膜吸收法脱除电厂模拟烟气中的CO2

以氨基乙酸钾、一乙醇胺和甲基二乙醇胺水溶液为吸收液,研究了聚丙烯膜接触器分离模拟烟气中CO₂的技术.分析了气液流速、吸收剂浓度、烟气CO₂浓度和吸收液CO₂负荷等对传质速率和脱除率的影响.结果表明:1mol·L^-1MEA在流速0.1m·s^-1,烟气流速0.211m·s^-1时,CO₂传质速率高达7.1mol·(m²·s)^-1;1mol·L^-1氨基乙酸钾在流速0.05m·s^-1,烟气流速0.211m·s^-1时,脱除率为93.2%;4mol·L^-1氨基乙酸钾在同样条件下脱除率达98%;而且在试验的较广烟气CO₂浓度范围内,氨基乙酸钾CO₂脱除率保持在90%以上.试验证明膜吸收法既适合目前最为普遍的PF和NGCC烟道气脱除CO₂,也是一种应用广泛、有良好发展前景的CO₂分离法.     

烟气流量及二氧化碳分压对氨法减排效率的影响

减少二氧化碳的排放,进一步使其资源化,是中国乃至世界能源生产所需要解决的重大问题。氨法吸收燃煤烟气中的二氧化碳是目前国际上的一个重要研究方向,具有良好的应用前景。为考察燃煤烟气流量以及二氧化碳分压对氨法吸收燃煤烟气中二氧化碳效率的影响,文章在实验室模拟烟气采用氨法吸收烟气中CO2,选用R=50%碳化氨水作为CO2吸收剂,选择填料塔做反应器,考察了烟气流量以及CO2分压对CO2脱除率的影响。研究发现,烟气流量越小,塔内气、液反应时间越长,CO2脱除率越高。在不同烟气流量的条件下,吸收液碳化度均超过130%。混合烟气流量为1 L/min,CO2分压为0.046 MPa时,脱除率最高,反应出液碳化度最大,结晶效果最好。     

水合物法分离CO2研究

混合气体在形成水合物时,水合物内的气体组分与气相内不同。CO2溶解度远高于N2、O2、H2等气体,因此水合物法可分离IGCC电厂转换合成气体和普通燃煤电厂烟气中的CO2。分析了气体组成、压力、温度、促进剂和多孔介质等因素对水合物法分离CO2的影响,给出了水合物法的工艺流程示意图,指出采用耦合技术降低操作压力和提高水合速度是今后改进和努力的方向。     

铜锰基整体式催化剂对烧结烟气CO净化特性

基于改性铜锰氧化物作为CO催化活性组分,分别制备了催化剂原粉、以泡沫金属、堇青石为载体的两种整体式催化剂,在实验室配气条件下对比了3种样品的CO催化效率及稳定性,优选了堇青石整体式催化剂,并在某钢厂实际烧结烟气条件下测试了其在不同催化剂负载量、空速、温度下的CO催化效率、稳定性以及衰减后样品催化特性;最后批量制备了2m³优选整体式催化剂并开展了6000m³/h烧结烟气CO净化中试实验.结果表明,烟气高浓水蒸气显著抑制CO催化反应,经240h催化后T₉₀最大提升38℃;催化剂负载量越高,T₉₀越低,催化效率衰减时间越短,稳定后的效率越高,但随着空速增加,该优势减小;1440h(2个月)中试实验中,进气温度185~195℃下,CO催化效率大于85%(平均90%),出口CO浓度低于1000×10^-6,出口平均烟温达220℃,具有节能减排双重效益.     

Amine reclaiming technologies in post-combustion carbon dioxide capture

Amine scrubbing is the most developed technology for carbon dioxide(CO2) capture.Degradation of amine solvents due to the presence of high levels of oxygen and other impurities in flue gas causes increasing costs and deterioration in long term performance,and therefore purification of the solvents is needed to overcome these problems. This review presents the reclaiming of amine solvents used for post combustion CO2capture(PCC). Thermal reclaiming, ion exchange, and electrodialysis, although principally developed for sour gas sweetening, have also been tested for CO2 capture from flue gas.The three technologies all have their strengths and weaknesses, and further development is needed to reduce energy usage and costs. An expected future trend for amine reclamation is to focus on process integration of the current reclaiming technologies into the PCC process in order to drive down costs.     

