離子液體用于CO2捕集工藝的流程模擬研究.pdf

1、在所有燃煤電廠煙道氣CO2捕集技術(shù)中，乙醇胺法是目前工業(yè)應(yīng)用最廣、技術(shù)最成熟的方法之一，但是傳統(tǒng)的乙醇胺法具有再生能耗大、溶劑損耗多、設(shè)備腐蝕嚴(yán)重等缺點。離子液體，作為一種新型的綠色有機溶劑，在捕集CO2方面具有很大的潛力;憑借著揮發(fā)性低、熱容小、熱穩(wěn)定性高等優(yōu)勢，離子液體有望克服乙醇胺法的缺陷，替代乙醇胺用于工業(yè)CO2的捕集。針對某600MW燃煤電廠煙道氣90％的CO2脫除任務(wù)，本文運用Aspen Plus軟件為離子液體捕集CO2搭建

2、了一條新的工藝流程，并分別選取[bmim][BF4]和[bmim][PF6]作為吸收劑，對流程進行了模擬;另外，采用傳統(tǒng)乙醇胺捕集流程，本文分別對MEA溶液、[bmim][BF4]+MEA溶液捕集CO2過程進行了模擬。針對四種吸收劑的捕集系統(tǒng)，本文重點研究了貧液負(fù)載、吸收劑入塔溫度等主要工作參數(shù)對系統(tǒng)的影響，并優(yōu)化獲得了捕集系統(tǒng)各自的最佳工藝參數(shù)。
　　模擬結(jié)果顯示，在最佳工藝參數(shù)條件下，采用MEA溶液捕集，再生熱耗為3.74GJ

3、/t CO2，捕集電耗為0.0527GJ/t CO2，MEA和H2O的損失量分別為0.220kg/t CO2和189.3kg/t CO2;采用離子液體(IL)捕集時，[bmim][BF4]和[bmim][PF6]的捕集電耗分別為2.63GJ/t CO2和2.70GJ/tCO2，溶劑損失量分別為0.299g/t CO2和0.391g/t CO2;采用[bmim][BF4]+MEA溶液捕集時，再生熱耗為3.11GJ/t CO2，捕集電耗為0

4、.0531GJ/t CO2，MEA、H2O和[bmim][BF4]的損失量分別為1.47kg/t CO2、59.6kg/t CO2和0.282g/t CO2。
　　最后，通過對捕集過程中溶劑損耗和能量消耗兩方面的費用進行計算，研究發(fā)現(xiàn)，每捕集1t CO2，采用乙醇胺法需要花費163.31元的捕集成本，采用IL+MEA法則可以節(jié)省15.4％的捕集成本，而采用離子液體法的捕集成本則是MEA法的3.8倍以上。
　　相比于MEA法，