宋涛
,
陈定千
,
张海峰
,
沈来宏
,
肖军
工程热物理学报
化学链燃烧是一种能够实现CO2内分离的新型的燃烧方式.基于单流化床和串行流化床反应器,研究了铁矿石为载氧体的无烟煤化学链燃烧特性.考察了常规煤气化和化学链燃烧条件下的无烟煤转化特性,并基于串行流化床揭示了温度对无烟煤化学链燃烧特性的影响规律.结果表明:载氧体的存在显著加速了煤气化反应的进行.燃料反应器出口CO2体积分数在950℃将近90％,铁矿石对煤气化产物有较高的反应性能.燃料反应器出口未检测到C2-C4碳氢化合物,铁矿石作为一种合适的潜在的载氧体可应用于煤化学链燃烧过程.
关键词:
化学链燃烧
,
CO2捕集
,
载氧体
,
铁矿石
,
燃烧特性
张帅
,
肖睿
,
杨一超
,
宋启磊
,
张会岩
工程热物理学报
针对废铁渣载氧体,在小型固定床反应器上进行了燃煤加压化学链燃烧试验以及载氧体持续循环能力的研究,结果表明,压力增加抑制了煤的初始热解过程,提高了煤焦的气化过程以及气化产物与载氧体之间的反应.随着压力增加,CO2浓度和燃料的转化率增加,CO和CH4的浓度降低,载氧体的转化率也随压力的增加而增加.由于载氧体载氧能力一定,随燃料与载氧体质量比增加,CO2浓度和燃料的转化率降低,不利于CO2捕集和能源的高效利用.循环试验表明,随循环次数增加,载氧体活性逐渐增强,热解气体和煤焦气化产物的转化率以及燃料的转化率均得到提高.
关键词:
CO2捕集
,
化学链燃烧
,
废铁渣载氧体
,
加压固定床
,
燃煤
孙荣岳
,
李英杰
,
谢辛
,
吴水木
,
刘长天
,
路春美
工程热物理学报
在分析纯CaCO3中浸渍添加Cl,利用双固定床反应器和热重分析仪研究了Cl对CaCO3循环捕集CO2性能的影响.结果表明:Cl/Ca摩尔比大于0.25:100时,随Cl/Ca摩尔比继续增加,吸收剂循环碳酸化转化率迅速降低.当Cl/Ca摩尔比为4:100时,经5次循环后吸收剂基本失去循环捕集CO2活性.吸收剂化学反应控制阶段的碳酸化速率和碳酸化转化率均随Cl/Ca摩尔比增加而降低,Cl对吸收剂扩散控制阶段碳酸化速率影响不大.添加Cl后,吸收剂烧结加剧,孔隙坍塌堵塞更加严重,比孔容和比表面积均减小,导致吸收剂循环碳酸化转化率降低.
关键词:
钙循环法
,
Cl
,
煅烧/碳酸化
,
CO2捕集
徐钢
,
胡玥
,
杨勇平
,
梁飞飞
,
张锴
工程热物理学报
针对燃煤机组燃烧后脱碳遇到的能耗高、成本大等问题,本文提出一种新型电站汽水流程与CO2捕集系统集成方法.该方法通过蒸汽引射器利用高压蒸汽提高低压蒸汽品质,回收高压蒸汽余压;通过部分再沸器疏水打循环的方式回收蒸汽余热;通过脱碳单元低品位热量加热凝结水的方式回收脱碳单元部分余热.结果表明,相较无集成脱碳系统,新集成系统在成本仅增加约0.25％的条件下,机组净出功增加117.56 MW,能效惩罚降低5.32个百分点,最终机组发电成本下降16.72％,CO2减排成本降低35.79％,实现了用较少投资获得较大收益的目标.
关键词:
燃煤电厂
,
CO2捕集
,
蒸汽引射器
,
余压余热利用
,
技术经济性分析
孟冰露
,
李辉
,
杨文斌
,
李江锋
,
于有海
,
闵永刚
硅酸盐通报
在水泥行业中,石灰石不仅是生产水泥的原料,而且也可以用来捕集废气中的CO2.但是,它的捕集效率会因其颗粒表面在经过几次捕集循环后发生烧结而严重降低.在本文中,我们利用不同种类的碳基材料(炭黑、石墨、竹炭和椰壳炭)来改性石灰石,提高其CO2捕集效率.碳基材料的引入可以改变石灰石颗粒的形貌:在煅烧过程中,碳颗粒在CO2的捕集循环前期起到支撑骨架的作用,循环后期碳颗粒在完全燃烧后,会产生孔洞,从而增加石灰石颗粒的比表面积,延缓烧结,提高循环煅烧/碳酸化率.实验研究表明,椰壳碳颗粒改性后的石灰石的CO2捕集效率比纯石灰石提高13％.
