陶瓷膜换热器对化学吸收法中再生气水热回收的影响研究
发布时间：2021-09-29 22:32
以CO2为主的温室气体的大量排放,造成全球性的气候变暖现象,控制和减少CO2的排放受到国际社会越来越大的关注。针对燃煤电厂的燃烧后化学吸收碳捕集技术对我国具有重要战略意义,但目前较高的能耗阻碍了其大规模商业化应用,针对碳捕集系统的工艺流程优化是节能降耗的关键。本课题基于新型陶瓷膜换热器,对富液分级流工艺流程进行优化改进,以降低系统再生能耗。本文建立了采用富液回收再生气热量的小型陶瓷膜换热实验台,研究了再生气流速、再生气温度、再生气中水蒸气摩尔分数、富液流速、富液温度、富液浓度等参数对陶瓷膜换热器回收再生气中水热效果的影响。发现热回收通量对富液流速、再生气温度以及再生气中水蒸气摩尔分数较敏感,尤其是当再生气中水蒸气摩尔分数从0.5升高至1.5时,热回收量上升幅度可达188.9%,而富液浓度的影响几乎可以忽略。随各工况变化,水回收率上升幅度有限,但回收效果可观,保持在78%-91%。针对陶瓷膜规格对膜换热器水热回收的影响,本文选用长度为200mm和300mm,孔径为10nm和20nm的单管陶瓷膜分别组成四种不同规格的陶瓷膜换热器组件。发现改变长度...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
984-2015年全球平均二氧化碳浓度(a)及其增长速率(b)[4]
浙江大学硕士学位论文绪论2这就意味着如果前几十年的CO2排放量较大，那么在之后的几十年内只有达到较低的排放量才能维持现有的气候状态，这对人类社会是有极大挑战的。《国际能源展望报告2017》[8]中对中国以及其他经济体到2040年的CO2排放作出了简单的假设，如图1-2所示。从图中可以看出预计我国的碳排放峰值会在2025-2030年出现，估计的CO2排放峰值量与2016年相比多出10%。图1-2《国际能源展望报告2017》对CO2排放量的预测[8]大气中CO2浓度上升的形势严峻，CO2减排势在必行。碳减排这个全球性的问题受到国际社会越来越多的关注，全球人民开始共同努力发展低碳世界[9]。1.1.2我国碳减排的现状目前，主要经济体的温室气体排放量约占全球的80%[10]。对中国而言，中国是温室气体减排的积极参与者，已经主动与很多国家都签署了环保方面的协议，并广泛参与技术、政策等领域的国际合作[11]。“绿色”作为我国新发展理念中的重要部分，体现了国家对碳减排的高度重视。在过去的十年，中国在碳减排方面作出了很多努力，并在积极承担更多的减排责任。2014年9月，我国发布《国家应对气候变化规划（2014-2020年）》[12]，计划到2020年我国单位生产总值CO2排放量比2005年减少40%~45%。2016年我国向世界作出了2030年左右二氧化碳排放量达到峰值的承诺。2017年12月出台的《全国碳排放权交易市场建设方案（发电行业）》[13,14]对我国电力行业来说无疑是一次大变革。在2018年的《打赢蓝天保卫战三年行动计划》中，我国也提出到2020年我国SO2、NOx排放量分别比2015年下降15%以上[15,16]。碳捕集、利用与封存技术（CCUS）是一项具有大规模温室气体减排潜力的
浙江大学硕士学位论文绪论3技术，是公认的未来减缓CO2排放的主要技术选择之一[17-21]。基于国际能源署（IEA）的预测[22]，到2050年CCUS对全球碳减排的贡献将大于17%。我国政府联合亚洲发展银行于2015年11月发布了中国CO2捕集和封存路线图，制定了在“十三五”规划期间中国CCUS示范项目的实施计划以及未来三十年中国CCUS技术的发展方向[23,24]。对中国而言，发展CCUS技术对优化能源结构大有裨益，对中长期应对全球气候的变化、推进低碳绿色的可持续发展具有重要意义。