基于燃煤濕法脫硫凈煙氣環(huán)境下的膜吸收CO2性能試驗(yàn)研究.pdf

1、燃煤電廠作為中國CO2的主要排放源之一，隨著溫室效應(yīng)對(duì)全球生態(tài)和人類的威脅日益嚴(yán)重，CO2排放控制技術(shù)越來越引起人們的關(guān)注。近些年，膜法吸收CO2技術(shù)得到了快速發(fā)展，被認(rèn)為是一種極有前景的CO2捕集工藝。
　　本文利用聚丙烯(PP)中空纖維膜材料作為研究對(duì)象，利用吸收膜模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)首先考察了吸收液MEA對(duì)膜吸收性能的影響，并在相同的操作條件下考察了水汽與SO2共存、水汽與SO3共存、水汽與NO共存三種情況對(duì)膜吸收性能的長期影響;之后

2、，選取飛灰、硫酸銨及硫酸鈣三種典型顆粒，探究了顆粒物種類、顆粒物不同粒徑、顆粒物由不同流程經(jīng)過膜組件對(duì)膜吸收CO2性能的長期影響規(guī)律;接著改造利用模擬濕法脫硫試驗(yàn)平臺(tái)，進(jìn)行實(shí)際燃煤濕法脫硫凈煙氣環(huán)境下的膜吸收CO2的長時(shí)間試驗(yàn)，以考察氣態(tài)組分、細(xì)顆粒物等共存雜質(zhì)對(duì)膜吸收CO2性能的長期影響;最后，搭建超凈煙氣環(huán)境下的膜吸收實(shí)驗(yàn)裝置，分別進(jìn)行了超低顆粒物濃度環(huán)境和濕法脫硫超凈煙氣環(huán)境下的膜吸收CO2性能的長期影響實(shí)驗(yàn)。此外，分別利用場(chǎng)發(fā)射

3、掃描電鏡(FE SEM)、能譜分析儀(EDS)、傅里葉紅外分析儀(FTIR)、接觸角測(cè)量儀等表征儀器對(duì)實(shí)驗(yàn)前后的吸收膜進(jìn)行物理化學(xué)特性表征分析，以初步探究水汽、SO2、NO及細(xì)顆粒物等共存雜質(zhì)對(duì)膜吸收CO2的影響機(jī)理。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:單獨(dú)存在時(shí)，水汽因其競(jìng)爭吸附、毛細(xì)管凝聚等作用不利于PP中空纖維膜吸收CO2過程的進(jìn)行，但水汽對(duì)PP膜性能的影響是可逆的;水汽與SO2共存時(shí)，相比較于單獨(dú)水汽，SO2的存在會(huì)進(jìn)一步惡化PP膜的吸收

4、性能，但水汽與SO2共存對(duì)PP膜性能造成的影響也是可逆的;水汽與SO3共存會(huì)對(duì)PP膜材質(zhì)本身性質(zhì)造成損害，造成不可逆的影響;水汽與NO共存對(duì)PP中空纖維膜吸收CO2性能的影響基本與單獨(dú)水汽的影響一致;三種顆粒物通過膜組件時(shí)，均會(huì)在膜表面沉積，導(dǎo)致CO2脫除效率下降，顆粒物在膜表面沉積后很難被氣體反吹，這會(huì)使膜組件基本失效;此外，由于細(xì)顆粒物在膜組件內(nèi)的沉積情況比粗顆粒更加嚴(yán)重，細(xì)顆粒物對(duì)膜組件吸收性的影響也大于粗顆粒物，而顆粒物走殼程基