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热力发电2025年第06期:固体颗粒性质对二氧化碳富液解吸促进作用的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:刘健;陈宝康;顾振宇;王乐乐;何川;雷嗣远;王思源;杨宇航;张庆文;朱磊;朱松鹤;陆晓林;

单位:西安热工研究院有限公司苏州分公司;华能上海石洞口第二电厂;

摘要:为探讨固体颗粒在促进富液CO_2解吸过程中的强化传质传热作用和催化作用的主导地位及作用机制,选取纳米二氧化钛(TiO_2)和分子筛(HZSM-5)作为代表性颗粒,分别代表具有强化传热传质作用和化学催化作用的2种典型颗粒。通过搭建连续搅拌反应器,定义添加颗粒和未添加颗粒条件下富液CO_2解吸速率之比为解吸增强因子,系统调节颗粒质量分数、颗粒粒径、搅拌转速、富液CO_2负载量和吸收剂种类等因素,研究TiO_2和HZSM-5颗粒对富液解吸CO_2强化作用的影响。结果表明:HZSM-5颗粒相比TiO_2具有更高的解吸增强因子,主要归因于HZSM-5颗粒具有更大微孔表面积和Br?nsted酸位点耦合参数,且Ti O_2的解吸增强因子受操作条件变化的影响较小,在1.00~1.20范围内波动;相比之下,提高颗粒的质量分数和富液CO_2负载均能显著提升HZSM-5的解吸强化效果,解吸增强因子最高可达2.25;通过拟合富液中HCO_3~-浓度与HZSM-5解吸增强因子的关系,发现两者呈线性相关,表明HZSM-5颗粒通过强化与HCO_3~-相关的反应路径从而促进CO_2的解吸过程,这一发现为进一步优化固体颗粒的设计和提升富液CO_2解吸效率提供了理论依据。

关键词:CO_2解吸;;TiO_2;;HZSM-5;;解吸增强因子;;HCO_3~-

基金资助:西安热工研究院有限公司发展基金项目(GU-24-TYK16);; 国家重点研发计划项目(2023YFB410400)~~