美國萊斯大學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，利用燃煤電廠的“廢熱”，即不能產(chǎn)生電力的低壓蒸汽，可以捕獲發(fā)電過程中產(chǎn)生的二氧化碳(CO2)。這一新途徑比傳統(tǒng)技術(shù)更經(jīng)濟(jì)，因?yàn)閭鹘y(tǒng)技術(shù)在捕獲CO2中需要消耗電廠中用來發(fā)電的多達(dá)四分之一的高壓蒸汽，大大降低了發(fā)電效率。該成果發(fā)表在最新一期的《溫室氣體控制國際期刊》在線版上。
該研究團(tuán)隊(duì)的首席研究員喬治說：“我們的研究才剛剛起步，未來我們會更好地優(yōu)化利用電廠煙氣捕集CO2的流程設(shè)計(jì)，希望利用廢熱、工程材料和優(yōu)化組件建立一個(gè)綜合反應(yīng)塔，以降低CO2捕獲的成本。”作為2011年美國能源部(DOE)啟動(dòng)的創(chuàng)新技術(shù)，該研究是減少發(fā)電廠溫室氣體排放的16個(gè)研究項(xiàng)目中的一個(gè)。
在CO2變成煙霧之前，燃煤電廠要想方設(shè)法將其捕獲。電廠通常使用沸水產(chǎn)生的蒸汽運(yùn)行電渦輪機(jī)發(fā)電，但并不是所有的蒸汽都能產(chǎn)生電能，其中沒有足夠能量運(yùn)行渦輪機(jī)的蒸汽，通常被稱為“廢熱”。之前這些“廢熱”有多種其他用途，而這項(xiàng)新的研究發(fā)現(xiàn)，“廢熱”還可有效用于捕獲CO2。
研究人員表示，新技術(shù)只是對目前廣泛使用的CO2捕獲技術(shù)的改進(jìn)。目前電廠使用的技術(shù)分兩步化學(xué)過程完成，第一步，CO2氣體向上通過一個(gè)垂直的柱狀管道，而氨溶液通過該柱管向下流動(dòng)，與CO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，捕獲CO2；第二階段，通過化學(xué)反應(yīng)將第一步形成碳酸氫氨分解，氨可循環(huán)利用。
但在這兩個(gè)步驟中，熱量消耗是主要挑戰(zhàn)，特別是在第二步回收氨的過程中，要消耗大量的熱，需要四分之一的高壓蒸汽才能滿足，而這些高壓蒸汽本來應(yīng)該用來驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)發(fā)電的。
為此，研究人員設(shè)計(jì)出工業(yè)化學(xué)過程計(jì)算機(jī)模型，并進(jìn)行了測試，結(jié)果非常令人鼓舞，利用不能發(fā)電的低壓蒸汽回收氨完全可行，大約可減少約25%到35%電能損耗。美國萊斯大學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，利用燃煤電廠的“廢熱”，即不能產(chǎn)生電力的低壓蒸汽，可以捕獲發(fā)電過程中產(chǎn)生的二氧化碳(CO2)。這一新途徑比傳統(tǒng)技術(shù)更經(jīng)濟(jì)，因?yàn)閭鹘y(tǒng)技術(shù)在捕獲CO2中需要消耗電廠中用來發(fā)電的多達(dá)四分之一的高壓蒸汽，大大降低了發(fā)電效率。該成果發(fā)表在最新一期的《溫室氣體控制國際期刊》在線版上。
該研究團(tuán)隊(duì)的首席研究員喬治說：“我們的研究才剛剛起步，未來我們會更好地優(yōu)化利用電廠煙氣捕集CO2的流程設(shè)計(jì)，希望利用廢熱、工程材料和優(yōu)化組件建立一個(gè)綜合反應(yīng)塔，以降低CO2捕獲的成本。”作為2011年美國能源部(DOE)啟動(dòng)的創(chuàng)新技術(shù)，該研究是減少發(fā)電廠溫室氣體排放的16個(gè)研究項(xiàng)目中的一個(gè)。
在CO2變成煙霧之前，燃煤電廠要想方設(shè)法將其捕獲。電廠通常使用沸水產(chǎn)生的蒸汽運(yùn)行電渦輪機(jī)發(fā)電，但并不是所有的蒸汽都能產(chǎn)生電能，其中沒有足夠能量運(yùn)行渦輪機(jī)的蒸汽，通常被稱為“廢熱”。之前這些“廢熱”有多種其他用途，而這項(xiàng)新的研究發(fā)現(xiàn)，“廢熱”還可有效用于捕獲CO2。
研究人員表示，新技術(shù)只是對目前廣泛使用的CO2捕獲技術(shù)的改進(jìn)。目前電廠使用的技術(shù)分兩步化學(xué)過程完成，第一步，CO2氣體向上通過一個(gè)垂直的柱狀管道，而氨溶液通過該柱管向下流動(dòng)，與CO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，捕獲CO2；第二階段，通過化學(xué)反應(yīng)將第一步形成碳酸氫氨分解，氨可循環(huán)利用。
但在這兩個(gè)步驟中，熱量消耗是主要挑戰(zhàn)，特別是在第二步回收氨的過程中，要消耗大量的熱，需要四分之一的高壓蒸汽才能滿足，而這些高壓蒸汽本來應(yīng)該用來驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)發(fā)電的。
為此，研究人員設(shè)計(jì)出工業(yè)化學(xué)過程計(jì)算機(jī)模型，并進(jìn)行了測試，結(jié)果非常令人鼓舞，利用不能發(fā)電的低壓蒸汽回收氨完全可行，大約可減少約25%到35%電能損耗。
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