变压吸附技术用于水泥窑烟气CO_2提纯

　第29卷第10期　2009年10月

动　力　工　程

JournalofPowerEngineering

Vol.29No.10　Oct.2009　

文章编号:100026761(2009)1020966204　　　中图分类号:X511　　　文献标识码:A　　　学科分类号:610.30

燃煤电厂烟气CO2捕集系统的控制策略

牛红伟,　郜时旺,　刘练波,　黄　斌,　蔡　铭,　陶继业

(西安热工研究院有限公司,西安710032)

摘　要:为减少燃煤电厂烟气中CO2的排放量,2008华能北京热电厂建成,2CO2捕集示范系统的工艺流程,.:在自动投入率基本达到100%的情况下,2捕集能力.关键词:2;;;控制策略

ControlStrategyforCO2CapturefromFlueGasof

Coal2firedPowerPlants

NIUHong2wei,　GAOShi2wang,　LIULian2bo,　HUANGBin,　CAIMing,　TAOJi2ye

(Xi’anThermalPowerResearchInstituteCo.,Ltd.,Xi’an710032,China)

Abstract:InordertoreduceCO2emissionfromflu

PSA净化项目 初步方案

附件1 装置设计要求

1.1 技术条件及规格

1.1.1 原料气条件 组分 CO H2 CO2 N2+Ar CH4 1.10 0.06 Vol，% 30~33 65.81~68.81 50ppm CO 理论含量为30.5%（此时H2含量为68.31%，其它组份的百分比同上表）。 流量：79200Nm3/h（CO含量为30.5%即理论含量时，装置所需的原料气量） 压力：3.2 MPag 温度：40℃ 1.1.2 CO产品气

组分 含量，mol%

压力：0.005~0.02 MPag 温度：40℃ 1.1.3 H2产品气

组分 H2 N2+Ar+CH4 ≤0.1 含量，mol% ≥99.9 压力：3.0MPag 温度：40℃

CO ≥98 CO2 ≤200ppm 1.2 装置工艺流程与物料平衡

第1页

5解吸废气6CO压缩CO产品气低温甲醇洗脱硫脱碳后气体1预处理PSA-CO243PSA-H2产品氢气

图1 变压吸附提纯CO/H2流程框图

物流说明：1－原料气，2－CO产品气，3－氢气产品气，

4－PSA-CO吸附尾气，5－解吸废气，6－CO置换气

附件3 装置工艺流程描述

3.1工艺流程简述

本设计方

变压吸附气体分离技术的应用和发展

摘要：变压吸附气体分离技术在工业上得到了广泛应用，已逐步成为一种主要的气体分离技术。它具有能耗低、投资小、流程简单、操作方便、可靠性高、自动化程度高及环境效益好等特点。简单介绍了变压吸附分离技术的特点，重点介绍了近年来变压吸附技术各方面的进步和变压吸附技术目前所达到的水平(工艺流程、气源、产品回收率、吸附剂、程控阀、自动控制等方面)，并对变压吸附技术未来的发展趋势进行了预测。

l 前 言

变压吸附 (Pressure Swing Adsorption，PSA)的基本原理是利用气体组分在固体材料上吸附特性的差异以及吸附量随压力变化而变化的特性，通过周期性的压力变换过程实现气体的分离或提纯。该技术于l962年实现工业规模的制氢。进入70年代后，变压吸附技术获得了迅速的发展，装置数量剧增，规模不断增大，使用范围越来越广，工艺不断完善，成本不断下降，逐渐成为一种主要的、高效节能的气体分离技术。

变压吸附技术在我国的工业应用也有十几年历史。我国第一套PSA工业装置是西南化工研究设计院设计的，于l982年建于上海吴淞化肥厂，用于从合成氨弛放气中回收氢气。目前，该院已推广各种PSA工业装

变压吸附气体分离技术的应用和发展

摘要：变压吸附气体分离技术在工业上得到了广泛应用，已逐步成为一种主要的气体分离技术。它具有能耗低、投资小、流程简单、操作方便、可靠性高、自动化程度高及环境效益好等特点。简单介绍了变压吸附分离技术的特点，重点介绍了近年来变压吸附技术各方面的进步和变压吸附技术目前所达到的水平(工艺流程、气源、产品回收率、吸附剂、程控阀、自动控制等方面)，并对变压吸附技术未来的发展趋势进行了预测。

l 前 言

变压吸附 (Pressure Swing Adsorption，PSA)的基本原理是利用气体组分在固体材料上吸附特性的差异以及吸附量随压力变化而变化的特性，通过周期性的压力变换过程实现气体的分离或提纯。该技术于l962年实现工业规模的制氢。进入70年代后，变压吸附技术获得了迅速的发展，装置数量剧增，规模不断增大，使用范围越来越广，工艺不断完善，成本不断下降，逐渐成为一种主要的、高效节能的气体分离技术。