废轮胎热解富芳烃油燃烧温度与烟气污染物排放特性

清洁燃烧是各类有机固废热解油高效能源化利用的主要途径。全钢废轮胎热解油产物中芳香烃含量约占30%,其热值及黏度与柴油相似,但闪点偏低,仅为20℃。在自建燃烧炉膛中进行燃烧实验,研究了废轮胎热解油的燃烧温度及烟气排放特性。实验发现,当过量空气系数为1.3时,热解油燃烧温度最高;当过量空气系数为1.4时,烟气中CO浓度降至0;NO_x浓度随着过量空气系数增大而升高;过量空气系数超过1.3后,SO₂浓度大幅降低。喷射油压提升可提高燃烧温度,使热解油燃烧更加充分,同时可降低烟气中CO浓度,促进热力型NO_x生成。当压力由1.5 MPa升至1.75 MPa时,燃烧温度、CO浓度与NO_x浓度变化幅度最大。喷嘴喷孔直径增大会使雾化锥角增大,燃油雾束更易展开与空气接触反应,CO浓度随之降低;同时雾化锥角的增大可减小喷雾贯穿距,缩短火焰长度,减少烟气在高温区的停留时间,降低NO_x浓度。     

燃料特性对铁矿石烧结及烟气排放的影响

采用烧结杯试验,从固体燃烧角度出发,探究燃料结构和粒度对燃烧前锋温度及烧结气氛变化的影响。结果表明:随着燃料中煤粉比例逐渐提高(0~100%),烧结速度提高至4.32 mm/min,利用系数提高至0.13 t/(m2·h);转鼓强度先上升后下降,当煤粉比例为25%时,转鼓指数达到最高(58.4%);烟气中NO_x浓度与CO成分分别提高28.34 mg/m3和0.72%,CO能促进NO的还原反应,抑制NO_x生成。全煤条件下,随着煤粉粒径<1 mm的质量分数由50%降低到10%,烟气中NO_x降低了51.33 mg/m3,提高燃料粒度可降低烟气NO_x排放浓度;而延长烧结时间,NO_x总排放量上升。研究结果可为烧结燃料选择及烟气减排提供参考。     

中空纤维膜接触器分离烟气中CO2

在中空纤维膜接触器试验台上利用模拟烟气进行CO2的分离试验,采用MDEA与MEA和MDEA与氨基酸盐2种混合吸收液,考察吸收液种类、浓度、CO2负荷和烟气CO2含量对脱除效率和传质速率的影响.结果表明,在MDEA水溶液中加入MEA或氨基酸盐作为添加剂,大大提高了脱除效率,改善了传质速率,相对于单一的MDEA吸收液,混合吸收液的脱除效率平均提高了200%,传质速率提高了238%,其中以MEA作为添加剂的混合吸收液的传质速率在2种混合吸收液中最好,传质速率最高可以达到1.7 mol·m-2·h-1.     

垃圾焚烧炉HCl脱除技术的研究现状与展望

在焚烧法被广泛用来处理医疗垃圾的同时,焚烧时产生的HCl对受热面及人体的危害也日益引起人们的重视。文章综述了HCl控制技术的研究现状;概括了温度、粒径、CO2以及水蒸气对HCl脱除的影响;对未来垃圾焚烧炉脱氯技术的发展方向进行了展望。     

Factors affecting the direct mineralization of CO2 with olivine

Olivine, one of the most abundant minerals existing in nature, is explored as a CO2 carbonation agent for direct carbonation of CO2 in flue gas. Olivine based CO2 capture is thermodynamically favorable and can form a stable carbonate for long-term storage. Experimental results have shown that water vapor plays an important role in improving CO2 carbonation rate and capacities. Other operation conditions including reaction temperature, initial CO2 concentration, residence time corresponding to the flow rate of CO2 gas stream, and water vapor concentration also considerably affect the performance of the technology.     

