1 概述

CO

是主要的溫室氣體之一。為應(yīng)對(duì)氣候變化，各國(guó)在巴黎氣候變化大會(huì)上達(dá)成《巴黎協(xié)定》?！栋屠鑵f(xié)定》的長(zhǎng)期目標(biāo)是將全球平均氣溫較前工業(yè)化時(shí)期上升幅度控制在2 ℃以?xún)?nèi)，并努力將溫度上升幅度限制在1.5 ℃

。聯(lián)合國(guó)環(huán)境署公布的《2019年排放差距報(bào)告》指出

，全球的整體減排力度須在現(xiàn)有水平上至少提升5倍，才能在未來(lái)10年中達(dá)成1.5 ℃目標(biāo)所要求的碳減排量。工業(yè)爐窯廣泛應(yīng)用于建材、石化、鋼鐵等行業(yè)，對(duì)工業(yè)發(fā)展具有重要支撐作用，同時(shí)也是工業(yè)領(lǐng)域主要排放源。相對(duì)于電站鍋爐和工業(yè)鍋爐，工業(yè)爐窯治理水平明顯落后

。天然氣作為重要的清潔能源，以其低污染排放、高效燃燒等特點(diǎn)逐步替代煤等燃料。但天然氣是一種烷烴混合物，其燃燒后仍會(huì)產(chǎn)生CO

。因此研究天然氣爐窯CO

減排對(duì)實(shí)現(xiàn)我國(guó)的碳排放目標(biāo)是一種有益嘗試。

富氧燃燒技術(shù)是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ奶疾东@與封存技術(shù)之一

。富氧燃燒技術(shù)中氧化劑為高濃度氧氣，燃燒產(chǎn)物以H

O和CO

為主，CO

濃度較高，容易分離

。目前，富氧燃燒技術(shù)在美國(guó)、日本、加拿大、澳大利亞、英國(guó)、西班牙、法國(guó)、荷蘭等國(guó)家都得到重視和發(fā)展，富氧燃燒的工業(yè)示范取得了突出的進(jìn)展

。

2.3 水分管理 苗期需水量少、隨著植株生長(zhǎng)加快，需水量相應(yīng)增多，這時(shí)若遇干旱，必須及時(shí)灌水；鼓粒到完熟期，需水較少，但此時(shí)受旱，會(huì)使秕粒增多，百粒重降低。當(dāng)出現(xiàn)萎蔫現(xiàn)象時(shí)，就應(yīng)及時(shí)灌水。水源缺乏的地塊，可采用清糞水澆灌；水源條件好的最好用噴灌。大豆在幼苗期和鼓粒成熟期較怕澇，生長(zhǎng)過(guò)程中也經(jīng)不起長(zhǎng)時(shí)間淹水，必須注意開(kāi)溝排水。

富氧燃燒后產(chǎn)生的煙氣中捕集CO

的方法主要是低溫分離法

。Kolster等

通過(guò)對(duì)4種適用于發(fā)電站富氧燃燒碳捕獲的CO

壓縮和凈化裝置的詳細(xì)研究，得出CO

產(chǎn)品純度越高，則捕獲成本越高，捕獲效率越低的結(jié)論。Posch等

針對(duì)某電廠設(shè)計(jì)了雙閃蒸分離系統(tǒng)和精餾分離系統(tǒng)，并與傳統(tǒng)5級(jí)壓縮系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果顯示雙閃蒸分離系統(tǒng)裝置具有較低的功耗，精餾分離系統(tǒng)雖然在幾乎相同的分離效率下能夠生產(chǎn)更高純度的CO

，但成本增加了近30%。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)富氧燃燒碳捕獲技術(shù)的研究主要集中在降低電廠系統(tǒng)集成的能耗和成本、分析電廠發(fā)電效率以及系統(tǒng)優(yōu)化等方面，有關(guān)天然氣爐窯的較少。因此有必要對(duì)天然氣富氧燃燒爐窯的CO

捕獲工藝進(jìn)行研究。

挑取1～2環(huán)接入細(xì)菌斜面培養(yǎng)基上，37℃培養(yǎng)24 h后，用無(wú)菌生理鹽水洗下菌苔，制成菌懸液。采用麥?zhǔn)媳葷岱ǎ脽o(wú)菌生理鹽水調(diào)節(jié)細(xì)菌含量為1×108cfu/ml。

——壓縮機(jī)組(壓縮機(jī)-1、壓縮機(jī)-2、壓縮機(jī)-3、壓縮機(jī)-4)的總功率，kW

2 工藝介紹及評(píng)價(jià)指標(biāo)

2.1 工藝系統(tǒng)

本文建立了富氧燃燒煙氣壓縮及CO

液化工藝系統(tǒng)，見(jiàn)圖1?；驹硎抢脽煔庵懈鹘M分氣體沸點(diǎn)不同的特性，采用低溫將易液化的CO

進(jìn)行分離。該系統(tǒng)主要包括3個(gè)子系統(tǒng)，為預(yù)處理子系統(tǒng)、脫水子系統(tǒng)和液化子系統(tǒng)。

