气候变暖与温室气体排放

温室气体排放造成全球气候变暖，已给人类带来了灾难。文章分析了CO2和SF6等温室气体使全球气候变暖的主要原因，并提出了当前减少CO2和SF6等温室气体排放的一些措施。     

火力发电厂CO2回收与利用技术开发动向

0 前言 近年来地球温室效应已成为人们的关注的焦点.防止全球气候变暖的京都会议(COP3)公约规定:工业发达国家到2010年CO2和其它能使气候变暖的气体总排放量降到5.2%的水平,具体如表1所示.     

基于逾渗理论的CaO吸收CO2动力学模型研究

石灰石循环吸收技术被认为是一种高效、经济的减排烟气中CO2技术。但这种方法循环效率降低较快,吸收剂利用率也较低。为了对这一过程有很好的认识,改善吸收剂的利用率,针对颗粒典型气固反应模型的缺点,将逾渗理论应用于CaO与CO2反应模型中,对CaO颗粒吸收烟气中CO2的过程进行描述。实验数据与模型数据相结合,表明新的模型可以很好地对吸收过程进行描述,并得出:烟气中CO2体积分数对CaO转化率的影响主要是在反应初期的化学反应阶段;小粒径CaO颗粒在一定程度上可以提高CaO的钙转化率。这为实际过程提高循环吸收效率提供理论指导。     

掺杂镧铝盐对钙基循环捕捉CO_2能力的影响

钙基循环已经被证明是燃煤电厂尾气CO2捕捉最有吸引力的方式之一。但是,随着循环反应次数的增加,再生的CaO的捕捉效率迅速降低。为提高多次循环后CaO的碳化效率和吸收容积,采用燃烧合成法制备不同掺杂质量比例的改性CaO/La2O3、CaO/Ca12Al14O33、CaO/LaAlO3吸收剂。研究结果表明,不同量地掺杂镧盐或铝盐均能大幅提高钙基CO2吸收剂的碳化效率,其中单独掺杂铝盐较镧盐使CaO循环捕捉CO2的效果更好。但是同时掺杂2者时,生成的LaAlO3作为极具活性的催化物质,只需要较小的掺杂量(5%),就可以使吸收剂在15个碳化/煅烧循环后仍然获得超过0.4(gCO2/g吸收剂)的吸收容积。而单独掺杂铝盐,所生成的Ca12Al14O33作为一种惰性骨架物质,只有在掺杂量较大(10%)时才能使吸收剂获得等量的吸收容积。     

CO2分离封存技术研发情况介绍

燃煤电站是当今排污最严重的发电站。燃煤电站排放出大量的CO2 ,导致全球气候变暖,形成了所谓的温室效应。不排放或超低排放CO2 的清洁型燃煤电站便成为世界各国的热门研发项目,其中CO2 的分离封存技术为关键技术。目前美国在该新技术的研发方面处于领先地位。美国橡树岭国家实验室正研究开发低成本纳米微孔薄膜,将煤气化过程中产生的H2 同CO2 分离。美国Eltron研究公司正试验利用纳米技术,使用只允许H2 通过、可有效截取CO2 的金属陶瓷薄膜来分离H2 和CO2 ;其正在实验的新型薄膜比其它实验中的薄膜效率高10倍,有望到2 0 0 4年9月使…     

照明与CO2的减排

为应对全球气候变暖,世界各国纷纷提出了节能减碳的目标。绿色照明是照明节电、减少环境污染和保护生态平衡的系统工程,是节能减碳的一项重要的手段。2011年是中国＂十二五＂的开局之年,加快推广实行绿色照明工程,减少CO2的排放,以确保中国对世界的承诺,有着重要的意义。本文就照明产品与CO2的减排数据进行了具体分析,对人们选用照明产品和减排CO2具有指导意义。实行绿色照明不仅可以节电节能,还可以减少CO2的排放,缓解温室效应,从而保护地球的环境。     

美国提出捕获CO2的新方法

CO2是造成全球气候变暖的首要因素。燃煤发电厂毫无疑问是温室气体CO2排放大户。目前，美国怀俄明大学的一个研究小组正提出一个方便且可能有经济价值的捕集CO2的方法。     

