生物质富氧燃烧烟气中CO 2 捕集联合制取硫酸硝酸的研究
发布时间：2023-04-01 03:32
大气中CO2浓度的升高逐渐引起人们的广泛关注。本文提出一种基于富氧燃烧技术的CO2捕集新途径,即在特定的压力和温度下,将秸秆生物质在富氧条件下燃烧获得含有高CO2浓度的烟气,使烟气中的SO2和NO气体和水反应转化为硫酸(H2SO4)和硝酸(HNO3)溶液,并将烟气中剩余的高CO2浓度(CO2浓度可以达到95%以上)的气体压缩为液态CO2,从而实现生物质资源的高效清洁利用,同时可以缓解大气污染及温室效应。本文主要通过理论分析、实验分析以及Aspen plus模拟,针对该新途径中生物质富氧燃烧的可行性、烟气中SO2和NOX向硫酸和硝酸的转化过程以及CO2压缩捕集的过程进行研究。首先,对生物质富氧燃烧过程的可行性进行了分析,总结了富氧燃烧烟气中CO2捕集联合制取硫酸硝酸的工艺流程,并分析了富氧燃烧烟气中CO2的...
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 课题的研究背景
1.2 国内外研究现状分析
1.2.1 主要的CO2捕集技术
1.2.2 CO2纯化技术
1.2.3 烟气脱硫脱硝技术
1.2.3.1 脱硫技术
1.2.3.2 脱硝技术
1.2.3.3 同时脱硫脱硝技术
1.2.4 O2/CO2燃烧技术
1.2.5 生物质能源简介
1.3 本文主要研究内容
第二章 生物质富氧燃烧可行性及富氧燃烧烟气中SO2和NOX的脱除机理分析
2.1 生物质富氧燃烧的可行性分析
2.2 流程建立
2.3 富氧燃烧烟气中CO2的压缩捕集工艺
2.4 富氧燃烧烟气中SO2和NOX的脱除机理分析
2.4.1 吸收过程分析
2.4.2 反应过程分析
2.4.2.1 NO的氧化反应
2.4.2.2 SO2和NO2的液相反应过程分析
2.4.2.3 NOX的水吸收过程分析
2.4.2.4 富氧燃烧烟气中SO2和NOX联合脱除制取硫酸硝酸的反应
2.5 本章小结
第三章 富氧燃烧烟气中SO2和NO的联合脱除实验装置及实验内容
3.1 实验系统装置
3.1.1 模拟烟气配置系统
3.1.2 反应器主体
3.1.3 数据分析测量系统
3.2 实验数据测量计算方法
3.2.1 SO2和NO吸收率的计算
3.2.2 NO3
-和SO4
2-理论浓度的计算
3.2.3 SO2和NO转化率的计算
3.3 实验步骤
3.4 模拟富氧燃烧烟气条件下SO2和NO联合脱除实验研究
3.4.1 反应压力对富氧燃烧烟气中SO2和NO联合脱除的影响
3.4.2 反应温度对富氧燃烧烟气中SO2和NO联合脱除的影响
3.4.3 SO2和NO转化率的计算
3.5 本章小结
第四章 生物质富氧燃烧烟气中CO2捕集联合制取硫酸硝酸的模拟研究
4.1 Aspen plus软件介绍
4.1.1 Aspen plus的主要功能
4.1.2 Aspen plus的主要特点
4.1.3 流程模型的建立
4.2 Aspen plus里用到的主要模块和功能
4.2.1 主要模块
4.2.2 灵敏度分析
4.3 流程模拟过程
4.3.1 生物质富氧燃烧过程模拟
4.3.2 富氧燃烧烟气中SO2和NOX联合脱除过程模拟
4.3.3 CO2压缩捕集过程模拟
4.4 模拟化学反应的规定
4.5 结果与分析
4.5.1 流程模拟结果
4.5.2 模拟和实验结果的对比分析
4.5.3 流程模拟结果的灵敏度分析
4.5.3.1 反应压力对NO吸收率和转化率的影响
4.5.3.2 温度对流程模拟结果的影响
4.6 本章小结
第五章 结论
5.1 结论
5.2 创新点
5.3 工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间所取得的相关科研成果
致谢
本文编号：3776375
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 课题的研究背景
1.2 国内外研究现状分析
1.2.1 主要的CO2捕集技术
1.2.2 CO2纯化技术
1.2.3 烟气脱硫脱硝技术
1.2.3.1 脱硫技术
1.2.3.2 脱硝技术
1.2.3.3 同时脱硫脱硝技术
1.2.4 O2/CO2燃烧技术
1.2.5 生物质能源简介
1.3 本文主要研究内容
第二章 生物质富氧燃烧可行性及富氧燃烧烟气中SO2和NOX的脱除机理分析
2.1 生物质富氧燃烧的可行性分析
2.2 流程建立
2.3 富氧燃烧烟气中CO2的压缩捕集工艺
2.4 富氧燃烧烟气中SO2和NOX的脱除机理分析
2.4.1 吸收过程分析
2.4.2 反应过程分析
2.4.2.1 NO的氧化反应
2.4.2.2 SO2和NO2的液相反应过程分析
2.4.2.3 NOX的水吸收过程分析
2.4.2.4 富氧燃烧烟气中SO2和NOX联合脱除制取硫酸硝酸的反应
2.5 本章小结
第三章 富氧燃烧烟气中SO2和NO的联合脱除实验装置及实验内容
3.1 实验系统装置
3.1.1 模拟烟气配置系统
3.1.2 反应器主体
3.1.3 数据分析测量系统
3.2 实验数据测量计算方法
3.2.1 SO2和NO吸收率的计算
3.2.2 NO3
-和SO4
2-理论浓度的计算
3.2.3 SO2和NO转化率的计算
3.3 实验步骤
3.4 模拟富氧燃烧烟气条件下SO2和NO联合脱除实验研究
3.4.1 反应压力对富氧燃烧烟气中SO2和NO联合脱除的影响
3.4.2 反应温度对富氧燃烧烟气中SO2和NO联合脱除的影响
3.4.3 SO2和NO转化率的计算
3.5 本章小结
第四章 生物质富氧燃烧烟气中CO2捕集联合制取硫酸硝酸的模拟研究
4.1 Aspen plus软件介绍
4.1.1 Aspen plus的主要功能
4.1.2 Aspen plus的主要特点
4.1.3 流程模型的建立
4.2 Aspen plus里用到的主要模块和功能
4.2.1 主要模块
4.2.2 灵敏度分析
4.3 流程模拟过程
4.3.1 生物质富氧燃烧过程模拟
4.3.2 富氧燃烧烟气中SO2和NOX联合脱除过程模拟
4.3.3 CO2压缩捕集过程模拟
4.4 模拟化学反应的规定
4.5 结果与分析
4.5.1 流程模拟结果
4.5.2 模拟和实验结果的对比分析
4.5.3 流程模拟结果的灵敏度分析
4.5.3.1 反应压力对NO吸收率和转化率的影响
4.5.3.2 温度对流程模拟结果的影响
4.6 本章小结
第五章 结论
5.1 结论
5.2 创新点
5.3 工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间所取得的相关科研成果
致谢
本文编号：3776375
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