燃煤烟气氨法同时脱碳脱硫研究

摘要

氨水作为一种净化燃煤烟气的化学吸收剂，优势在于其高吸收能力、低再生能耗及可实现多元污染物的脱除。本文利用较低浓度的氨水同时脱除燃煤烟气中的CO2和SO2，从影响因素、模型建立及与 MEA同时脱碳脱硫实验对比分析三个方面进行了研究。
　　本文通过在填料塔内喷淋氨水溶液进行同时脱碳脱硫的研究，结果显示，氨水浓度、液气比增大，初始 CO2浓度降低，均会增大脱碳率；pH值越小，脱碳效果越差，但在10.2附近出现波动；在15℃~60℃范围内，35℃时脱碳率最高。脱硫率受以上因素影响很小，均在99％以上，但SO2浓度的增加会降低脱碳率。连续循环运行实验中，通过对比可知补氨实验可以很好延长高效脱除时间。填料塔出口处气溶胶浓度会随氨水浓度、反应温度、溶液pH值和液气比的增加而上升。
　　采用Aspen Plus软件对实验过程进行建模，并利用实验结果与模拟结果进行比对，二者吻合良好。利用所建模型对氨水脱硫脱碳后富液中的成分进行了分析，预测主要的脱硫脱碳产物为NH4HCO3和(NH4)2SO3。
　　在MEA与氨水实验对比研究方面，自制鼓泡床吸收实验表明氨水的吸收能力强于MEA。在更接近实际的填料塔上研究各因素的影响，氨水溶液可以以较低的浓度对不同SO2浓度和CO2浓度实现高效率脱除，液汽比的增大均可以增加两种吸收剂的脱除效率。二者最佳反应温度分别为35℃和45℃。pH的下降引起MEA的脱碳脱硫效率降低更加明显。改进氨法初步实验发现，向氨水溶液的中添加少量MEA可以明显的增加吸收剂的脱除能力，并加快反应速率。

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第1章 绪 论

1.1 选题背景及意义

1.2 燃煤电厂脱碳技术

1.3 燃煤电厂脱硫技术

1.4 氨法同时脱碳脱硫研究现状

1.5 课题研究内容

第2章 实验系统与方法

2.1 实验系统与设备

2.2 实验原理与流程

2.3 实验数据处理

2.4 实验误差分析

2.5 本章小结

第3章 燃煤烟气氨法同时脱碳脱硫实验与模拟分析

3.1 同时脱碳脱硫实验研究

3.2 气溶胶问题研究

3.3Aspen Plus模型模拟

3.4 本章小结

第4章 氨法与MEA法脱硫脱碳对比实验

4.1 引言

4.2 氨水与MEA吸收能力对比研究

4.3 氨水和MEA同时脱碳脱硫实验对比

4.4 改进氨法脱碳脱硫实验研究

4.5 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 主要研究成果

5.2 下一步工作展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