强化吸附捕获烟气二氧化碳的方法及模拟
2015-09-03国丽荣谭羽非
哈尔滨工业大学学报 2015年8期
关键词:烟气
国丽荣,谭羽非
(1.哈尔滨工业大学市政环境工程学院,150090哈尔滨;2东北林业大学土木工程学院,150040哈尔滨)
中国是以化石燃料为重要能源的国家,CO2排放总量居世界之首,燃煤电厂排放烟气中所含CO2是造成温室效应的主要因素,分离烟气混合气体中的CO2是一个迫切需要解决的问题.
混合气体的分离方法包括吸收法、吸附法、膜分离法等,其中吸附法以设备简单、无腐蚀和能耗低等优势,成为研究应用焦点[1-2].在捕获烟气中 CO2的研究方面,主要是利用吸收法进行CO2捕获[3-4],只有少数采用变温吸附法和变压吸附法捕获CO2的研究[5-6],但还处于起步阶段,需进一步探索和研究物理吸附法用于CO2捕获的吸附剂材料和吸附系统型式.若采用吸附法捕获烟气中CO2,由于燃煤电厂中烟气具有较高流速和温度,且所含的CO2体积分数较低,致使吸附法捕获烟气中CO2的研究,存在诸多技术难点,目前尚无法获得工程应用[7].
本文在分析了吸脱附各影响因素和吸脱附过程热效应的基础上,设计并提出在吸附器外设置套管的套管式吸附器,模拟计算了套管内通入不同温度水时,吸附器的吸附量和脱附率.
1 强化吸附方法的提出
影响吸附剂对CO2吸附过程的因素是多方面的,主要有吸附材料的传热传质性能、烟气温度、流量及烟气中CO2体积分数、吸附温度以及吸附器壁的换热系数等,另外,吸附过程释放热量的吸附热效应也会对吸附器内的吸附过程产生重大影响.文献[8]研究表明……
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