关键词:
CO2捕集
,
碳改性
,
石灰石
,
碳酸化率
单历元
,
李辉
,
孟冰露
,
李江锋
,
孟晶晶
,
于有海
,
闵永刚
硅酸盐通报
石灰石作为天然的CO2吸收剂,可有效的捕集烟气中的CO2,但随着循环反应次数的增加,石灰石颗粒表面会发生严重的烧结,使其酸化率迅速发生衰减.本文中利用自然界储量丰富的凹凸棒石对石灰石颗粒进行改性来减缓这一现象的发生,从而提高其CO2的循环捕集效率.凹凸棒石具有的天然纳米纤维状结构可有效的减少石灰石颗粒之间的相互接触,延缓石灰石的烧结团聚现象,从而提高其碳酸化率.实验结果表明:凹凸棒石原矿和提纯后的凹凸棒石均可作为添加剂提高石灰石对CO2的捕集效率,其中经过提纯处理后的凹凸棒石的改性效果最好;通过比较凹凸棒石改性前后的钙基吸收剂经过多次CO2捕集循环后的颗粒微观形貌的变化,可以发现经过凹凸棒石改性后的石灰石颗粒表面仍留有较多的孔道,使其抗烧结能力得到大幅的提高.
关键词:
CO2捕集
,
凹凸棒石
,
石灰石
,
碳酸化率
,
抗烧结
尤健
,
何雅玲
,
姚森
,
李明佳
工程热物理学报
本文采用二乙醇胺(DEA)作为化学吸收剂,通过流程模拟工具Aspen plus对电厂烟道气的CO2捕集过程进行模拟,分析各个关键参数对系统性能的影响.最后利用MATLAB软件构建了三种模型,对CO2捕集技术的环境影响进行评价.结论表明:升高吸收溶液温度会减少DEA溶剂损失,降低再沸器热负荷,不过提高溶液温度会消耗额外的能量;当吸收溶液质量分数为0.25时,再沸器消耗的等效功最少;在轮船运输场景下,当泄漏因子取0.05时,其有效排放因子大于参考电厂的排放因子,CCS技术在减缓气候变暖中不会起到作用.
关键词:
CO2捕集
,
Aspen plus
,
二乙醇胺
,
环境影响
王敏俊
,
刘晶
,
刘丰
,
刘洋
,
郑楚光
工程热物理学报
采用溶胶-凝胶燃烧法制备了铜基氧载体CuO/CuAl2O4,利用热重分析仪研究了铜基氧载体的释氧性能,并在固定床反应器内对铜基氧载体的释氧和吸氧特性进行了实验研究.结果表明:CO2气氛下,铜基氧载体能够释放出O2,随反应温度增加,O2-CO2混合气体中O2含量增加,反应时间减少.释氧后的铜基氧载体能够吸收N2-O2混合气中的O2,吸氧速率及转化率同时受到热力学和动力学控制.880℃ 为铜基氧载体最佳释氧与吸氧温度.
关键词:
铜基氧载体
,
化学链
,
制氧
,
CO2捕集
李江锋
,
李辉
,
杨文斌
,
孟冰露
,
于有海
,
闵永刚
硅酸盐通报
温室气体CO2的大量排放是全球气候变暖的主要影响因素,对于CO2的捕集再利用研究已引起了学界和工业界的广泛关注.石灰石循环煅烧/碳酸化法捕集工业CO2气体已经被大量报道,但石灰石在循环捕集过程当中其表面容易被烧结而降低了其捕集性能,基于此,我们提出了利用耐高温氧化物(如MgO、Fe2O3、SiO2)微粒对石灰石颗粒表面进行修饰改性以便提高石灰石颗粒的抗烧结能力及其CO2捕集特性并利用TGA和SEM对改性实验进行了捕集性能测试和颗粒形貌表征.试验结果表明,金属氧化物微粒对石灰石改性有效果,其中添加1 wt％ MgO微粒时可以使石灰石捕集CO2的性能提高7％～8％,且吸收剂颗粒孔隙结构得以改善.
关键词:
金属氧化物
,
改性石灰石
,
CO2捕集
,
碳酸化率
郭名女
,
杨仲卿
,
张力
工程热物理学报
本文通过严格控制实验条件,消除内扩散和外扩散的影响,对两种CaO质量分数均为75％的合成钙基吸收剂进行了本征动力学实验.通过晶粒模型分析,找到了完全由表面反应控制的本征动力学阶段,分析其本征反应动力学特性,得到本征反应速率常数κs和活化能E,并与早期的研究结果进行了对比分析.研究表明:两种合成吸收剂的活化能均小于石灰石吸碳反应的活化能;合成吸收剂的吸碳反应速率与石灰石分解CaO的吸碳反应速率具有相同的数量级.本研究同时得到了反应动力学控制阶段吸碳反应速率与驱动力CO2分压之间的关系.
关键词:
CO2捕集
,
本征动力学
,
钙基吸收剂
,
吸碳反应
,
活化能
