化學吸收法捕集二氧化碳工藝的模擬及實驗研究.pdf

1、溫室效應引起的全球氣候變暖對人類賴以生存的地球環(huán)境日益構成威脅?？刂谱钪饕臏厥覛怏w—CO2排放也逐漸成為學者們研究的熱點。盡管現(xiàn)階段化學吸收技術還有一定的缺點，但在所有燃燒后捕集CO2技術中，化學吸收法依然是最為成熟，也最有可能實現(xiàn)商業(yè)化以及工業(yè)化應用的技術之一。本文利用化工流程模擬軟件Aspen Plus對化學吸收法捕集CO2工藝完成了以下三方面的工作:對氨水吸收劑脫除300MW燃煤電廠煙氣中的CO2工藝流程進行了系統(tǒng)的模擬;對氨水

2、吸收劑與MEA吸收劑的吸收再生特性進行了比較;對蒸汽直接吹掃再生CO2系統(tǒng)進行了實驗及模擬工作。
　　通過使用氨水吸收劑模擬吸收300MW燃煤電廠模擬煙氣，分析吸收過程中貧液CO2負荷、流量、溫度，煙氣溫度，吸收塔高度等因素對吸收效果的影響;再生過程中富液溫度，再沸比，塔頂產(chǎn)品流率，冷凝溫度，再生壓力等因素對再生效果的影響;脫氨系統(tǒng)中脫氨吸收劑濃度，流量，負荷，壓力等對再生脫氨洗滌效果的影響。
　　比較了7wt％氨水吸收劑和

3、30wt％MEA吸收劑在吸收速率，吸收容量，塔內(nèi)溫度分布等方面的特點。結果顯示，MEA吸收劑具有更高的吸收速率，較低的吸收容量。MEA吸收劑在吸收塔內(nèi)平均溫度比氨水吸收劑吸收塔內(nèi)平均溫度要高。同時對再生過程中，再沸器熱負荷，冷凝溫度以及再生壓力這三個重要的再生操作條件的比較，分析各自的再生特性，得出兩種吸收劑在再生過程中的能耗差異。
　　利用蒸汽直接吹掃再生CO2系統(tǒng)，通過實驗及模擬過程分析了該工藝流程中蒸汽吹掃量，蒸汽的過熱度，

4、富液入口溫度，再生壓力，填料種類這五大因素對CO2再生效果的影響。研究結果顯示，在這五大因素中，蒸汽吹掃量，富液入口溫度對CO2再生效果影響較為明顯。吹掃蒸汽過熱溫度對CO2再生效果沒有太大影響，而再生壓力對CO2再生量的影響在不同的蒸汽吹掃量下呈現(xiàn)出不同的趨勢。在MellaPak，Mellapakplus，SuperPak，CY，IMTP這五種填料中，CY填料性能表現(xiàn)最好。該工藝能夠有效降低再生能耗計算過程中汽化潛熱部分的能耗，其相比