富氧燃烧烟气加压脱硫脱硝过程的动力学模拟

发布时间：2020-07-23 23:50

【摘要】：富氧燃烧是目前实现大规模捕集CO2最有前途的技术之一。结合富氧燃烧烟气利用或埋存之前均需要压缩液化的特点，压缩过程实现一体化脱硫脱硝无疑将极大地减少烟气净化成本，因此针对富氧燃烧烟气开展一体化脱硫脱硝研究对于富氧燃烧技术的工业化推广应用具有较强的理论和实践意义。 论文首先在实验基础上应用Aspen Plus建立加压单独脱硝模拟流程，系统分析了压力、温度、初始氧含量和初始NO含量对加压脱硝过程的影响，并对该加压脱硝过程进行了优化分析；然后进行了不同温度、压力条件下的同时脱硫脱硝实验，改进设计了可以工业应用的一体化脱硫脱硝流程并进行了动力学模拟，系统分析了各参数及条件对同时脱硫脱硝的影响。 由加压单独脱硝过程模拟结果可知：NO脱除率随着压力、初始含氧量、初始NO浓度的升高和温度的降低逐渐升高，且烟气中N2的存在不利于加压脱硝过程；升压过程仅能脱除部分NO，若要将NO脱除满足工业要求需要保证足够的停留时间；对加压脱硝过程进行平衡及优化计算的结果表明：温度为30℃，加压到26bar比较适合烟气的单独脱硝。 通过对加压同时脱硫脱硝实验分析可知：SO2在各个条件下的脱除率均达到100%，NO的脱除率随着压力的提高和温度的降低逐渐升高，压力和温度的改变不仅影响了NO的氧化速率也对气液的传质速率影响很大，且SO2的存在不利于NO的脱除过程，然后根据该机理改进设计了可以工业应用的同时脱硫脱硝流程，采用某富氧燃烧锅炉烟气的计算值建立Aspen plus模拟流程，结果显示可以达到100%的脱硫率和98.3%的脱硝率。改变模拟的工艺条件发现，SO2和NO的脱除率均随着压力的升高和温度的降低逐渐升高，且SO2脱除反应主要集中在反应初期，NO的脱除反应存在于整个反应过程中。在高SO2浓度的烟气中NO的脱除率会受到明显的影响。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：X701
【图文】：

1 绪 论背景，我国的能源消耗随着经济的飞速增长持续增加， BP2012 年的统在 2011 年消耗了 26.13 亿吨油当量的一次能源，占世界全部能源的美国消耗了 22.69 亿吨油当量的一次能源，占到了世界全部能源的我国一次能源消耗总量超越美国已经连续三年位居世界第一[1]。由煤少气贫油的能源结构，因此煤炭在能源利用中一直处于首要位置界上最大的煤炭生产国和消耗国[2]。煤炭发电作为我国主要发电方了许多环境问题。其中对温室效应贡献最大的 CO2气体的大量排放回避的重大问题之一[3]。

华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文联合循环发电部分，煤首先发生气化反应后生成合成气（CO2、C一种情况是合成气与水蒸气继续反应使CO转化成为CO2，在进入燃处理，实现CO2与H2的分离与捕捉；另外一种情况是H2首先从合成后合成气中CO在O2/CO2中燃烧生成CO2进而实现CO2的捕捉[12]。

集和减排的技术[31]。富氧燃烧技术的流程如图1-3所示。图1-3 富氧燃烧发电系统流程图在技术和工艺上，富氧燃烧发电技术与传统的燃煤发电技术具有良好的技术承接

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本文编号：2768005