基于液气射流技术辅助捕获烟气中二氧化碳的工艺流程研究
发布时间：2021-06-06 16:49
石油加工是高能耗工业,约6.5%的原油被加工过程所消耗,因此产生大量的CO2。按我国2016年实际加工原油5.39亿吨,原油氢碳原子比约1.9计算,其消耗的当量能源相当于3503.5万吨原油,排放的当量二氧化碳约11090万吨。因此实施炼厂碳减排迫在眉睫。但炼厂CO2绝大部分是以加热炉烟气形式排放的,温度高（约150℃）、压力低（常压）、CO2碳含量不高（干基约12%）,且排放源多位于几十米高的烟囱口,故回收难度大、能耗高。为此本文提出了借助射流泵利用贫液提压烟气,契射流泵喉管强烈湍流特征预吸收CO2,然后常规吸收-再生的新流程。相比现有流程,射流泵可利用高压贫液的对大流量的低压烟气进行提压,从而提高了吸收塔操作压力,避免了利用压缩机直接提压;并且预吸收将能够减少吸收塔负荷,从而减少贫液循环量,利用这两个优点可以使得捕获能耗下降。因此,本研究的主要内容为新流程的流程建模和优化设计。首先,本文采用CFD方法对射流泵进行建模,并且根据射流泵中气液相分散特征,利用UDF建立了气液接触、传质、反应模型,以此...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
温室气体排放量饼图
吸收 CO2是当前最成熟的后捕获工艺，它契混合物中各组分在溶剂离混合物[17]，分物理吸收和化学吸收两种工艺。化学吸收可以解决解度不高的问题，大幅提高吸收能力和吸收选择性，故应用广泛。素，除溶质（气相）和溶剂（液相）性质外，两相接触程度也不可的―接触器‖有不同的比表面积，比表面积越高，气液相传质系数越度越好，吸收传质效果越好。图 1-2[18]是不同气液接触装置，包括填料塔、下流式鼓泡塔、搅拌器的比表面积对比，从图可以看出密度下，射流泵（jet pump）具有较高的比表面积。此外它还具有率的提压低压烟气，使吸收塔处于较高压力下操作，利于吸收。又构简单、体积小、投资小、安全性能好，因而已被广泛运用于工业应用于废气工业处理的报道[19]，治理的废气包括 NOx、SO2、HCl 喷射吸收氯气尾气以取代纳氏泵的研究[20]。因此其是一个有效的吸
华南理工大学硕士学位论文d0d1d2d3d4L1L2L3图 3-1 射流泵结构示意图及其对应参数Fig.3-1 Structure and configuration of liquid gas jet pump
【参考文献】：
期刊论文
[1]磁场对氨水吸收烟气中CO2的促进作用[J]. 张琦,吴佳艺,卢平,吴涛,邵静萍,邓晓艳. 化工学报. 2017(06)
[2]液相射流吸收耦合气相旋流分离烟气脱硫[J]. 周先桃,王依谋,马良,刘安林,何梦雅. 化工进展. 2016(12)
[3]基于数值模拟的气液相界面积计算方法[J]. 宋彦坡,刘志高,陶焰明,彭小奇,陈卓. 工程科学学报. 2016(08)
[4]基于计算流体力学模拟的蒸汽喷射器结构优化[J]. 李金梦,郑宏亮,刘霞,杨福胜,张早校. 流体机械. 2016(07)
[5]干气制氢装置提高氢气回收率减少二氧化碳排放的研究[J]. 田进军,王绪远,张保申. 炼油技术与工程. 2016(01)
[6]巴西国家石油公司开发新的催化裂化技术以捕获CO2[J]. 钱伯章. 石油炼制与化工. 2015(05)
[7]FCC再生烟气中CO2捕集技术的试验研究[J]. 张瑞波. 石油炼制与化工. 2014(08)
[8]石油化工过程计算流体力学模拟分析[J]. 蓝兴英,徐春明,卢春喜,高金森. 化学反应工程与工艺. 2014(03)
[9]燃烧前CO2捕集技术在IGCC发电中的应用[J]. 陈新明,史绍平,闫姝,方芳,许世森,段立强. 化工学报. 2014(08)
[10]MEA吸收-解吸二氧化碳过程的优化[J]. 屈紫懿,杜敏,周建军. 材料导报. 2013(14)
博士论文
[1]醇胺吸收法燃煤电厂CO2捕集系统能量分析及优化[D]. 张克舫.北京工业大学 2015
[2]喷射器内气液流动与混合性能的研究[D]. 姚云.青岛科技大学 2009
[3]再生氨法脱除燃煤电厂烟气中二氧化碳的实验研究[D]. 刘芳.清华大学 2009
硕士论文
[1]中国CO2时空分布及影响因素分析[D]. 刘少振.中国矿业大学 2017
[2]基于液气射流技术改进吸收工艺流程研究[D]. 柯振涛.华南理工大学 2016
[3]燃气电厂烟气CO2捕获过程模拟[D]. 王明明.华北电力大学 2015
[4]化学吸收法捕集二氧化碳工艺的模拟及实验研究[D]. 江文敏.浙江大学 2015
[5]鼓泡反应器中氢氧化钠吸收二氧化碳的数值模拟[D]. 范晓丹.东北大学 2014