变压吸附技术在我国的工业应用也有十几年历史。我国第一套PSA工业装置是西南化工研究设计院设计的，于l982年建于上海吴淞化肥厂，用于从合成氨弛放气中回收氢气。目前，该院已推广各种PSA工业装

实验十五 碳分子筛变压吸附提纯氮气

利用多孔固体物质的选择性吸附分离和净化气体或液体混合物的过程称为吸附分离。吸附过程得以实现的基础是固体表面过剩能的存在，这种过剩能可通过范德华力的作用吸引物质附着于固体表面，也可通过化学键合力的作用吸引物质附着于固体表面，前者称为物理吸附，后者称为化学吸附。一个完整的吸附分离过程通常是由吸附与解吸（脱附）循环操作构成，由于实现吸附和解吸操作的工程手段不同，过程分变压吸附和变温吸附，变压吸附是通过调节操作压力（加压吸附、减压解吸）完成吸附与解吸的操作循环，变温吸附则是通过调节温度（降温吸附，升温解吸）完成循环操作。变压吸附主要用于物理吸附过程，变温吸附主要用于化学吸附过程。本实验以空气为原料，以碳分子筛为吸附剂，通过变压吸附的方法分离空气中的氮气和氧气，达到提纯氮气的目的。

A 实验目的

（1）了解和掌握连续变压吸附过程的基本原理和流程； （2）了解和掌握影响变压吸附效果的主要因素； （3）了解和掌握碳分子筛变压吸附提纯氮气的基本原理； （4）了解和掌握吸附床穿透曲线的测定方法和目的。

B 实验原理

物质在吸附剂（固体）表面的吸附必须经过两个过程：一是通过分子扩散到达固体表面，二是通过范德华力或化学键合

烟气中CO2捕获技术与进展

学 院 化工学院 专 业 生物工程 年 级 2011级 姓 名 郑曼琳 班 级 2班 学 号 3011207300

烟气中CO2捕获技术与进展

郑曼琳

天津大学 化工学院 生物工程2班

摘 要 目前温室效应已经严重影响到了人类的生活，而温室气体的排放主要来源于化石燃料的燃烧，虽然世界各国已经开始节能减排，但是CO2的排放量只增无减，由是，CO2的捕获技术营运而生，CCS技术将是现今各国研究重点。文本将重点介绍烟气中CO2的捕获技术与进展。

1. 产生背景

现今的地球环境逐渐恶劣，其中温室效应就是一大环境问题。温室效应是由以CO2为主的温室气体造成，而温室气体温室气体对全球环境的影响主要包括：饮用水的减少、海水的盐浓度增加、海平面的上升、平均气温升高、洋流的变化与厄尔尼诺频发等问题，这些都大大影响了人类的生活。大气中增长的CO2四分之三归因于化石燃料的燃烧，以煤炭、天然气、石油为代表的化石能源占了世界能源结构的85%。1995年至2005年间，CO2平均

变压吸附技术与工艺

一、变压吸附技术的概念

变压吸附（PSA）技术是近30 多年来发展起来的一项新型气体分离与净化技术。1942年德国发表了第一篇无热吸附净化空气的专利文献。60年代初，美国联合碳化物公司首次实现了变压吸附四床工艺技术的工业化。由于变压吸附技术投资少、运行费用低、产品纯度高、操作简单、灵活、环境污染小、原料气源适应范围宽，因此，进入70年代后，这项技术被广泛应用于石油化工、冶金、轻工及环保等领域。

吸附的定义：当气体分子运动到固体表面上时，由于固体表面原子剩余引力的作用，气体中的一些分子便会暂时停留在固体表面上，这些分子在固体表面上的浓度增大，这种现象称为气体分子在固体表面上的吸附。相反，固体表面上被吸附的分子返回气体相的过程称为解吸或脱附。