1.2燃煤电厂CO2排放控制技术作为世界最大的能源消费国，中国的化石能源消耗占一次能源消费的88.9%，其中煤炭约占64.2%[25]。由于我国的能源结构特点明显，在今后相当长的一个时期内我国以煤炭作为主体能源的地位不会改变。图1-3中所示为全球煤炭消费量分区域份额，中国所在的亚太地区的煤炭消费量一直呈现逐年增长的趋势，但从2010年左右开始，煤炭消费量的增长幅度有了明显的下降。图1-4为中国、美国和印度的煤炭消费量占世界的比重，中国的比重一直处在上升的状态，在近几年，中国的煤炭消费量占世界的比重远远多于美国和印度。图1-3全球煤炭消费量分区域份额[26]
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅析用能权交易及其配额分配[J]. 童俊军,于仲波,范安成,罗敏怡. 节能与环保. 2019(10)
[2]中国大气污染治理绩效及其对世界减排的贡献[J]. 王宁静,魏巍贤. 中国人口·资源与环境. 2019(09)
[3]CO2化学吸收法中再生气的陶瓷膜余热回收特性[J]. 崔秋芳,徐立强,涂特,贺清尧,晏水平. 化工进展. 2019(08)
[4]水泥行业主要企业集团碳排放管理体系建设情况的分析及思考[J]. 方群,尹靖宇,李晋梅,刘庆祎,曹元辉. 中国水泥. 2019(02)
[5]二氧化碳捕集、利用与封存研究进展[J]. 陈兵,肖红亮,李景明,王香增. 应用化工. 2018(03)
[6]二氧化碳捕集技术进展研究[J]. 鹿雯. 环境科学与管理. 2017(04)
[7]新型CO2直接蒸汽再生实验和模拟研究[J]. 项群扬,方梦祥,王涛,江文敏,Yann LE MOULLEC,卢佳汇,骆仲泱. 动力工程学报. 2015(11)
[8]长期气候变化——IPCC第五次评估报告解读[J]. 董思言,高学杰. 气候变化研究进展. 2014(01)
[9]碳捕集和封存技术与整体煤气化联合循环发电技术[J]. 周佳,马利民. 中国人口.资源与环境. 2013(S2)
[10]二氧化碳减排、富集及储存技术的研究[J]. 赵铎. 价值工程. 2013(07)
博士论文
[1]基于新型膜接触器的CO2化学吸收技术及工艺改进[D]. 马秦慧.浙江大学 2018
[2]二氧化碳强化吸收及新型再生工艺研究[D]. 项群扬.浙江大学 2015
硕士论文
[1]金属—有机框架配合物吸附/脱附溶剂性能的研究[D]. 郑倩.浙江大学 2010
本文编号：3414590
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
984-2015年全球平均二氧化碳浓度(a)及其增长速率(b)[4]
浙江大学硕士学位论文绪论2这就意味着如果前几十年的CO2排放量较大，那么在之后的几十年内只有达到较低的排放量才能维持现有的气候状态，这对人类社会是有极大挑战的。《国际能源展望报告2017》[8]中对中国以及其他经济体到2040年的CO2排放作出了简单的假设，如图1-2所示。从图中可以看出预计我国的碳排放峰值会在2025-2030年出现，估计的CO2排放峰值量与2016年相比多出10%。图1-2《国际能源展望报告2017》对CO2排放量的预测[8]大气中CO2浓度上升的形势严峻，CO2减排势在必行。碳减排这个全球性的问题受到国际社会越来越多的关注，全球人民开始共同努力发展低碳世界[9]。1.1.2我国碳减排的现状目前，主要经济体的温室气体排放量约占全球的80%[10]。对中国而言，中国是温室气体减排的积极参与者，已经主动与很多国家都签署了环保方面的协议，并广泛参与技术、政策等领域的国际合作[11]。“绿色”作为我国新发展理念中的重要部分，体现了国家对碳减排的高度重视。在过去的十年，中国在碳减排方面作出了很多努力，并在积极承担更多的减排责任。