电化学介导胺再生CO2捕集系统电化学性能研究

二氧化碳(CO2)捕集是实现我国碳中和目标的重要手段.电化学介导胺再生(EMAR)CO2捕集系统是一种极具应用前景的碳捕集技术.为了进一步研究EMAR的电化学性能,利用H型电解池,对以乙醇胺(MEA)溶液为吸收剂,铜离子为金属配体的体系开展电化学行为研究.结果表明:阴极和阳极反应均是分步进行的,且均由扩散和电荷传递共同...     

含油污泥在煤粉锅炉雾化喷燃的研究分析

为了高效低成本处理含油污泥,提出了含油污泥在煤粉锅炉雾化喷燃的工艺。重点介绍了采用雾化喷燃含油污泥的过程,揭示了含水率对于污泥特性影响,探讨了在不同含油污泥与煤混烧比条件下,锅炉效率和污染物排放的变化规律。结果发现污泥含水率越低,炉膛里面的能量损失越小。含水率为90%时,具有较优流动特性。掺烧污泥对燃煤锅炉效率影响较小,在最大污泥掺烧比条件下混合燃烧效率比煤粉单独燃烧时锅炉效率仅减小0.17%。掺烧处理每吨污泥耗煤0.14t。分析表明:处理某大型化工厂的3万t/a污泥的运行费用折合标准煤为4 248t。因此,污掺烧具有较好的环保经济效益。     

吸收法捕集二氧化碳过程的离子浓度软测量

针对采用吸收法捕集CO2的过程中存在着成分难以准确在线测量的问题,设计了工业化应用最广泛的乙醇胺(MEA)化学吸收过程的软测量系统。系统使用红外传感器,通过基于改进Powell鲁棒支持向量机(IP-RSVM)的方法对吸收溶液的离子组分分布进行了软测量,其结果与核磁共振(NMR)测量所得的数据符合较好,均方误差为3.1692×10-7,最大绝对误差绝对值为0.0010,最大相对误差为3.54%。研究结果表明,在CO回收的软测量系统中,使用基于IP-RSVM的红外软测量具有良好应用前景。     

膜吸收法从烟气中分离二氧化碳的性能分析

膜吸收法是从烟气中分离二氧化碳的一种有效方法。建立了热再生和真空闪蒸能耗模型,分析了不同因素对再生能耗的影响。其中反应热分别为热再生和真空闪蒸再生能耗的46%和59.2%,是再生能耗的主要部分。热再生流程再生总能耗为4.140 4 MJ/kgCO2,膜真空闪蒸再生流程再生总能耗为3.241 1 MJ/kg-CO2,约为热再生流程的78%。在两种流程中,再生能耗在热再生流程和真空闪蒸再生流程所占比重分别为60%和62.74%,虽然真空闪蒸流程中再生能耗比重有所上升,但总能耗仍低于热再生流程。最后考察了膜吸收流程和化学吸收流程的经济性,结果表明膜吸收-真空闪蒸流程具有较强的竞争性。     

基于热泵技术的化学吸收法二氧化碳捕集系统

为了减小二氧化碳捕集过程的能耗,研究了一种采用化学吸收法的新型供热技术。首先建立了以乙醇胺(MEA)为吸收剂的化学吸收法捕集二氧化碳的解吸能耗数学模型,通过Matlab编程计算得到工程中解吸能耗变化趋势和最小的解吸能耗。其次,将热泵技术与化学吸收法相结合,通过高温热泵提供解吸热能,同时综合利用废热。利用ASPENPLUS模拟了两级正丁烷(R600)热泵供热流程、超临界CO2(R744)循环热泵供热流程的性能,发现应用热泵技术能显著降低流程的能耗,各项性能与流程最小能耗理论极限值非常接近。超临界CO2循环热泵供热流程性能最优,流程的耗功量只有普通流程能耗的36.9%,同时所需的冷却能也只有普通流程的34.4%。通过建立热力学和经济学模型分析表明,应用超临界CO2热泵后CO2减排成本为328.2$·(tCO2)-1、电价为0.748$·(kW·h)-1;电厂减排后效率为31.1%,相比采用普通加热解吸流程增加了7.7%。     

新型CO2捕集溶剂及工艺的研究进展

化学吸收法是处理燃煤电厂尾气CO₂最有希望大规模应用的重要途径,然而传统以乙醇胺为吸收剂的化学吸收法由于再生能耗过高限制了其广泛应用。结合新型CO₂捕集溶剂阐述了捕集工艺改进的研究进展,概述了包含吸收塔中间冷却及溶剂再循环的吸收过程工艺改进、闪蒸压缩及蒸汽/戊烷直接吹扫的再生过程工艺改进,并指出结合烟气实际组分开展新型溶剂的中试规模验证、捕集溶剂降解物性及挥发性有机物的处理工艺的研究为碳捕集技术的研发方向,为未来工业碳捕集的研究指明了方向。