氨法电厂烟气二氧化碳吸收工艺的模拟与实验研究

• 作 者: 王川
• 发表日期: 2012年01期
• 关键词: 二氧化碳吸收 流程模拟 实验验证 氨法 两步氨法新工艺

工业革命以来，随着工业的飞速发展和对化石燃料的大量应用，二氧化碳在大气中的含量显著增长。大气中大量的二氧化碳就像让地球进入了温室之中。随着温度的上升，气候变暖带来的灾难随之显现，其带来的事故和灾难已经频繁出现，避免全球变暖已经成为人类的共识。减少二氧化碳的排放已经成为各部门生产的标准。作为二氧化碳排放量最大的燃煤电厂，如何分离烟气中的二氧化碳成为近年来国内外研究热点。氨法电厂烟气二氧化碳吸收工艺是在吸收剂再生能耗和吸收能力方面显著优于目前最为常用的醇胺法烟气脱碳技术的烟气脱碳工艺。本文通过模拟与实验结合的方法研究以氨水作为吸收剂的氨法电厂烟气二氧化碳脱除技术。使用基于速率的塔器计算方法取代平衡算法建立吸收过程的模拟模型，并对模拟方法进行实验验证。以吸收率和氨损失率作为吸收过程的两大参数，使用经过实验验证的模拟方法探索全面的氨法二氧化碳吸收过程的工艺运行规律，对吸收剂温度、浓度、液气比、烟气温度对吸收过程的影响进行了模拟研究。氨法电厂烟气二氧化碳吸收工艺具有再生能耗低、吸收能力强的特点，但是也具有氨挥发易造成二次污染的缺点。针对氨法电厂烟气脱碳工艺的缺点，在对氨法吸收过程运行规律的全面研究基础上，本文提出了氨法吸收烟气中的二氧化碳的新工艺——两步氨法电厂烟气二氧化碳吸收新工艺。该工艺能够在相同工艺条件下提高吸收过程中的吸收率并且显著降低氨挥发率。本文对提出的氨法电厂烟气二氧化碳吸收新工艺和传统氨法吸收工艺的吸收效果进行了比较。