降低CO2排放的新方法

宾西法尼亚州立大学的研究者提出了一种新方案，可以将发电厂烟道气中的二氧化碳有效转化和利用。     

烟气直接催化还原脱硫研究进展

烟气直接催化还原脱硫是一种非常重要的、很有吸引力的烟气脱硫（ＦＧＤ）技术，近年来受到了普遍的关注。从ＣＯ和Ｈ２两类还原剂出发，综述了烟气直接催化还原脱硫的主要研究成果。重点讨论了有关催化剂的性质和反应机理。最后，论述了几种重要方法的发展趋势。     

真空膜蒸馏法再生烟气脱硫废液的实验研究

复合型甲基二乙醇胺(MDEA)水溶液对烟气SO2具有良好的吸收性,其废液再生循环利用技术的研究进一步完善了烟气脱硫设备节能减排之需。实验采用聚丙烯中空纤维疏水膜组件为再生器,用真空膜蒸馏法再生吸收了SO2的MDEA富液,着重研究了废液温度变化对其再生率和蒸馏通量的影响,用气相色谱法测得废液在各实验温度下的再生色谱图,从而确定了废液的最佳再生温度为70℃,此时再生率可达98%。     

半干式电晕放电烟气脱硫脱硝技术研究

提出了一种新的半干式电晕放电烟气脱硫脱硝方法,将含有SO2和NOX的高温烟气引入喷雾干燥塔增湿降温,然后引入电晕放电烟气净化器,施加高电压,并加入氨气,氨与电晕放电协同作用,将SO2和NOX转化为铵盐颗粒,并从烟气中分离出来,收集在极板(管)上,用水冲洗极板上的产物。将产物溶液喷入喷雾干燥塔,雾滴蒸发干燥形成较大的铵盐颗粒,加以回收,同时使烟气增湿降温。     

含灰含水烟气的脉冲放电脱除NO和NOx的研究

脉冲放电脱除ＮＯ和ＮＯｘ（ＮＯ＋ＮＯ２）的实验表明,烟气中的飞灰对ＮＯｘ具有２％－４％的吸附脱除作用,对脉冲放电又有抑制作用,使ＮＯ和ＮＯｘ脱除具有降低的趋势,增加烟气含水量增强了飞灰粒子表面的化学吸附能力,使得在烟气含水量为１５％和单位体积烟气注入能量小于３Ｗ．ｈ／Ｎ,＾３时,ＮＯ和ＮＯｘ脱除率提高５％－１５％。     

活性焦脱硫脱硝的机理研究

采用质谱仪在线检测的方法,研究了不同组成的模拟烟气在活性焦上的吸附行为;并应用SEM、FT-IR、XPS、BET等手段表征了活性焦的结构性质。结果表明,活性焦脱硫脱硝性能与活性焦的孔隙结构和表面化学特性密切相关,孔容是决定污染物初期脱除率的主要因素;表面官能团则在污染物的化学吸附上发挥着重要作用,是吸附、催化的活化中心;二氧化硫较一氧化氮优先吸附在活性焦上;烟气中氧气或水蒸汽的单独存在对脱硫脱硝均不会有明显的影响,当烟气中同时存在氧气和水蒸汽时,活性焦的脱硫脱硝效果可明显改善;氨的存在既可将一氧化氮还原为氮气,又能增强活性焦脱除二氧化硫的效果。     

