氨水溶液吸收CO2.pdf

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1、第６０卷第２期化工学报Ｖｏｌ．６０Ｎｏ．２２００９年２月ＣＩＥＳＣＪｏｕｒｎａｌＦｅｂｒｕａｒｙ２００９檭殐檭檭檭檭檭檭殐檭檭综述与专论檭电厂烟气氨法脱碳技术研究进展檭殐檭檭檭檭檭檭殐檭刘芳，王淑娟，陈昌和，徐旭常（清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室，北京１０００８４）摘要：随着“后京都时代”的到来，电厂烟气氨法脱碳技术成为近年来新兴的ＣＯ２减排方法研究热点之一。本文对国内外有关氨法脱碳的机理、主要工艺和参数等的相关研究给予了详细的总结与分析，并对存在的问题和技术未来发展等方面进行了阐述。现有试验及系统模拟结果表明，氨法脱碳技术可实现９０％以上的ＣＯ２脱除效率，氨水溶液具有１．０

2、ｋｇＣＯ２／ｋｇＮＨ３以上的吸收能力；其中，ＣＯ２脱除效率、吸收能力及速率等参数主要受氨水浓度、吸收反应温度、吸收剂再生条件等因素影响。经济性研究显示，氨法联合脱除技术有望将ＣＯ２捕获带来的电价增长控制在２０％以内。关键词：电厂；烟气；二氧化碳脱除；氨吸收法中图分类号：ＴＫ０９文献标识码：Ａ文章编号：０４３８－１１５７（２００９）０２－２６９－１０犚犲狊犲犪狉犮犺狆狉狅犵狉犲狊狊狅犳犆犗２犮犪狆狋狌狉犲犫狔狌狊犻狀犵犪犿犿狅狀犻犪犳狉狅犿犳犾狌犲犵犪狊狅犳狆狅狑犲狉狆犾犪狀狋犔犐犝犉犪狀犵，犠犃犖犌犛犺狌犼狌犪狀，犆犎犈犖犆犺犪狀犵犺犲，犡犝犡狌犮犺犪狀犵（犓犲狔犔犪犫狅狉犪狋狅狉狔犳

3、狅狉犜犺犲狉犿犪犾犛犮犻犲狀犮犲犪狀犱犘狅狑犲狉犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵，犕犻狀犻狊狋狉狔狅犳犈犱狌犮犪狋犻狅狀，犜狊犻狀犵犺狌犪犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔，犅犲犻犼犻狀犵１０００８４，犆犺犻狀犪）犃犫狊狋狉犪犮狋：ＷｉｔｈｔｈｅｃｏｍｉｎｇｏｆｔｈｅｐｏｓｔＫｙｏｔｏｐｅｒｉｏｄ，ＣＯ２ｒｅｍｏｖａｌｂｙｕｓｉｎｇａｍｍｏｎｉａｓｏｌｕｔｉｏｎｓｈａｓｂｅｃｏｍｅａｎｅｍｅｒｇｉｎｇ，ｈｏｔｒｅｓｅａｒｃｈｓｕｂｊｅｃｔｉｎｔｈｅｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ．ＴｈｉｓｐａｐｅｒｆｏｃｕｓｅｓｏｎｔｈｅｒｅｌａｔｅｄｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｏｎｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＣＯ２ｒｅｍｏｖａｌｂｙｔｈｅ

4、ａｍｍｏｎｉａｍｅｔｈｏｄ，ｍａｊｏｒｔｅｃｈｎｉｃａｌｄｅｔａｉｌｓａｎｄｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ａｎｄｇｉｖｅｓａｄｅｔａｉｌｅｄｓｕｍｍａｒｙａｎｄａｎａｌｙｓｉｓ．Ｓｏｍｅｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓｏｆｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ，ｅｘｉｓｔｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍｓａｎｄｔｈｅｆｕｔｕｒｅｏｆｔｈｉｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｒｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆＣＯ２ｒｅｍｏｖａｌｂｙａｍｍｏｎｉａｓｏｌｕｔｉｏｎｓｃｏｕｌｄｒｅａｃｈｍｏｒｅｔｈａｎ９０％ａｎｄｔｈｅＣＯ２ａｂ

5、ｓｏｒｐｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙｍｉｇｈｔｂｅａｂｏｖｅ１．０ｋｇＣＯ２／ｋｇＮＨ３．ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔＣＯ２ｒｅｍｏｖａｌｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙａｎｄａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｒａｔｅｍａｉｎｌｙｄｅｐｅｎｄｏｎｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆａｑｕｅｏｕｓａｍｍｏｎｉａ，ｒｅａｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆａｂｓｏｒｐｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｆｏｒｒｅａｇｅｎｔｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｅｃｏｎｏｍｉｃａｎａｌｙｓｉｓｔｅｌｌｓｔｈａｔｔｈｅｃｏｍｂｉｎｅｄｒｅｍｏｖａｌｏｆａｃｉｄｇａｓｅ

6、ｓａｎｄｈｅａｖｙｍｅｔａｌｆｒｏｍｆｌｕｅｇａｓｂｙｕｓｉｎｇａｍｍｏｎｉａｍｉｇｈｔａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｇｏａｌｏｆｏｎｌｙ２０％ｉｎｃｒｅａｓｅｉｎｔｈｅｃｏｓｔｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ（ＣＯＥ）．犓犲狔狑狅狉犱狊：ｐｏｗｅｒｐｌａｎｔ；ｆｌｕｅｇａｓ；ＣＯ２ｃａｐｔｕｒｅ；ａｍｍｏｎｉａｍｅｔｈｏｄ其中，煤炭是一种高ＣＯ排放燃料，单位热量燃引言２煤引起的ＣＯ排放较石油和天然气分别高出３６％２世界上约７５％的ＣＯ排放来自化石燃料燃烧，［１］２和６１％。据经济合作发展组织（ＯＥＣＤ）和国际２００８－０８－２０收到初稿，２００８－１１－０４收到修改稿。犚犲犮犲犻狏犲犱犱犪狋犲：２０

7、０８－０８－２０．联系人：王淑娟。第一作者：刘芳（１９８２—），女，博士研犆狅狉狉犲狊狆狅狀犵犱犻狀犵犪狌狋犺狅狉：ＷＡＮＧＳｈｕｊｕａｎ．犈－犿犪犻犾：ｗａｎｇｓｈｕｊ究生。＠ｔｓｉｎｇｈｕａ．ｅｄｕ．ｃｎ·２７０·化工学报第６０卷［２］能源署（ＩＥＡ）数据显示，现有电厂ＣＯ年排放题。在吸收剂的研究上，主要侧重于寻找新吸收２量约１０６亿吨，占全世界排放总量的４０．６％，其剂，目标是吸收能力在１ｋｇＣＯ／ｋｇ溶剂以上，能２中燃煤电厂７６亿吨，占