火电厂MEA吸收法捕集CO2的模拟与分析

车德勇 刘大任 张卓文 王艳鹏 刘 辉

(1.东北电力大学能源与动力工程学院，吉林 吉林 132012；2.哈尔滨工业大学能源科学与工程学院，哈尔滨 150001)

自2009年“哥本哈根世界气候大会”召开以来，如何有效控制温室气体的排放成为我国经济发展过程中亟待解决的重要课题[1]。温室气体指的是大气中能吸收地面反射的太阳辐射，并重新发射辐射的气体，包括二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)及含氟制冷剂等[2]。由于人类活动排放的温室气体中含量最多的是CO2，而煤炭等化石燃料的燃烧是大气中CO2剧增的重要原因，因此对煤炭燃烧的大户——燃煤电厂进行烟气脱碳处理无疑会对减排CO2产生显著效果。目前，研究用于烟气脱碳的方法较多，主要分为吸附法、低温法、膜分离法及化学吸收法等[3]。其中化学吸收法具有吸收速度快、吸收效率高及系统稳定性好等特点，具有很高的工业应用价值。

一乙醇胺(MEA)是化学吸收法中常用的吸收剂，国内外众多学者对MEA捕集CO2开展了广泛的研究。Jung J等对CO2的吸收和解吸过程的经济性进行了模拟和优化[4]，通过使用一种相分离换热器降低了解吸塔冷凝器的能量损耗，使捕集CO2所需要的能量从3.31GJ/t降低到2.86GJ/t。Harun N等采用动态模型研究改变烟气流速和再沸器热负荷时MEA吸收过程的瞬间变化[5]，结果表明烟气流速和再沸器热负荷的改变是影响贫液负荷和CO2脱除效率的关键因素；西安热工院的黄斌等人进行了CO2捕集的工业试验研究，获得了烟气脱碳工程应用的现场资料[6]；……