氨法捕集CO2过程中氨逃逸规律研究

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随着温室效应进程的不断加快,世界各国所面临的CO2减排压力在不断增大,人们对于CO2减排方法及策略的研究在不断深入之中。众多CO2减排方法中,氨法捕集燃烧后烟气CO2技术因其效率高、能耗低且应用范围广泛等优点而被予以广泛关注。但使用氨水捕集CO2,氨的挥发、逃逸会造成吸收剂利用率下降、捕集效能降低等问题,同时会造成空气污染。针对氨逃逸问题,本文设计、搭建了氨法捕集CO2实验系统,利用鼓泡反应器,研究了不同吸收液氨浓度、不同吸收温度、不同烟气体积流率及不同烟气成分等条件下氨的逃逸情况。通过对氨逃逸量、CO2吸收效率及吸收液担载度等参数的测量、分析,并结合氨的解吸、传质理论,给出了有利于减少氨逃逸的工况参数优化值,得出了在优化的工况条件下,即低氨浓度、低温度、低烟气流速及高CO2组分下,氨的逃逸量可相对减少约9.5%30.4%的结论。为进一步控制和减少氨的逃逸,本文还对有机添加剂控制氨逃逸、水洗捕集逃逸氨进行了研究,结果表明,使用乙醇添加剂可使氨逃逸量降低约10.5%17.8%,水洗捕集装置对逃逸氨的捕集效率可达95%99.5%。估算在优化工况条件下,联用乙醇添加剂及水洗捕集装置,系统氨逃逸值可降至10ppm以下。本论文的创新之处在于:对氨法捕碳过程中的氨逃逸问题进行研究,提出了有效控制氨逃逸的系统与方法。在优化的工况条件下,联合使用添加剂及捕集装置,可使系统氨逃逸降至较低水平,相应的研究结论可对氨逃逸及其控制技术的进一步研究提供参考。
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