高浓度氨水捕集二氧化碳的能耗与氨逃逸分析

摘要

针对低浓度氨水捕集CO_(2)速率慢、再生能耗高的问题,利用Aspen Plus软件模拟高浓度氨水(质量分数为16%~22%)为吸收剂的燃煤电厂CO_(2)捕集工艺系统,对比高浓度与低浓度氨水捕集CO_(2)工艺的能耗特性与氨逃逸速率,揭示高浓度氨水脱碳过程中氨逃逸和能耗与氨水浓度、碳负载、解吸塔富液入口温度之间的关联特性。研究表明:再生过程中存在氨逃逸浓度转变的临界再生温度和贫液碳负载的限制,当氨水质量分数为20%时,再生温度不宜高于107℃,贫液碳负载率不宜低于0.25;与低浓度氨水(质量分数为4%~8%)脱碳相比,高浓度氨水脱碳工艺的CO_(2)再生能耗可降低26.2%~32.2%,考虑氨回收能耗后的总体能耗仍可降低21.6%~25%,为低能耗氨法碳捕集工艺的开发提供了指导。