基于液氣射流技術(shù)輔助捕獲煙氣中二氧化碳的工藝流程研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-06 16:49
石油加工是高能耗工業(yè),約6.5%的原油被加工過程所消耗,因此產(chǎn)生大量的CO2。按我國2016年實(shí)際加工原油5.39億噸,原油氫碳原子比約1.9計(jì)算,其消耗的當(dāng)量能源相當(dāng)于3503.5萬噸原油,排放的當(dāng)量二氧化碳約11090萬噸。因此實(shí)施煉廠碳減排迫在眉睫。但煉廠CO2絕大部分是以加熱爐煙氣形式排放的,溫度高(約150℃)、壓力低(常壓)、CO2碳含量不高(干基約12%),且排放源多位于幾十米高的煙囪口,故回收難度大、能耗高。為此本文提出了借助射流泵利用貧液提壓煙氣,契射流泵喉管強(qiáng)烈湍流特征預(yù)吸收CO2,然后常規(guī)吸收-再生的新流程。相比現(xiàn)有流程,射流泵可利用高壓貧液的對(duì)大流量的低壓煙氣進(jìn)行提壓,從而提高了吸收塔操作壓力,避免了利用壓縮機(jī)直接提壓;并且預(yù)吸收將能夠減少吸收塔負(fù)荷,從而減少貧液循環(huán)量,利用這兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)可以使得捕獲能耗下降。因此,本研究的主要內(nèi)容為新流程的流程建模和優(yōu)化設(shè)計(jì)。首先,本文采用CFD方法對(duì)射流泵進(jìn)行建模,并且根據(jù)射流泵中氣液相分散特征,利用UDF建立了氣液接觸、傳質(zhì)、反應(yīng)模型,以此...
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
溫室氣體排放量餅圖
吸收 CO2是當(dāng)前最成熟的后捕獲工藝,它契混合物中各組分在溶劑離混合物[17],分物理吸收和化學(xué)吸收兩種工藝;瘜W(xué)吸收可以解決解度不高的問題,大幅提高吸收能力和吸收選擇性,故應(yīng)用廣泛。素,除溶質(zhì)(氣相)和溶劑(液相)性質(zhì)外,兩相接觸程度也不可的―接觸器‖有不同的比表面積,比表面積越高,氣液相傳質(zhì)系數(shù)越度越好,吸收傳質(zhì)效果越好。圖 1-2[18]是不同氣液接觸裝置,包括填料塔、下流式鼓泡塔、攪拌器的比表面積對(duì)比,從圖可以看出密度下,射流泵(jet pump)具有較高的比表面積。此外它還具有率的提壓低壓煙氣,使吸收塔處于較高壓力下操作,利于吸收。又構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、投資小、安全性能好,因而已被廣泛運(yùn)用于工業(yè)應(yīng)用于廢氣工業(yè)處理的報(bào)道[19],治理的廢氣包括 NOx、SO2、HCl 噴射吸收氯氣尾氣以取代納氏泵的研究[20]。因此其是一個(gè)有效的吸
華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文d0d1d2d3d4L1L2L3圖 3-1 射流泵結(jié)構(gòu)示意圖及其對(duì)應(yīng)參數(shù)Fig.3-1 Structure and configuration of liquid gas jet pump
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]磁場(chǎng)對(duì)氨水吸收煙氣中CO2的促進(jìn)作用[J]. 張琦,吳佳藝,盧平,吳濤,邵靜萍,鄧曉艷. 化工學(xué)報(bào). 2017(06)
[2]液相射流吸收耦合氣相旋流分離煙氣脫硫[J]. 周先桃,王依謀,馬良,劉安林,何夢(mèng)雅. 化工進(jìn)展. 2016(12)
[3]基于數(shù)值模擬的氣液相界面積計(jì)算方法[J]. 宋彥坡,劉志高,陶焰明,彭小奇,陳卓. 工程科學(xué)學(xué)報(bào). 2016(08)
[4]基于計(jì)算流體力學(xué)模擬的蒸汽噴射器結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J]. 李金夢(mèng),鄭宏亮,劉霞,楊福勝,張?jiān)缧? 流體機(jī)械. 2016(07)
[5]干氣制氫裝置提高氫氣回收率減少二氧化碳排放的研究[J]. 田進(jìn)軍,王緒遠(yuǎn),張保申. 煉油技術(shù)與工程. 2016(01)
