陶瓷膜換熱器對(duì)化學(xué)吸收法中再生氣水熱回收的影響研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-29 22:32
以CO2為主的溫室氣體的大量排放,造成全球性的氣候變暖現(xiàn)象,控制和減少CO2的排放受到國(guó)際社會(huì)越來越大的關(guān)注。針對(duì)燃煤電廠的燃燒后化學(xué)吸收碳捕集技術(shù)對(duì)我國(guó)具有重要戰(zhàn)略意義,但目前較高的能耗阻礙了其大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用,針對(duì)碳捕集系統(tǒng)的工藝流程優(yōu)化是節(jié)能降耗的關(guān)鍵。本課題基于新型陶瓷膜換熱器,對(duì)富液分級(jí)流工藝流程進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn),以降低系統(tǒng)再生能耗。本文建立了采用富液回收再生氣熱量的小型陶瓷膜換熱實(shí)驗(yàn)臺(tái),研究了再生氣流速、再生氣溫度、再生氣中水蒸氣摩爾分?jǐn)?shù)、富液流速、富液溫度、富液濃度等參數(shù)對(duì)陶瓷膜換熱器回收再生氣中水熱效果的影響。發(fā)現(xiàn)熱回收通量對(duì)富液流速、再生氣溫度以及再生氣中水蒸氣摩爾分?jǐn)?shù)較敏感,尤其是當(dāng)再生氣中水蒸氣摩爾分?jǐn)?shù)從0.5升高至1.5時(shí),熱回收量上升幅度可達(dá)188.9%,而富液濃度的影響幾乎可以忽略。隨各工況變化,水回收率上升幅度有限,但回收效果可觀,保持在78%-91%。針對(duì)陶瓷膜規(guī)格對(duì)膜換熱器水熱回收的影響,本文選用長(zhǎng)度為200mm和300mm,孔徑為10nm和20nm的單管陶瓷膜分別組成四種不同規(guī)格的陶瓷膜換熱器組件。發(fā)現(xiàn)改變長(zhǎng)度...
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
984-2015年全球平均二氧化碳濃度(a)及其增長(zhǎng)速率(b)[4]
浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文緒論2這就意味著如果前幾十年的CO2排放量較大,那么在之后的幾十年內(nèi)只有達(dá)到較低的排放量才能維持現(xiàn)有的氣候狀態(tài),這對(duì)人類社會(huì)是有極大挑戰(zhàn)的!秶(guó)際能源展望報(bào)告2017》[8]中對(duì)中國(guó)以及其他經(jīng)濟(jì)體到2040年的CO2排放作出了簡(jiǎn)單的假設(shè),如圖1-2所示。從圖中可以看出預(yù)計(jì)我國(guó)的碳排放峰值會(huì)在2025-2030年出現(xiàn),估計(jì)的CO2排放峰值量與2016年相比多出10%。圖1-2《國(guó)際能源展望報(bào)告2017》對(duì)CO2排放量的預(yù)測(cè)[8]大氣中CO2濃度上升的形勢(shì)嚴(yán)峻,CO2減排勢(shì)在必行。碳減排這個(gè)全球性的問題受到國(guó)際社會(huì)越來越多的關(guān)注,全球人民開始共同努力發(fā)展低碳世界[9]。1.1.2我國(guó)碳減排的現(xiàn)狀目前,主要經(jīng)濟(jì)體的溫室氣體排放量約占全球的80%[10]。對(duì)中國(guó)而言,中國(guó)是溫室氣體減排的積極參與者,已經(jīng)主動(dòng)與很多國(guó)家都簽署了環(huán)保方面的協(xié)議,并廣泛參與技術(shù)、政策等領(lǐng)域的國(guó)際合作[11]!熬G色”作為我國(guó)新發(fā)展理念中的重要部分,體現(xiàn)了國(guó)家對(duì)碳減排的高度重視。在過去的十年,中國(guó)在碳減排方面作出了很多努力,并在積極承擔(dān)更多的減排責(zé)任。2014年9月,我國(guó)發(fā)布《國(guó)家應(yīng)對(duì)氣候變化規(guī)劃(2014-2020年)》[12],計(jì)劃到2020年我國(guó)單位生產(chǎn)總值CO2排放量比2005年減少40%~45%。2016年我國(guó)向世界作出了2030年左右二氧化碳排放量達(dá)到峰值的承諾。2017年12月出臺(tái)的《全國(guó)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)建設(shè)方案(發(fā)電行業(yè))》[13,14]對(duì)我國(guó)電力行業(yè)來說無疑是一次大變革。在2018年的《打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃》中,我國(guó)也提出到2020年我國(guó)SO2、NOx排放量分別比2015年下降15%以上[15,16]。碳捕集、利用與封存技術(shù)(CCUS)是一項(xiàng)具有大規(guī)模溫室氣體減排潛力的
浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文緒論3技術(shù),是公認(rèn)的未來減緩CO2排放的主要技術(shù)選擇之一[17-21]。基于國(guó)際能源署(IEA)的預(yù)測(cè)[22],到2050年CCUS對(duì)全球碳減排的貢獻(xiàn)將大于17%。我國(guó)政府聯(lián)合亞洲發(fā)展銀行于2015年11月發(fā)布了中國(guó)CO2捕集和封存路線圖,制定了在“十三五”規(guī)劃期間中國(guó)CCUS示范項(xiàng)目的實(shí)施計(jì)劃以及未來三十年中國(guó)CCUS技術(shù)的發(fā)展方向[23,24]。對(duì)中國(guó)而言,發(fā)展CCUS技術(shù)對(duì)優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)大有裨益,對(duì)中長(zhǎng)期應(yīng)對(duì)全球氣候的變化、推進(jìn)低碳綠色的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。1.2燃煤電廠CO2排放控制技術(shù)作為世界最大的能源消費(fèi)國(guó),中國(guó)的化石能源消耗占一次能源消費(fèi)的88.9%,其中煤炭約占64.2%[25]。由于我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)特點(diǎn)明顯,在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一個(gè)時(shí)期內(nèi)我國(guó)以煤炭作為主體能源的地位不會(huì)改變。圖1-3中所示為全球煤炭消費(fèi)量分區(qū)域份額,中國(guó)所在的亞太地區(qū)的煤炭消費(fèi)量一直呈現(xiàn)逐年增長(zhǎng)的趨勢(shì),但從2010年左右開始,煤炭消費(fèi)量的增長(zhǎng)幅度有了明顯的下降。圖1-4為中國(guó)、美國(guó)和印度的煤炭消費(fèi)量占世界的比重,中國(guó)的比重一直處在上升的狀態(tài),在近幾年,中國(guó)的煤炭消費(fèi)量占世界的比重遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于美國(guó)和印度。圖1-3全球煤炭消費(fèi)量分區(qū)域份額[26]
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]淺析用能權(quán)交易及其配額分配[J]. 童俊軍,于仲波,范安成,羅敏怡. 節(jié)能與環(huán)保. 2019(10)
[2]中國(guó)大氣污染治理績(jī)效及其對(duì)世界減排的貢獻(xiàn)[J]. 王寧?kù)o,魏巍賢. 中國(guó)人口·資源與環(huán)境. 2019(09)
[3]CO2化學(xué)吸收法中再生氣的陶瓷膜余熱回收特性[J]. 崔秋芳,徐立強(qiáng),涂特,賀清堯,晏水平. 化工進(jìn)展. 2019(08)
[4]水泥行業(yè)主要企業(yè)集團(tuán)碳排放管理體系建設(shè)情況的分析及思考[J]. 方群,尹靖宇,李晉梅,劉慶祎,曹元輝. 中國(guó)水泥. 2019(02)
[5]二氧化碳捕集、利用與封存研究進(jìn)展[J]. 陳兵,肖紅亮,李景明,王香增. 應(yīng)用化工. 2018(03)
[6]二氧化碳捕集技術(shù)進(jìn)展研究[J]. 鹿雯. 環(huán)境科學(xué)與管理. 2017(04)
[7]新型CO2直接蒸汽再生實(shí)驗(yàn)和模擬研究[J]. 項(xiàng)群揚(yáng),方夢(mèng)祥,王濤,江文敏,Yann LE MOULLEC,盧佳匯,駱仲泱. 動(dòng)力工程學(xué)報(bào). 2015(11)
[8]長(zhǎng)期氣候變化——IPCC第五次評(píng)估報(bào)告解讀[J]. 董思言,高學(xué)杰. 氣候變化研究進(jìn)展. 2014(01)
