水蒸氣對鈣基吸收劑循環(huán)煅燒-碳酸化捕集CO2的影響.pdf

1、鈣基吸收劑循環(huán)煅燒/碳酸化方法是燃煤電廠煙氣中CO2捕集的較有前景技術路線之一。但該技術仍有許多問題待解,如循環(huán)過程中吸收劑的活性降低即是其中最主要問題之一。本文利用自制并能實現等溫下熱重測量的裝置,針對石灰石循環(huán)吸收CO2工藝,研究了煙氣中水蒸氣對石灰石循環(huán)煅燒/碳酸化特性的影響規(guī)律。結果表明,對于剛剛完成煅燒的石灰石來說,煅燒階段水蒸氣的存在會降低吸收劑活性,而碳酸化過程中水蒸氣會大幅度提高碳酸化轉化率。當煅燒及碳酸化階段均含有水蒸

2、氣時,衰減趨勢和轉化率與僅碳酸化過程含有水蒸氣類似,但呈現的規(guī)律不是僅煅燒或僅碳酸化階段存在水蒸氣時效果的簡單相加。碳酸化階段水蒸氣的影響與溫度、水蒸氣濃度、CO2濃度有關。在該實驗工況下不存在明顯的粒徑效應。
　　研究了燒結對該工藝的影響。結果表明:燒結時間延長,無論是碳酸化反應速率還是最終轉化率均明顯下降,尤其在快速化學反應控制階段更為明顯;水蒸氣對不同燒結時間CaO的影響差異顯著。例如,對燒結0min的CaO水蒸氣降低了碳酸

3、化轉化率,但在延長燒結時間的一些情況下水蒸氣卻提高了轉化率;溫度升高,燒結加劇,CaO碳酸化轉化率加劇下降;大粒徑(355-450μm)吸收劑抗燒結能力更強。
　　結合微觀孔結構和動力學特性,推測煅燒階段水蒸氣通過燒結改變吸收劑的微觀孔結構而碳酸化階段水蒸氣通過催化作用影響碳酸化轉化率。無論水蒸氣存在與否,燒結時間的延長總是會降低CaO的比表面積和孔容積。對燒結0min的CaO,水蒸氣會明顯減小其比表面積和孔容積,但對于燒結6mi