[6]巴西國家石油公司開發(fā)新的催化裂化技術(shù)以捕獲CO2[J]. 錢伯章. 石油煉制與化工. 2015(05)
[7]FCC再生煙氣中CO2捕集技術(shù)的試驗(yàn)研究[J]. 張瑞波. 石油煉制與化工. 2014(08)
[8]石油化工過程計(jì)算流體力學(xué)模擬分析[J]. 藍(lán)興英,徐春明,盧春喜,高金森. 化學(xué)反應(yīng)工程與工藝. 2014(03)
[9]燃燒前CO2捕集技術(shù)在IGCC發(fā)電中的應(yīng)用[J]. 陳新明,史紹平,閆姝,方芳,許世森,段立強(qiáng). 化工學(xué)報(bào). 2014(08)
[10]MEA吸收-解吸二氧化碳過程的優(yōu)化[J]. 屈紫懿,杜敏,周建軍. 材料導(dǎo)報(bào). 2013(14)
博士論文
[1]醇胺吸收法燃煤電廠CO2捕集系統(tǒng)能量分析及優(yōu)化[D]. 張克舫.北京工業(yè)大學(xué) 2015
[2]噴射器內(nèi)氣液流動(dòng)與混合性能的研究[D]. 姚云.青島科技大學(xué) 2009
[3]再生氨法脫除燃煤電廠煙氣中二氧化碳的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 劉芳.清華大學(xué) 2009
碩士論文
[1]中國CO2時(shí)空分布及影響因素分析[D]. 劉少振.中國礦業(yè)大學(xué) 2017
[2]基于液氣射流技術(shù)改進(jìn)吸收工藝流程研究[D]. 柯振濤.華南理工大學(xué) 2016
[3]燃?xì)怆姀S煙氣CO2捕獲過程模擬[D]. 王明明.華北電力大學(xué) 2015
[4]化學(xué)吸收法捕集二氧化碳工藝的模擬及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 江文敏.浙江大學(xué) 2015
[5]鼓泡反應(yīng)器中氫氧化鈉吸收二氧化碳的數(shù)值模擬[D]. 范曉丹.東北大學(xué) 2014
[6]天然氣電廠基于MEA的煙氣CO2捕獲系統(tǒng)工藝研究[D]. 王利軍.北京交通大學(xué) 2014
[7]液氣射流泵數(shù)學(xué)模型建立及其數(shù)值模擬研究[D]. 葛強(qiáng).大連交通大學(xué) 2012
[8]基于Fluent的噴射器數(shù)值模擬與結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[D]. 余志宏.江南大學(xué) 2011
[9]高Schmidt數(shù)下噴射反應(yīng)器內(nèi)湍流混合反應(yīng)過程的多尺度模擬[D]. 荊思鳳.青島科技大學(xué) 2008
[10]雙級(jí)液氣噴射裝置在化工混合反應(yīng)工藝中的應(yīng)用研究[D]. 陸東宏.武漢大學(xué) 2004
本文編號(hào):3214775
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
溫室氣體排放量餅圖
吸收 CO2是當(dāng)前最成熟的后捕獲工藝,它契混合物中各組分在溶劑離混合物[17],分物理吸收和化學(xué)吸收兩種工藝;瘜W(xué)吸收可以解決解度不高的問題,大幅提高吸收能力和吸收選擇性,故應(yīng)用廣泛。素,除溶質(zhì)(氣相)和溶劑(液相)性質(zhì)外,兩相接觸程度也不可的―接觸器‖有不同的比表面積,比表面積越高,氣液相傳質(zhì)系數(shù)越度越好,吸收傳質(zhì)效果越好。圖 1-2[18]是不同氣液接觸裝置,包括填料塔、下流式鼓泡塔、攪拌器的比表面積對(duì)比,從圖可以看出密度下,射流泵(jet pump)具有較高的比表面積。此外它還具有率的提壓低壓煙氣,使吸收塔處于較高壓力下操作,利于吸收。又構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、投資小、安全性能好,因而已被廣泛運(yùn)用于工業(yè)應(yīng)用于廢氣工業(yè)處理的報(bào)道[19],治理的廢氣包括 NOx、SO2、HCl 噴射吸收氯氣尾氣以取代納氏泵的研究[20]。因此其是一個(gè)有效的吸