[9]碳捕集和封存技術(shù)與整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)[J]. 周佳,馬利民. 中國(guó)人口.資源與環(huán)境. 2013(S2)
[10]二氧化碳減排、富集及儲(chǔ)存技術(shù)的研究[J]. 趙鐸. 價(jià)值工程. 2013(07)
博士論文
[1]基于新型膜接觸器的CO2化學(xué)吸收技術(shù)及工藝改進(jìn)[D]. 馬秦慧.浙江大學(xué) 2018
[2]二氧化碳強(qiáng)化吸收及新型再生工藝研究[D]. 項(xiàng)群揚(yáng).浙江大學(xué) 2015
碩士論文
[1]金屬—有機(jī)框架配合物吸附/脫附溶劑性能的研究[D]. 鄭倩.浙江大學(xué) 2010
本文編號(hào):3414590
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
984-2015年全球平均二氧化碳濃度(a)及其增長(zhǎng)速率(b)[4]
浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文緒論2這就意味著如果前幾十年的CO2排放量較大,那么在之后的幾十年內(nèi)只有達(dá)到較低的排放量才能維持現(xiàn)有的氣候狀態(tài),這對(duì)人類社會(huì)是有極大挑戰(zhàn)的!秶(guó)際能源展望報(bào)告2017》[8]中對(duì)中國(guó)以及其他經(jīng)濟(jì)體到2040年的CO2排放作出了簡(jiǎn)單的假設(shè),如圖1-2所示。從圖中可以看出預(yù)計(jì)我國(guó)的碳排放峰值會(huì)在2025-2030年出現(xiàn),估計(jì)的CO2排放峰值量與2016年相比多出10%。圖1-2《國(guó)際能源展望報(bào)告2017》對(duì)CO2排放量的預(yù)測(cè)[8]大氣中CO2濃度上升的形勢(shì)嚴(yán)峻,CO2減排勢(shì)在必行。碳減排這個(gè)全球性的問題受到國(guó)際社會(huì)越來越多的關(guān)注,全球人民開始共同努力發(fā)展低碳世界[9]。1.1.2我國(guó)碳減排的現(xiàn)狀目前,主要經(jīng)濟(jì)體的溫室氣體排放量約占全球的80%[10]。對(duì)中國(guó)而言,中國(guó)是溫室氣體減排的積極參與者,已經(jīng)主動(dòng)與很多國(guó)家都簽署了環(huán)保方面的協(xié)議,并廣泛參與技術(shù)、政策等領(lǐng)域的國(guó)際合作[11]!熬G色”作為我國(guó)新發(fā)展理念中的重要部分,體現(xiàn)了國(guó)家對(duì)碳減排的高度重視。在過去的十年,中國(guó)在碳減排方面作出了很多努力,并在積極承擔(dān)更多的減排責(zé)任。2014年9月,我國(guó)發(fā)布《國(guó)家應(yīng)對(duì)氣候變化規(guī)劃(2014-2020年)》[12],計(jì)劃到2020年我國(guó)單位生產(chǎn)總值CO2排放量比2005年減少40%~45%。2016年我國(guó)向世界作出了2030年左右二氧化碳排放量達(dá)到峰值的承諾。2017年12月出臺(tái)的《全國(guó)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)建設(shè)方案(發(fā)電行業(yè))》[13,14]對(duì)我國(guó)電力行業(yè)來說無疑是一次大變革。在2018年的《打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃》中,我國(guó)也提出到2020年我國(guó)SO2、NOx排放量分別比2015年下降15%以上[15,16]。碳捕集、利用與封存技術(shù)(CCUS)是一項(xiàng)具有大規(guī)模溫室氣體減排潛力的
浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文緒論3技術(shù),是公認(rèn)的未來減緩CO2排放的主要技術(shù)選擇之一[17-21]。基于國(guó)際能源署(IEA)的預(yù)測(cè)[22],到2050年CCUS對(duì)全球碳減排的貢獻(xiàn)將大于17%。我國(guó)政府聯(lián)合亞洲發(fā)展銀行于2015年11月發(fā)布了中國(guó)CO2捕集和封存路線圖,制定了在“十三五”規(guī)劃期間中國(guó)CCUS示范項(xiàng)目的實(shí)施計(jì)劃以及未來三十年中國(guó)CCUS技術(shù)的發(fā)展方向[23,24]。對(duì)中國(guó)而言,發(fā)展CCUS技術(shù)對(duì)優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)大有裨益,對(duì)中長(zhǎng)期應(yīng)對(duì)全球氣候的變化、推進(jìn)低碳綠色的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。1.2燃煤電廠CO2排放控制技術(shù)作為世界最大的能源消費(fèi)國(guó),中國(guó)的化石能源消耗占一次能源消費(fèi)的88.9%,其中煤炭約占64.2%[25]。由于我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)特點(diǎn)明顯,在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一個(gè)時(shí)期內(nèi)我國(guó)以煤炭作為主體能源的地位不會(huì)改變。圖1-3中所示為全球煤炭消費(fèi)量分區(qū)域份額,中國(guó)所在的亞太地區(qū)的煤炭消費(fèi)量一直呈現(xiàn)逐年增長(zhǎng)的趨勢(shì),但從2010年左右開始,煤炭消費(fèi)量的增長(zhǎng)幅度有了明顯的下降。圖1-4為中國(guó)、美國(guó)和印度的煤炭消費(fèi)量占世界的比重,中國(guó)的比重一直處在上升的狀態(tài),在近幾年,中國(guó)的煤炭消費(fèi)量占世界的比重遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于美國(guó)和印度。圖1-3全球煤炭消費(fèi)量分區(qū)域份額[26]
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]淺析用能權(quán)交易及其配額分配[J]. 童俊軍,于仲波,范安成,羅敏怡. 節(jié)能與環(huán)保. 2019(10)
[2]中國(guó)大氣污染治理績(jī)效及其對(duì)世界減排的貢獻(xiàn)[J]. 王寧?kù)o,魏巍賢. 中國(guó)人口·資源與環(huán)境. 2019(09)
[3]CO2化學(xué)吸收法中再生氣的陶瓷膜余熱回收特性[J]. 崔秋芳,徐立強(qiáng),涂特,賀清堯,晏水平. 化工進(jìn)展. 2019(08)
[4]水泥行業(yè)主要企業(yè)集團(tuán)碳排放管理體系建設(shè)情況的分析及思考[J]. 方群,尹靖宇,李晉梅,劉慶祎,曹元輝. 中國(guó)水泥. 2019(02)
[5]二氧化碳捕集、利用與封存研究進(jìn)展[J]. 陳兵,肖紅亮,李景明,王香增. 應(yīng)用化工. 2018(03)
[6]二氧化碳捕集技術(shù)進(jìn)展研究[J]. 鹿雯. 環(huán)境科學(xué)與管理. 2017(04)
[7]新型CO2直接蒸汽再生實(shí)驗(yàn)和模擬研究[J]. 項(xiàng)群揚(yáng),方夢(mèng)祥,王濤,江文敏,Yann LE MOULLEC,盧佳匯,駱仲泱. 動(dòng)力工程學(xué)報(bào). 2015(11)
[8]長(zhǎng)期氣候變化——IPCC第五次評(píng)估報(bào)告解讀[J]. 董思言,高學(xué)杰. 氣候變化研究進(jìn)展. 2014(01)
[9]碳捕集和封存技術(shù)與整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)[J]. 周佳,馬利民. 中國(guó)人口.資源與環(huán)境. 2013(S2)
[10]二氧化碳減排、富集及儲(chǔ)存技術(shù)的研究[J]. 趙鐸. 價(jià)值工程. 2013(07)
博士論文
[1]基于新型膜接觸器的CO2化學(xué)吸收技術(shù)及工藝改進(jìn)[D]. 馬秦慧.浙江大學(xué) 2018
[2]二氧化碳強(qiáng)化吸收及新型再生工藝研究[D]. 項(xiàng)群揚(yáng).浙江大學(xué) 2015
碩士論文
[1]金屬—有機(jī)框架配合物吸附/脫附溶劑性能的研究[D]. 鄭倩.浙江大學(xué) 2010
本文編號(hào):3414590
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