减小SF_6气体在高压开关设备中的用量

<正>1全球变暖与温室气体在地球上,大部分太阳的辐射光穿过地球大气到达地表面。大部分的辐射光被地表面吸收,使地球表面变暖。另一方面,CO2等温室气体会吸收红外线的大部分波长区域,并再次辐射出,使地球变暖的情况更为严重。一般来说,CO2气体对大部分波长的红外线吸收率都很高,但唯独对8~12μm波长范围内的红外线吸收率很小。这一范围波长的红外线穿透率很高,被称为"大气之窗"。同样是     

钙基吸附剂热解/碳酸化循环分离CO2过程的研究

钙基吸附剂热解/碳酸化循环再生CaO吸附CO2是燃煤电站控制CO2排放的有效方法之一。随着热解/碳酸化循环反应次数的增加,烧结使再生的CaO的碳酸化转化率迅速降低。为了使CaO在长期循环热解/碳酸化再生过程中保持较高的CO2吸附能力,分别采用3种溶液改性钙基吸附剂,包括乙醇水溶液、醋酸溶液和KMnO4溶液。同时对贝壳循环吸附CO2的特性进行了研究。研究表明,经乙醇和醋酸溶液改性后,热解产生的CaO的循环碳酸化转化率得到明显提高,抗烧结性能得到增强,并且比表面积和比孔容显著增大。经KMnO4溶液改性后的钙基吸附剂的循环转化率也得到了提高,这是由于KMnO4分解的活性物质催化了CaO的碳酸化反应。数据表明贝壳作为钙基CO2吸附剂是可行的。改性的钙基吸附剂和贝壳作为CO2吸附剂具有良好的应用前景。     

燃煤烟气氨法CO2减排技术的研究

本项目是利用氨水作为吸收剂,进行燃煤烟气中CO2的捕集研究,分析了氨水吸收过程的参数（包括氨水浓度、烟气温度、氨水流量、烟气流速等）优化选择和对烟气中多种污染物的脱除情况,得出燃煤烟气氨水吸收法减排CO2的技术可行性结论。通过这一研究,为今后大规模的氨法捕集燃煤电站CO2工程应用提供了技术支持。     

改性钙基吸收剂高温循环捕集CO2过程中的分形维数

采用醋酸溶液改性的石灰石作为CO2高温吸收剂,借助于N2吸附法研究了改性石灰石在循环煅烧／碳酸化反应过程中CaO分形维数的变化规律。结果表明：石灰石经醋酸改性后,其煅烧产物CaO的分形维数得到提高。随循环次数增加,来自天然石灰石CaO的分形维数迅速减小,而来自改性石灰石CaO的分形维数随循环次数增加而下降缓慢,且在相同循环次数时改性石灰石CaO的分形维数均高于天然石灰石CaO。研究发现来自改性和天然石灰石的CaO分形维数与其CO2捕集性能之间,分形维数与比表面积之间都存在着明显的内在联系。改性钙基吸收剂具有更高循环捕集CO2性能的实质是其煅烧产物CaO在循环煅烧／碳酸化过程中保持了较大的分形维数。     

CO2减排及封存利用技术概况及发展

减缓以至最终控制能源生产利用过程中CO2的排放量,是全球能源生产面临的重大挑战。文章从提高能源利用效率和转化效率以及CO2的捕集、分离和利用两个方面介绍了国内外CO2减排技术,如洗煤技术、高效清洁煤技术等,以及分离捕集CO2、封存利用CO2的各种方法。对CO2减排技术的发展方向还作了探讨。     

煤粉高掺钙燃烧时煤灰矿物的形成动力学机理与实验研究

在前期研究工作的基础上，通过实验研究和动力学分析，对煤粉炉中煤粉在高掺钙条件下燃烧时的煤灰矿物形成机理作了进一步阐释，实验证明，在高掺钙条件下，煤灰中的主要矿物确实是硅酸二钙和钙铝黄长石，而且在掺钙数量足够时以硅酸二钙为主，动力学分析的结果则说明，在煤粉炉的燃烧条件下，形成硅酸二钙等矿物的固相反应速度相当高，可以在几秒钟内完成大部分反应，了解煤粉高掺钙条件下燃烧时的煤灰矿物形成机理，可以为粉煤灰改性处理的研究提供理论指导。     

