基于二级双回流的变压吸附捕碳工艺研究

作     者：姚佳逸 张东辉 唐忠利 李文彬 

作者机构：天津大学化工学院化学工程研究所化学工程联合国家重点实验室 

出 版 物：《化工学报》 (CIESC Journal)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

主　　题：双回流 变压吸附 二氧化碳捕集 硅胶 烟道气 数值模拟 

摘      要：碳捕获、利用与封存是应对全球气候变化的关键技术，而火电厂烟气是工业碳排放主要来源之一。变压吸附是常用的烟气捕碳工艺之一，已有的研究表明常规真空变压吸附难以获得满足指标的二氧化碳产品，双回流变压吸附可获得两种高纯度和回收率的产品，但生产能力较低。对此，基于文献数据对组成为N2/CO2=85%/15%的烟气进行了二级耦合工艺的模拟，探究了进料位置，吸附时长，空塔气速和轻、重回流量对工艺的影响。结果表明，吸附压力为一级200 kPa， 二级150 kPa， 解吸压力为一级30 kPa， 二级2 kPa，进料位置距塔底与塔高比0.4， 吸附时长90 s， 空塔气速0.07 m/s， 轻回流量5.5×10-3mol/s， 重回流量1.1×10-2mol/s时，能得到96.42%的CO2和99.93%的N2，回收率96.22%和99.47%。此外，与文献对比，提出的二级工艺具有高生产能力和较低能耗。