《CO2捕集技术》PPT课件.ppt

《《CO2捕集技术》PPT课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、CO2捕集与封存技术CO2捕集：燃烧前捕集、燃烧后捕集、富氧燃烧捕集CO2封存：转化为无机碳酸盐、工业应用、注入海洋深处、注入地下岩层燃烧后捕集吸收分离法吸附分离法膜法低温蒸馏法化学链燃烧法富氧燃烧法第二章CO2吸收分离技术吸收分离法：国际上采用的主要方法之一CO2吸收分离法特点：设备投入成本低、分离效果好、运行稳定、技术相对成熟已经在化工、食品行业得到广泛应用第二章CO2吸收分离技术2.1CO2吸收分离原理CO2吸收分离法：CO2在溶液中的溶解度与混合气中其他组分的溶解度不同。CO2吸收分离法物理吸收法化学吸收法物理-化学吸收法不循环（吸收剂不再生）循环（吸收剂循环使用）2.1.1CO2物理

2、吸收分离原理特征：CO2、液体溶剂不发生化学反应。常用吸收剂：水、有机溶剂（不反应的非电解质）、有机溶剂水溶液。特点：1、适用CO2分压高、净化要求不高的情况。2、再生不需加热，降压、气提。3、工艺简单，操作压力高，CO2回收率低。4、气体一般需预处理（烟气脱硫脱硝）。2.1.2CO2化学吸收分离原理原理：气体与吸收剂活性组分反应，升温分解释放起始组分。气体溶解度影响因素：物理溶解度、化学反应平衡常数、化学反应当量比吸收剂再生：升温，不是降压。2.2CO2化学吸收分离关键技术化学吸收法：气液反应脱除气相中易溶于吸收液的方法。实质：碱性吸收剂与混合气中CO2发生化学反应，形成不稳定的盐，一定条件

3、逆向分解释放CO2再生，从而达到目的。特点：低温吸收CO2，富液高温释放，吸收剂再生。工艺配置：不循环工艺、循环工艺。（吸收剂是否循环）不循环：工艺配置简单，净化能量消耗小，吸收剂消耗费用增加，废液吸收剂处理困难。循环：吸收剂消耗少，能耗高，工艺配置复杂。（采用较多）典型CO2化学吸收分离五大系统：吸收装置、解吸装置、能量交换装置、系统动力装置、系统辅助装置。2.2.1吸收剂优化选择1.溶剂吸收容量（溶解度、与温度压力关系）2.溶剂选择性3.饱和蒸汽压力（不应太大，以免溶剂损耗，溶剂沸点要高）4.沸点（高于150℃）5.凝固点（较低）6.密度（影响较低，选用密度较低的吸收剂）7.黏度（影响传质

4、传热，选用黏度小的吸收剂）8.热化学稳定性腐蚀性、环境影响、毒性等等。电厂烟气特征：烟气分压低、流量大、处理前后压降要求高。目前电厂常用吸收剂：一乙醇胺（MEA）缺点：再生能耗大、易与杂质气体反应、高温腐蚀、黏度偏大、价格偏高。新吸收剂研究方向：1.氨水:效率优于MEA，价格优势；易挥发，再生分离困难，易二次污染。2.离子液体：新型熔融盐，高CO2吸收负荷，再生简单；黏度高，易分解产生毒性。3.混合胺：一二级醇胺CO2反应效率高，三级醇胺CO2吸收负荷高。传统化学吸收法反应设备：填料塔。优点：技术成熟，强有力的市场应用。缺点：混合、传质速率低，塔设备尺寸巨大，气液直接接触导致吸收剂夹带、沟流、

5、鼓泡等。降低尺寸和投资的关键：1.反应设备传质强化（填料革新、应用新吸收设备）2.解决气液接触操作问题新设备：中空纤维膜反应器、超重力旋转反应器2.2.2反应设备传质强化技术2.2.3高效低能耗富液再生技术传统化学吸收法再生工艺：能耗高美国Praxair：抗氧化吸收工艺美国DOE/NETL：CO2压缩热回收利用工艺Jassim：变压再生、再生气体分级压缩Teramoto：毛细管式超滤膜Bhaumik：减压工艺。1.碳酸钾法CO2+K2CO3+2H2O=2KHCO3适用于合成氨工艺气、天然气和粗氢气回收CO2活化热碳酸钾法：提高吸收温度、压力，同一温度下降压解吸反应速率提高，需加入活性剂提高吸收

6、、解吸速率并减轻腐蚀。2.Solfinol法物理-化学法，低压：有机胺与CO2反应，高压：CO2物理溶解。缺点：溶剂易降解，价格高3.醇胺法分子含羟基（可使蒸汽压降低增加水溶性）、胺基（使水溶液显碱性）与CO2反应机理相当复杂。吸收能力决定于其碱性强弱。2.2.4典型化学吸收技术2.3CO2化学吸收分离工艺设计2.3.1收集基础资料，明确设计目标（1）基础资料收集：空间、位置、温度、压力；（2）明确任务：气体处理量、分离要求、操作温度、操作压力、物料腐蚀等。2.3.2吸收剂种类、浓度选择（1）吸收剂选择：被处理气体的压力、温度、组成、净化要求、吸收剂物性、价格；工艺要求：高CO2反应速率、高C

7、O2负荷，易再生、价廉、无毒无腐蚀等等。（2）吸收剂浓度：根据腐蚀性和操作经验，一般20%-30%。2.3.3物料平衡计算（1）气液平衡关系；（2）操作线方程以及最小液气比（3）解吸过程的最小液气比2.3.4填料吸收塔和解析塔设计（1）填料选择。（2）塔径计算（3）塔高计算第三章CO2吸附分离技术目录吸附分离原理1吸附分离CO2技术2吸附工艺33.1吸附分离原理吸附分离：基于气体、液体与吸附剂活性