O2/CO2气氛下煤燃烧特性试验研究与分析

富氧燃烧技术不仅能使分离收集CO2和处理SO2容易进行，还能减少NOx排放，是一种能够综合控制燃煤污染物排放的新型洁净燃烧技术。简要介绍了O2／CO2气氛下煤燃烧特性的国内外研究现状，进行了不同氧含量的O2／CO2气氛和O2／N2气氛下的热重与循环流化床(CFB)燃烧试验研究，为CFB富氧燃烧技术的工业化应用进行了基础准备。     

煤灰氧化物与钙基固硫产物的高温多相反应机理

高温下常规固硫产物CaSO4的不稳定与分解是导致层燃炉和煤粉炉内固硫效率低下的主导因素，研究不同矿物质体系中硫酸钙的高温热变化行为具有重要意义。文中以化学纯矿物为研究对象，采用TG-DTG-DSC热综合分析法研究了煤灰氧化物SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO对CaSO4高温稳定性的影响；并采用高温反应器、XRD等试验设备及测试方法分析了CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3与CaSO4所组成的二元、三元矿物组分的固相反应过程。结果表明，CaO的加入对CaSO4的分解影响并不明显，SiO2、Fe2O3、Al2O3对CaSO4的分解总体表现为促进作用。SiO2在高温下易与CaO发生固相反应形成硅酸二钙和硅酸钙使得CaSO4的初始分解温度降低，在1200℃以后硫硅酸钙的形成对CaSO4的分解有一定的延缓作用。Fe2O3的加入由于铁离子的扩散效应促进了CaSO4的分解。Al2O3对CaSO4分解的影响具有两重性，Al2O3在CaSO4分解初期易与CaO发生固相反应形成铝酸钙促进CaSO4分解，但在CaSO4分解后期形成硫铝酸钙在一定程度上抑制了CaSO4的分解。     

静电加速器高压的产生、提高、测量与稳定

介绍了静电加速器高压的产生、提高、测量与稳定后研究了绝缘气体成份、气压和湿度对击穿电压Ub的影响。发现67~0.1 Pa气压时存在耐压“盲区”;Ub随气压升高而增强,>0.6 MPa后N2、CO2的Ub增加趋势变缓,而混合气体的Ub仍增加较快,N2∶CO2为4∶1时效果最佳;加入SF6可明显提高Ub;湿度对Ub影响不大。     

电站烟气中CO2减排新技术双重效益的研究

温室气体 ,特别是 CO2 的排放和减排问题已经引起了国际社会的极大关注。分析并借鉴化肥生产工艺 ,用氨水喷淋火电站锅炉排烟烟气来吸收 CO2 ,不仅可以达到 CO2 减排的目的 ,还可以获得优质化肥。由于在高于 60℃的环境温度下碳酸氢铵会分解为 NH+4和 HCO- 3 ,研究 HCO- 3 中重新返回大气的二氧化碳量是非常必要的 ,进而可以评估这种减排方法的应用价值。     

循环流化床富氧燃烧下飞灰的碳酸化

利用热天平对2种电站循环流化床飞灰富氧燃烧条件下碳酸化的特性进行了实验研究。重点探讨了温度和CO2浓度对CaO碳酸化速率的影响规律。发现温度是CaO碳酸化的重要影响因素。在500~800 ℃内,温度升高会加速碳酸化反应,包括反应速率和最终转化率。得出：富氧燃烧下CFB中的高温受热面,将是CaO发生碳酸化并结垢的主要部位。飞灰碳酸化的实验结果表明,高的CO2浓度是会加速CaO的碳酸化反应,得到更高的转化率。但是,这种影响随着温度的降低而减弱。飞灰孔隙特性也对CaO的碳酸化反应起很重要的作用。对CaO活化能的计算,采用了分区计算的方法。2种飞灰的活化能相差不大,而且产物层控制阶段的活化能都几乎是化学反应控制阶段的2倍。