在众多的碳捕捉技术当中MEA是应用最为广泛的一种,有以下原因;
1.能够广泛的应用于当今的发电系统捕集当中;
2.已经有超过60年的运行经验,技术成熟,无危险;
3.当今用该项技术捕集的CO2用于软饮料的生产;
4.主要用于降低大气污染物
为什么采用MEA吸收?
1. 当今的主流发电技术排放的烟气中的二氧化碳浓度(分压)较低;
2. MEA对CO2的选择吸附性较强,该优点对于低分压浓度的CO2非常重要;
3. 可以广泛使用各种电厂系统当中,例如煤粉炉+烟气脱硫(FGD)或者燃气蒸汽联合循环;
4. MEA拥有较高的载流能力(carrying capacity),能够有效的降低资金和运行成本;
5. 采用碳钢的系统中可以采用缓蚀剂(corrosion inhibitor);
6 需要预先处理SO2;
7 MEA价格低廉,因此补充成本可以接受(由于预先处理SO2而引起明显的氧化和热衰减);
8.可以大大降低CO2的排放量(回收率可以达到98%,回收气体的浓度可以达到99%以上)。
存在问题
1.烟气当中含有SOx,NOx,O2,烃类以及颗粒等多种杂质,这些杂质会降低胺液的吸收能力,并能够引起其他的运行问题;
2.为了建立更好的系统,需要在吸收过程中添加化学防腐剂;
3.采用传统的层板塔(tray tower)或者填料塔(packed tower)实现液体和气体的接触会存在以下问题:
a 有泡沫产生(Foaming);
b 溶剂中夹杂蒸汽;
c 性能下降时需要补充溶剂。
预防氧化
以下方法可以用来防止烟气氧化氛围下的性能衰减速率:
1.减少和溶解氧气的接触时间;
2.降低金属,Nox的溶解;
3.添加螯合剂(chelator)或者自由基清除剂(free radical scavenger);
4.利用能够降低氧化速率的溶剂:
a 拥有三个(tertiary)或者四个(quarterly)碳系的受阻胺(hindered amine)
b 三(tertiary)胺系;
c K2CO3。
系统材料
1. 甲烷&氢气系统采用碳钢
高压&资本成本占据主要;由于富液?(Loaded solution)和衰减产物引起的腐蚀;
2.碳钢(CS)中可以采用防腐剂可以有效预防
MEA浓度小于30%,0.45的负荷(Loading),盐浓度较小;
金属离子促进Fe2O3氧化层的形成;
但催化性衰减
3.制造抗腐蚀材料
FRP(玻璃钢),SS(不锈钢),碳钢系列:可用在FGD(烟气脱硫)系统中;
1个大气压的较大规模系统具有成本优势;
溶剂浓度和二氧化碳载量(CO2 loading)受限宽松;
系统规模
传统的CO2吸收系统可以从700MW的电厂中收集25,000吨,占地110m×110m。处理电厂废气的体积量是最有路线的几倍以上。
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