被吸附的气体分子在固体表面上形成的吸附层，称为吸附相。吸附相的密度比一般气体的密度大得多，有可能接近液体密度。当气体是混合物时，由于固体表面对不同气体分子的引力差异，使吸附相的

组成与气相组成不同，这种气相与吸附相在密度上和组成上的差别构成了气体吸附分离技术的基础。

吸附物质的固体称为吸附剂，被吸附的物质称为吸附质。伴随吸附过程所释放的热量叫吸附热，解吸过程所吸收的热量叫解吸热。气体混合物

附件智胜化工公司二氧化碳捕集项目

一、工艺技术方案 1.1 工艺流程

锅炉烟道气副产的二氧化碳，在混合气中的浓度10%左右，属于低浓度二氧化碳范畴。智胜化工捕集其中的二氧化碳，生产98%纯度的气态产品，共后续单元使用。我们采用的方法首先是水洗脱硫，然后进入化学吸收塔，采用复合碱溶液作吸收剂捕集二氧化碳，解吸后二氧化碳为95%以上的气态，然后经过降温分水后，就可以得到98%纯度的气态二氧化碳产品。工艺流程简图如下：

由于烟道气有135~170℃的温度，并且含有一定量的粉尘，所以在进入脱硫水洗塔时，首先在下部进行水洗除尘，洗涤水温度升高后，送到板式冷却器用冷却水降温循环使用。冷却水进入凉水塔排出热量后循环使用。

由于原料气中的硫化物比较多，以前采用石灰水、氨水湿法脱硫，腐蚀性较大，脱硫塔渗漏较为严重。同时因为石灰水和氨都属于碱性物质，对烟道气中的酸性二氧化碳都有一定的吸收性，所以在脱硫的同时也会损失一部分二氧化碳。我们推荐使用自己研发的保碳脱硫技术，采用一种碱性溶剂，使其最大限度地脱除二氧化硫，但不损失二氧化碳。脱出的二氧化硫中间产物，用碳酸钙中和生成硫酸钙，把固体硫酸钙分离出去作副产品，脱硫液本身被还原，重新循环回脱硫塔连续使用，脱硫液本身不消

本科毕业设计（论文）

4000t/d水泥回转窑烟气除尘工程设计

学 院 环境科学与工程学院 专 业 环 境 工 程 年级班别 20XX级（X）班 学 号 310X008XXX 学生姓名 XXX 指导教师 XX

20XX年 X 月

设计总说明

设计任务由来：

为了控制水泥工业的大气污染物排放，促进水泥工业产业结构调整，国家环境保护总局组织中国环境科学研究院、合肥水泥研究设计院、中国材料工业科工集团公司起草了新的《水泥工业大气污染物排放标准》（GB4915-2004）。水泥回转窑窑尾是水泥生产环节中粉尘排放量最大的排放点，窑外分解窑尾烟尘浓度为60g/m3～80g/m3，这一环节的污染物成分复杂，除粉尘、烟尘外，还有二氧化硫、氮氧化物、氟化物等有害气体，而粉尘对大气污染最为严重。

设计依据标准：

现有生产线工艺、操作方式及其有关技术资料、文件资料； 广东省《大气污染物排放限值》（DB44/27-2001） 《工业企业设计卫生标准》（TJ36

本科毕业设计（论文）

4000t/d水泥回转窑烟气除尘工程设计

学 院 环境科学与工程学院 专 业 环 境 工 程 年级班别 20XX级（X）班 学 号 310X008XXX 学生姓名 XXX 指导教师 XX

20XX年 X 月

设计总说明

设计任务由来：

为了控制水泥工业的大气污染物排放，促进水泥工业产业结构调整，国家环境保护总局组织中国环境科学研究院、合肥水泥研究设计院、中国材料工业科工集团公司起草了新的《水泥工业大气污染物排放标准》（GB4915-2004）。水泥回转窑窑尾是水泥生产环节中粉尘排放量最大的排放点，窑外分解窑尾烟尘浓度为60g/m3～80g/m3，这一环节的污染物成分复杂，除粉尘、烟尘外，还有二氧化硫、氮氧化物、氟化物等有害气体，而粉尘对大气污染最为严重。

设计依据标准：

现有生产线工艺、操作方式及其有关技术资料、文件资料； 广东省《大气污染物排放限值》（DB44/27-2001） 《工业企业设计卫生标准》（TJ36