工业燃煤锅炉烟气循环方式下飞灰的汞吸附特性

为探究燃煤锅炉烟气循环方式下飞灰汞的吸附特性,利用固定床汞吸附装置,对立式煤粉沉降炉不同模拟烟气循环工况条件下形成的飞灰汞吸附特性进行了研究,重点考察了烟气循环比例、煤种、关键燃烧气体组分等因素的影响.结果表明:①烟气循环工况条件下形成的飞灰汞吸附能力明显优于非烟气循环工况（空气燃烧）条件下形成的飞灰,并且随烟气循环比例的增加,飞灰汞吸附量呈逐渐增加趋势.褐煤在净烟气循环比例为60%、40%、20%的条件下形成的飞灰汞吸附量分别是非烟气循环条件下的3.0、2.3和1.6倍.②烟气循环引起燃烧气体氛围中ρ（SO₂）与ρ（NO）的变化会影响飞灰的物化特性及其汞吸附性能.随燃烧氛围中ρ（SO₂）的提高,飞灰汞吸附量先增后减.烟气循环比例为40%且燃烧气体氛围中ρ（NO）为803 mg/m3条件下,ρ（SO₂）为2 857 mg/m3时褐煤与烟煤燃烧形成的飞灰汞吸附量较高（分别为0.45和0.75 μg/g）,分别较ρ（SO₂）为1 428和4 286 mg/m3时提高了25%~300%和53%~78%.随燃烧氛围中ρ（NO）的提高,飞灰汞吸附量呈逐渐增加趋势.烟气循环比例为40%且燃烧气体氛围中ρ（SO₂）为2 857 mg/m3条件下,ρ（NO）为1 205 mg/m3时褐煤和烟煤燃烧形成的飞灰汞吸附量较高,分别较ρ（NO）为803和402 mg/m3时提高了1.2~3.6和1.1~1.6倍.③飞灰中UBC（未燃尽碳）、CaO、MgO及Fe₂O₃可促进飞灰对汞的吸附.与褐煤飞灰相比,烟煤飞灰表现出更优的汞吸附性能,与UBC、CaO、MgO及Fe₂O₃在飞灰中的含量存在一定的正相关性.研究显示,烟气循环方式下飞灰汞吸附特性发生明显变化,煤质的合理选择、烟气循环比例、循环气体成分及浓度参数的优化控制可显著改善燃煤锅炉烟气中汞的排放控制效果.      

烟气气体常数的确定及与监测质量的关系

阐述了烟气气体常数的确定及与烟尘监测的关系。以各种煤的烟气组分和《锅炉烟尘测试方法》为依据，提出干、湿烟气气体常数代表值各为２７２．６和２７９、７Ｊ／ｋｇ．ｋ，并就代表值的适用性进行了讨论。指出将干烟气组分看作近于气所导致的误差，并对有关公式提出了修改意见。     

混合有机胺吸收烟道气中CO2的交互作用机理

 采用双搅拌釜吸收反应器,对一乙醇胺(MEA)和N-甲基二乙醇胺(MDEA)混合有机胺水溶液吸收模拟烟道气中CO₂进行机理研究.结果表明,此混胺体系吸收效果显著;比较实验测定和双膜简化理论计算的反应增强因子E值符合程度;建立能表征混合有机胺吸收CO₂时发生化学反应交互作用的机理模型,提出相关系数.对总胺浓度2.0mol/L,MEA初始浓度在0.3～0.5mol/L混胺溶液而言,可用吸收负荷L函数表示: = (L) = 0.12+0.35e^-L/0.026     

脉冲电晕放电下用焦化废水脱硫的研究

在脉冲电晕放电条件下用武汉钢铁厂的炼焦废水进行了烟气脱硫实验。研究表明焦化废水具有良好的脱硫能力 ,实验中超过 85 %的SO2 被脱除 ,脉冲电晕的引入使出口处SO2 的含量进一步降低。在脱除烟气中SO2 的同时 ,脉冲电晕放电使焦化废水中油和酚的含量极大的减少 ,并使超过 99%的氰化物被除去 ,这对解决焦化废水的生化处理中的好氧微生物失活问题有重要意义 ,有利于降低焦化废水的生化处理的难度 ,并可达到以废治废的目的。该研究为钢铁企业的烟气脱硫和焦化废水处理提供一种新思路