2014年9月，我国发布《国家应对气候变化规划（2014-2020年）》[12]，计划到2020年我国单位生产总值CO2排放量比2005年减少40%~45%。2016年我国向世界作出了2030年左右二氧化碳排放量达到峰值的承诺。2017年12月出台的《全国碳排放权交易市场建设方案（发电行业）》[13,14]对我国电力行业来说无疑是一次大变革。在2018年的《打赢蓝天保卫战三年行动计划》中，我国也提出到2020年我国SO2、NOx排放量分别比2015年下降15%以上[15,16]。碳捕集、利用与封存技术（CCUS）是一项具有大规模温室气体减排潜力的
浙江大学硕士学位论文绪论3技术，是公认的未来减缓CO2排放的主要技术选择之一[17-21]。基于国际能源署（IEA）的预测[22]，到2050年CCUS对全球碳减排的贡献将大于17%。我国政府联合亚洲发展银行于2015年11月发布了中国CO2捕集和封存路线图，制定了在“十三五”规划期间中国CCUS示范项目的实施计划以及未来三十年中国CCUS技术的发展方向[23,24]。对中国而言，发展CCUS技术对优化能源结构大有裨益，对中长期应对全球气候的变化、推进低碳绿色的可持续发展具有重要意义。1.2燃煤电厂CO2排放控制技术作为世界最大的能源消费国，中国的化石能源消耗占一次能源消费的88.9%，其中煤炭约占64.2%[25]。由于我国的能源结构特点明显，在今后相当长的一个时期内我国以煤炭作为主体能源的地位不会改变。图1-3中所示为全球煤炭消费量分区域份额，中国所在的亚太地区的煤炭消费量一直呈现逐年增长的趋势，但从2010年左右开始，煤炭消费量的增长幅度有了明显的下降。图1-4为中国、美国和印度的煤炭消费量占世界的比重，中国的比重一直处在上升的状态，在近几年，中国的煤炭消费量占世界的比重远远多于美国和印度。图1-3全球煤炭消费量分区域份额[26]
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅析用能权交易及其配额分配[J]. 童俊军,于仲波,范安成,罗敏怡. 节能与环保. 2019(10)
[2]中国大气污染治理绩效及其对世界减排的贡献[J]. 王宁静,魏巍贤. 中国人口·资源与环境. 2019(09)
[3]CO2化学吸收法中再生气的陶瓷膜余热回收特性[J]. 崔秋芳,徐立强,涂特,贺清尧,晏水平. 化工进展. 2019(08)
[4]水泥行业主要企业集团碳排放管理体系建设情况的分析及思考[J]. 方群,尹靖宇,李晋梅,刘庆祎,曹元辉. 中国水泥. 2019(02)
[5]二氧化碳捕集、利用与封存研究进展[J]. 陈兵,肖红亮,李景明,王香增. 应用化工. 2018(03)
[6]二氧化碳捕集技术进展研究[J]. 鹿雯. 环境科学与管理. 2017(04)
[7]新型CO2直接蒸汽再生实验和模拟研究[J]. 项群扬,方梦祥,王涛,江文敏,Yann LE MOULLEC,卢佳汇,骆仲泱. 动力工程学报. 2015(11)
[8]长期气候变化——IPCC第五次评估报告解读[J]. 董思言,高学杰. 气候变化研究进展. 2014(01)
[9]碳捕集和封存技术与整体煤气化联合循环发电技术[J]. 周佳,马利民. 中国人口.资源与环境. 2013(S2)
[10]二氧化碳减排、富集及储存技术的研究[J]. 赵铎. 价值工程. 2013(07)
博士论文
[1]基于新型膜接触器的CO2化学吸收技术及工艺改进[D]. 马秦慧.浙江大学 2018
[2]二氧化碳强化吸收及新型再生工艺研究[D]. 项群扬.浙江大学 2015
硕士论文
[1]金属—有机框架配合物吸附/脱附溶剂性能的研究[D]. 郑倩.浙江大学 2010
本文编号：3414590
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