常压烟气中二氧化碳大规模吸附捕集成套技术
气候变化问题已成为全世界关注的焦点,造成的各种全球性环境问题已向人类敲响了警 钟。气候变化的主要原因是以二氧化碳 (CO2) 为主的温室气体的排放量迅速增加。由于我国 煤炭能源占总能源70%,随着经济的快速增长,能源消耗需求量越来越大,CO2排放量逐年上 升,受到世界各国的广泛关注。因此我国在参与《联合国气候变化框架公约》活动中遭受的压 力将会越来越大,妥善应对全球气候变化问题,事关我国经济社会可持续发展目标的实现。 在非化石能源体系完整建立前,CO2捕集和封存的技术 (CCS) 具有减少成本及增加实现 温室气体减排灵活性的潜力。针对燃煤电厂、钢铁冶金、水泥建材和石油化工等大型工业常压 烟气的巨大烟气流量和流速,提高了大规模CO2捕集系统运行的费用和技术难度,现有的分离 技术面临着诸多挑战。无论是将CO2进行封存还是资源化利用,高效、低能耗的CO2捕集分离 技术是目前的主要瓶颈。吸附法因其设备简单、能耗低、易于实现自动化操作、低腐蚀性、过 程放大规律简单等因素具有一定的优势,是捕集分离CO2气体最有希望实现大规模应用的重要 备选技术之一。 燃煤电厂、钢铁冶金、水泥建材和石油化工等主要工业烟道气中CO2的大规模、低成本 捕集需要通过多种手段的创新和集成才能完成,涉及新型高效吸附材料开发、循环吸附/脱附 工艺优化、吸附设备设计、捕集过程与烟道气除湿除杂质过程及后续压缩液化利用或者封存过 程的系统集成优化、工厂低品位余热的合理利用。 华东理工大学对吸附法捕集CO2关键技术展开了系统研究,通过国际合作引进欧洲先进的 吸附捕集技术,建立循环吸附/脱吸过程的数学模型,开发两级多塔循环吸附捕集CO2工艺模 拟优化软件包。已设计和建设年处理量20万标米的常压烟道气CO2吸附捕集中试示范装置,捕 集能耗比现有技术能耗下降20%以上,形成成套自主的CO2吸附捕集技术,为国家CO2减排计 划提供先进技术支撑。
华东理工大学
2021-04-11