[6]天然气电厂基于MEA的烟气CO2捕获系统工艺研究[D]. 王利军.北京交通大学 2014
[7]液气射流泵数学模型建立及其数值模拟研究[D]. 葛强.大连交通大学 2012
[8]基于Fluent的喷射器数值模拟与结构优化研究[D]. 余志宏.江南大学 2011
[9]高Schmidt数下喷射反应器内湍流混合反应过程的多尺度模拟[D]. 荆思凤.青岛科技大学 2008
[10]双级液气喷射装置在化工混合反应工艺中的应用研究[D]. 陆东宏.武汉大学 2004
本文编号：3214775
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
温室气体排放量饼图
吸收 CO2是当前最成熟的后捕获工艺，它契混合物中各组分在溶剂离混合物[17]，分物理吸收和化学吸收两种工艺。化学吸收可以解决解度不高的问题，大幅提高吸收能力和吸收选择性，故应用广泛。素，除溶质（气相）和溶剂（液相）性质外，两相接触程度也不可的―接触器‖有不同的比表面积，比表面积越高，气液相传质系数越度越好，吸收传质效果越好。图 1-2[18]是不同气液接触装置，包括填料塔、下流式鼓泡塔、搅拌器的比表面积对比，从图可以看出密度下，射流泵（jet pump）具有较高的比表面积。此外它还具有率的提压低压烟气，使吸收塔处于较高压力下操作，利于吸收。又构简单、体积小、投资小、安全性能好，因而已被广泛运用于工业应用于废气工业处理的报道[19]，治理的废气包括 NOx、SO2、HCl 喷射吸收氯气尾气以取代纳氏泵的研究[20]。因此其是一个有效的吸
华南理工大学硕士学位论文d0d1d2d3d4L1L2L3图 3-1 射流泵结构示意图及其对应参数Fig.3-1 Structure and configuration of liquid gas jet pump
【参考文献】：
期刊论文
[1]磁场对氨水吸收烟气中CO2的促进作用[J]. 张琦,吴佳艺,卢平,吴涛,邵静萍,邓晓艳. 化工学报. 2017(06)
[2]液相射流吸收耦合气相旋流分离烟气脱硫[J]. 周先桃,王依谋,马良,刘安林,何梦雅. 化工进展. 2016(12)
[3]基于数值模拟的气液相界面积计算方法[J]. 宋彦坡,刘志高,陶焰明,彭小奇,陈卓. 工程科学学报. 2016(08)
[4]基于计算流体力学模拟的蒸汽喷射器结构优化[J]. 李金梦,郑宏亮,刘霞,杨福胜,张早校. 流体机械. 2016(07)
[5]干气制氢装置提高氢气回收率减少二氧化碳排放的研究[J]. 田进军,王绪远,张保申. 炼油技术与工程. 2016(01)
[6]巴西国家石油公司开发新的催化裂化技术以捕获CO2[J]. 钱伯章. 石油炼制与化工. 2015(05)
[7]FCC再生烟气中CO2捕集技术的试验研究[J]. 张瑞波. 石油炼制与化工. 2014(08)
[8]石油化工过程计算流体力学模拟分析[J]. 蓝兴英,徐春明,卢春喜,高金森. 化学反应工程与工艺. 2014(03)
[9]燃烧前CO2捕集技术在IGCC发电中的应用[J]. 陈新明,史绍平,闫姝,方芳,许世森,段立强. 化工学报. 2014(08)
[10]MEA吸收-解吸二氧化碳过程的优化[J]. 屈紫懿,杜敏,周建军. 材料导报. 2013(14)
博士论文
[1]醇胺吸收法燃煤电厂CO2捕集系统能量分析及优化[D]. 张克舫.北京工业大学 2015
[2]喷射器内气液流动与混合性能的研究[D]. 姚云.青岛科技大学 2009
[3]再生氨法脱除燃煤电厂烟气中二氧化碳的实验研究[D]. 刘芳.清华大学 2009
硕士论文
[1]中国CO2时空分布及影响因素分析[D]. 刘少振.中国矿业大学 2017
[2]基于液气射流技术改进吸收工艺流程研究[D]. 柯振涛.华南理工大学 2016
[3]燃气电厂烟气CO2捕获过程模拟[D]. 王明明.华北电力大学 2015
[4]化学吸收法捕集二氧化碳工艺的模拟及实验研究[D]. 江文敏.浙江大学 2015
[5]鼓泡反应器中氢氧化钠吸收二氧化碳的数值模拟[D]. 范晓丹.东北大学 2014
[6]天然气电厂基于MEA的烟气CO2捕获系统工艺研究[D]. 王利军.北京交通大学 2014
[7]液气射流泵数学模型建立及其数值模拟研究[D]. 葛强.大连交通大学 2012
[8]基于Fluent的喷射器数值模拟与结构优化研究[D]. 余志宏.江南大学 2011
[9]高Schmidt数下喷射反应器内湍流混合反应过程的多尺度模拟[D]. 荆思凤.青岛科技大学 2008
[10]双级液气喷射装置在化工混合反应工艺中的应用研究[D]. 陆东宏.武汉大学 2004
本文编号：3214775
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