低浓度CO2捕集斜向紧凑微型流化床的设计及性能
2016-09-21李晓飞蔡文剑
李晓飞 王 雷 贾 磊 蔡文剑
(1山东大学控制科学与工程学院, 济南 250061)(2南洋理工大学电气与电子工程学院, 新加坡 639798)
低浓度CO2捕集斜向紧凑微型流化床的设计及性能
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(1山东大学控制科学与工程学院, 济南 250061)(2南洋理工大学电气与电子工程学院, 新加坡 639798)
为高效节能地利用固体吸附剂进行低浓度CO2捕集,提出了一种低压降和高吸附剂利用率的新型斜向紧凑微型流化床(OCMFB)反应器.通过CO2捕集实验,对OCMFB反应器与径向流固定床(RFFB)反应器、径向吸附器(RA)和流化床(FB)反应器的性能进行了对比研究.实验结果表明:与RFFB,RA和FB反应器相比,OCMFB反应器床道流化性和低进气速度的优势使压降最大降幅分别达到60%,56%和63%,CO2穿透吸附时间分别增加了42%,35%和8%,饱和时间分别缩短24%,20%和15%;经过10次CO2捕集循环后,OCMFB反应器与RFFB和RA反应器相比,吸附剂磨损基本相当,与FB反应器相比,吸附剂磨损明显减小;OCMFB反应器表现出比RFFB,RA和FB反应器更稳定的CO2吸附性能.
CO2捕集;固态胺吸附剂;径向流固定床;流化床
在能源、环境和健康等应用领域采用固体吸附剂进行低浓度CO2捕集具有重要的作用[1-2].近些年,经过大量的理论和实验研究,开发出了一些具有比常规胺系吸附剂更好的CO2吸附能力和更低再生能耗的固体吸附剂.Shekhah等[3]提出了一种同构金属-有机骨架SIFSIX-3-Cu吸附剂,该吸附剂在高度稀释的气流下表现出良好的CO2捕集能力、选择性和在交替的水分条件下稳定的吸附性能.Wang等[4]通过将聚乙烯亚胺(PEI)浸渍到大孔甲……