LDH在大气污染治理中的应用.doc

LDH在二氧化碳捕集中的应用
1. CO2 分离技术现状 
无论是燃烧前脱除系统还是燃烧后捕集系统,其关键技术都是CO2 的分离。根据过程机理,目前CO2 分离方法主要有:吸收法、吸附法、膜分离法、低温分离法等。 
 吸收法 
吸收法根据吸收机理及所采用吸收剂的不同又分为:物理吸收法、化学吸收法、物理化学吸收法。 
 物理吸收法 
物理吸收法就是溶剂吸收CO2 仅通过物理溶解作用,CO2 与溶剂之间不发生化学反应。其主要优点是:①吸收剂在高压及低温条件下单位溶剂吸收CO2量多,吸收剂循环量少;②溶剂再生比较容易,只要减压闪蒸或用惰性气体气提即可达到再生效果,再生热耗低;③溶剂选择性好,无腐蚀,性能稳定。物理吸收法中低温甲醇洗技术在脱碳要求高(Φ(CO2)<20×10- 6)、CO2 捕集量大的大型装置中应用较多,引进技术主要有林德和鲁奇低温甲醇洗技术,国内有大连理工大学和化学工业第二设计院低温甲醇洗技术。南化集团研究院开发的NHD 法CO2捕集技术,与国外的Selexol 技术相似,脱碳后净烟气中CO2 %,近年来在中小型合成氨、甲醇装置上应用较多,其优点是与低温甲醇洗相比投资较低,工艺较为简单。水洗法为较古老的一种CO2 捕集方法,现在已基本不用。N-甲基吡咯烷酮(Purisol)为鲁奇公司的专利技术,在国内应用业绩极少,溶剂在国内生产厂家不多,价格较高。碳酸丙烯酯法(PC)在国内中小型化工厂仍有使用,其缺点是溶剂损耗高,易造成硫堵[1]。 
 化学吸收法 
化学吸收法是利用CO2 为酸性气体的性质,以弱碱性物质进行吸收,然后加热使其解吸,从而达到脱除CO2 的目的。其主要优点是吸收速度快、净化度高,CO2 回收率高,吸收压力对吸收能力影响不大。其缺点为:①再生热耗大;②溶剂与其他气体(如O2、SO2 或CoS、NOx )发生不可逆的化学反应,生成难以分解的产物,从而影响吸收剂的吸收效率;③由于吸收剂多为碱性溶液,对吸收塔、再生塔及相应管线造成腐蚀。目前典型的化学吸收剂为烷基醇胺和热钾碱溶液。其中热钾碱法主要用于CO2
 分压和总压较高的气体中CO2 的捕集,在中型化工厂应用较多,其缺点是溶液腐蚀性较强。烷基醇胺法主要有MEA、DEA 法等,目前在化工厂中使用不多,主要用于电厂烟气、石灰窑排放气中的CO2 的捕集,其优点是可用于CO2 分压和总压均较低的气体中CO2 的捕集,缺点是能耗高,腐蚀性强。 
 物理化学吸收法 
其特点是将2种不同性能的溶剂混合,使溶剂既有物理吸收功能又有化学吸收功能。溶剂的再生热耗比物理吸收法高又比化学吸收法低,如环丁砜法、常温甲醇洗法(Amisol)、MDEA 法。其中MDEA 法引进有DOW公司技术、鲁奇公司技术和巴士夫公司技术,国内有南化集团研究院技术,主要吸收剂均为MDEA,由于添加的活化剂不同,使其选择性、吸收能力、再生能耗有所区别。环丁砜法因其溶剂腐蚀性较强,现使用的工厂不多,常温甲醇洗法在国内仅有试验装置,未实现大规模工业化应用。 
 吸附法 
吸附法是通过吸附体在一定的条件下对CO2 进行选择性地吸附,然后通过减压或升温的方式将CO2解析出来,从而达到分离CO2 的目的。按照改变的条件,主要有变温吸附法(TSA)和变压吸