華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文d0d1d2d3d4L1L2L3圖 3-1 射流泵結(jié)構(gòu)示意圖及其對(duì)應(yīng)參數(shù)Fig.3-1 Structure and configuration of liquid gas jet pump
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]磁場(chǎng)對(duì)氨水吸收煙氣中CO2的促進(jìn)作用[J]. 張琦,吳佳藝,盧平,吳濤,邵靜萍,鄧曉艷. 化工學(xué)報(bào). 2017(06)
[2]液相射流吸收耦合氣相旋流分離煙氣脫硫[J]. 周先桃,王依謀,馬良,劉安林,何夢(mèng)雅. 化工進(jìn)展. 2016(12)
[3]基于數(shù)值模擬的氣液相界面積計(jì)算方法[J]. 宋彥坡,劉志高,陶焰明,彭小奇,陳卓. 工程科學(xué)學(xué)報(bào). 2016(08)
[4]基于計(jì)算流體力學(xué)模擬的蒸汽噴射器結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J]. 李金夢(mèng),鄭宏亮,劉霞,楊福勝,張?jiān)缧? 流體機(jī)械. 2016(07)
[5]干氣制氫裝置提高氫氣回收率減少二氧化碳排放的研究[J]. 田進(jìn)軍,王緒遠(yuǎn),張保申. 煉油技術(shù)與工程. 2016(01)
[6]巴西國家石油公司開發(fā)新的催化裂化技術(shù)以捕獲CO2[J]. 錢伯章. 石油煉制與化工. 2015(05)
[7]FCC再生煙氣中CO2捕集技術(shù)的試驗(yàn)研究[J]. 張瑞波. 石油煉制與化工. 2014(08)
[8]石油化工過程計(jì)算流體力學(xué)模擬分析[J]. 藍(lán)興英,徐春明,盧春喜,高金森. 化學(xué)反應(yīng)工程與工藝. 2014(03)
[9]燃燒前CO2捕集技術(shù)在IGCC發(fā)電中的應(yīng)用[J]. 陳新明,史紹平,閆姝,方芳,許世森,段立強(qiáng). 化工學(xué)報(bào). 2014(08)
[10]MEA吸收-解吸二氧化碳過程的優(yōu)化[J]. 屈紫懿,杜敏,周建軍. 材料導(dǎo)報(bào). 2013(14)
博士論文
[1]醇胺吸收法燃煤電廠CO2捕集系統(tǒng)能量分析及優(yōu)化[D]. 張克舫.北京工業(yè)大學(xué) 2015
[2]噴射器內(nèi)氣液流動(dòng)與混合性能的研究[D]. 姚云.青島科技大學(xué) 2009
[3]再生氨法脫除燃煤電廠煙氣中二氧化碳的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 劉芳.清華大學(xué) 2009
碩士論文
[1]中國CO2時(shí)空分布及影響因素分析[D]. 劉少振.中國礦業(yè)大學(xué) 2017
[2]基于液氣射流技術(shù)改進(jìn)吸收工藝流程研究[D]. 柯振濤.華南理工大學(xué) 2016
[3]燃?xì)怆姀S煙氣CO2捕獲過程模擬[D]. 王明明.華北電力大學(xué) 2015
[4]化學(xué)吸收法捕集二氧化碳工藝的模擬及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 江文敏.浙江大學(xué) 2015
[5]鼓泡反應(yīng)器中氫氧化鈉吸收二氧化碳的數(shù)值模擬[D]. 范曉丹.東北大學(xué) 2014
[6]天然氣電廠基于MEA的煙氣CO2捕獲系統(tǒng)工藝研究[D]. 王利軍.北京交通大學(xué) 2014
[7]液氣射流泵數(shù)學(xué)模型建立及其數(shù)值模擬研究[D]. 葛強(qiáng).大連交通大學(xué) 2012
[8]基于Fluent的噴射器數(shù)值模擬與結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[D]. 余志宏.江南大學(xué) 2011
[9]高Schmidt數(shù)下噴射反應(yīng)器內(nèi)湍流混合反應(yīng)過程的多尺度模擬[D]. 荊思鳳.青島科技大學(xué) 2008
[10]雙級(jí)液氣噴射裝置在化工混合反應(yīng)工藝中的應(yīng)用研究[D]. 陸東宏.武漢大學(xué) 2004
本文編號(hào):3214775
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