冷冻氨法捕集co2技术及工程应用 chilled ammonia process for co2 capture and engineering application.pdfVIP

第30卷第11期 电 力 建设 V01．30。No．11 ·56· 2009年11月 ElectricPowerConstruction NOV，2009 冷冻氨法捕集G02技术及工程应用 任德刚 (中国电力工程顾问集团公司，北京市，100120) [摘要]c0：减排已成为全球面临的重大挑战。介绍了冷冻氨法捕集c0：技术的反应原理和工艺过程，讨论了 影响吸收反应的主要因素及变化范围，对冷冻氨法和乙醇胺法进行了技术经济比较，给出了冷冻氨法技术在火力 发电厂的工程应用状况和前景。 [关键词]冷冻氨工艺；C02捕集；反应原理；工程应用 中图分类号：x51l文献标志码：B文章编号：1000—7229(2009)11—0056—04 热量再生CO：。CAP法正是利用反应的可逆性，维持 0引言 吸收塔和再生塔在不同的温度、压力和浓度下，实现 由温室效应导致的气候变暖已经成为一个全球 CO，的吸收和再生，以及吸收剂的循环利用。 性的环境问题。CO：是造成温室效应的主要气体，约 脱除烟气中残留的sO：、SO，、HCI、HF等的反应 占温室气体的2／3。全世界每年排放的CO：量高达分别见方程(5)一(9)。 200亿t…。大气中cO：浓度现在已达到约4×10一。 如果不加以控制，2030年将超过5×10“旧-3]。如何 (5) (NH4)2S03(aq) 减少温室气体尤其是CO：排放，已成为迫切需要解决 的全球问题。目前，工程上应用较多的燃烧后CO：捕 (NH。)：SO。(aq) (6) 集技术是乙醇胺(MEA)法，但存在吸收剂易降解、能 耗高、腐蚀严重等缺点。冷冻氨工艺(CAP)吸收剂稳 (NH。)：SO。(aq) (7) 定便宜，能耗较低，具有较好的工程应用前景。 (8) 1反应原理 (9) CAP工艺是以阿尔斯通公司为主开发的一种C02 2影响吸收反应的主要参数 捕集技术，利用碳酸铵和碳酸氢铵混合浆液作为循环 由于电厂烟气流量大，因此吸收塔设计为常压运 利用的CO：吸收剂，实现90％脱碳率，并高效脱除烟气 行。烟气中CO：的浓度基本不变，烟气中的其他污染 中残留的s02、S03、HCl、HF、PM等污染物。与C02吸 物通过烟气冷却随水蒸气冷凝一起去除，对吸收塔内 收有关的总的化学反应见方程(1)～(4)HJ： 反应的影响可以忽略。对反应影响较大的因素是温 C02(g)++C02(aq) (1) 度和浆液浓度，而浆液浓度通常用碳化度表示。 (NH4)2C03(aq)+C02(aq)+H20(1)H 2．1温度 2(NH。)HCO，(aq) (2)