富氧燃烧烟气压缩净化及高浓度CO_(2)制备工艺研究

作     者：徐明新 吴亚昌 王涵啸 欧阳昊东 陆强 XU Mingxin;WU Yachang;WANG Hanxiao;OUYANG Haodong;LU Qiang

作者机构：华北电力大学生物质发电成套设备国家工程实验室北京100206 

出 版 物：《洁净煤技术》 (Clean Coal Technology)

年 卷 期：2021年第27卷第2期

页      面：204-211页

学科分类：080702[工学-热能工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51806220) 中央高校基本业务费资助项目(2019QN003) 

主　　题：富氧燃烧 烟气净化 SO_(2) NO CO_(2)提纯 

摘      要：富氧燃烧技术是目前最有可能大规模推广和商业应用的碳捕集与封存技术之一,其中,烟气压缩净化及CO_(2)提纯对于整个富氧燃烧系统至关重要。然而,目前研究多聚焦于富氧燃烧后烟气压缩净化的工艺验证,而对烟气压缩纯化各单元运行特性的研究仍不深入,特别是烟气压缩净化过程杂质污染组分的迁移转化、系统运行参数与污染物脱除效率的关联仍不明确。且现有研究对净化后烟气的深度提纯及高浓度CO_(2)制备的关注也相对较少,直接关系到富氧燃烧系统运行经济性。因此,针对富氧燃烧烟气净化及CO_(2)提纯需求,系统探究了富氧燃烧烟气压缩纯化过程SO_(2)、NO_(x)吸收脱除以及CO_(2)深度提纯等各子系统的运行特性,其中SO_(2)与NO_(x)脱除采用压缩-酸液吸收,CO_(2)深度提纯采用低温精馏。结果表明:通过烟气净化可实现SO_(2)脱除效率达100%,NO脱除效率达99%,同时实现纯度为99.99%的食品级液态CO_(2)制备。烟气净化过程中,气相反应占据主导,提高压力可缩短反应时间;当SO_(2)吸收塔运行压力超过0.8 MPa时,SO_(2)脱除效率可达100%;当NO吸收塔运行压力超过3.0 MPa时,NO排放浓度可达超低排放标准。CO_(2)提纯过程中,提高压力会降低液体CO_(2)纯度。SO_(2)吸收塔运行压力为1.6 MPa、NO吸收塔运行压力为3.0 MPa、CO_(2)提纯塔运行压力为3.8 MPa时,系统整体功耗最低,为0.37 MJ/kg。