預(yù)處理子系統(tǒng)包括煙氣冷卻器、壓縮機(jī)和氣水分離器，以實(shí)現(xiàn)對(duì)煙氣的冷卻、加壓功能。煙氣在煙氣冷卻器-1、煙氣冷卻器-2中分別與空氣、水換熱，經(jīng)氣水分離器-1除水后進(jìn)入壓縮機(jī)。壓縮機(jī)采取三級(jí)壓縮、中間冷卻的方式，對(duì)煙氣進(jìn)行壓縮。加壓后的煙氣進(jìn)入脫水子系統(tǒng)進(jìn)行脫水。

脫水子系統(tǒng)包括一對(duì)干燥塔，煙氣進(jìn)入干燥塔-1后，塔內(nèi)的干燥劑對(duì)煙氣中的水蒸氣進(jìn)行吸收。當(dāng)干燥塔-1出口CO

含水量接近限定值時(shí)，需切換至干燥塔-2運(yùn)行，之后再對(duì)干燥塔-1進(jìn)行退出再生。再生氣為與煙氣換熱后的空氣，當(dāng)干燥塔-1排出的空氣出口溫度達(dá)到要求值后，再生結(jié)束，用吹冷氣進(jìn)行冷卻(未在圖1中顯示)。干燥塔-1降至常溫后，吹冷結(jié)束，干燥塔-1將作為備用塔等待切換。

液化子系統(tǒng)包括預(yù)冷器、閃蒸器-1、閃蒸器-2、液化器-1、液化器-2、壓縮機(jī)-4等。脫水后的煙氣預(yù)冷后，由液化器-1液化，進(jìn)入閃蒸器-1，液態(tài)CO

由管道輸運(yùn)至混合閥，剩余氣體經(jīng)壓縮機(jī)-4加壓后再次由液化器-2液化，后進(jìn)入閃蒸器-2，產(chǎn)生的液態(tài)CO

輸運(yùn)至混合閥，貧CO

氣體由閃蒸器-2頂部流出，經(jīng)節(jié)流閥降壓后，經(jīng)過(guò)預(yù)冷器提供冷量，作為干燥塔再生后的吹冷氣。液化子系統(tǒng)產(chǎn)生的液態(tài)CO

將輸送至儲(chǔ)罐進(jìn)行儲(chǔ)存。

與此同時(shí)，另一段喝酒小視頻開(kāi)始在京城年輕人的朋友圈刷屏。他們一口氣喝完一杯名為“地球最后的夜晚”的烈酒，然后大聲念出片中臺(tái)詞：“你數(shù)過(guò)天上的星星嗎？它們像小鳥(niǎo)一樣，總在我胸口跳傘?！卑堰@段視頻發(fā)到朋友圈，就可以免單。這是Mandrill酒吧老板，兼《地球》主演黃覺(jué)推出的活動(dòng)?？础兜厍颉芳雍取暗厍颉背蔀槌绷?，順勢(shì)帶動(dòng)了網(wǎng)上的“地球”酒杯代購(gòu)生意。

2.2 模型構(gòu)建

參照某富氧燃燒爐窯的生產(chǎn)現(xiàn)狀，采用Aspen Plus軟件對(duì)上述系統(tǒng)進(jìn)行模擬計(jì)算。該爐窯用氧量(折算成純氧)為11 t/d，過(guò)?？諝庀禂?shù)為1.02。天然氣組成見(jiàn)表1。氧化劑中氧氣摩爾分?jǐn)?shù)分別采用75%、80%、85%、90%、95%、100%，其他成分為氮?dú)狻?/p>

由燃燒化學(xué)方程式計(jì)算得到天然氣在氧化劑氧氣摩爾分?jǐn)?shù)不同情況下燃燒生成的煙氣組成及質(zhì)量流量，見(jiàn)表2。將氧化劑中氧氣摩爾分?jǐn)?shù)分別為75%、80%、85%、90%、95%、100%情況下天然氣燃燒生成的煙氣分別稱(chēng)為煙氣1～6。

煙氣為未經(jīng)處理的玻璃爐窯排煙，煙溫設(shè)定為120 ℃

。采用PENG-ROB

物性方法計(jì)算煙氣壓縮、冷卻液化、熱量回收等過(guò)程，其中壓縮機(jī)采用ASME多變壓縮模型

，多變效率設(shè)置為0.8，機(jī)械效率設(shè)置為0.95。液化器-1出口溫度為-25 ℃，液化器-2出口溫度為-33 ℃。液化器采用丙烷制冷。系統(tǒng)中冷卻器、預(yù)冷器、液化器的壓力損失為0.03 MPa，系統(tǒng)管路和分流的壓力損失、熱損失等忽略不計(jì)。

病毒病一般出現(xiàn)在油菜抽薹階段，這一階段的油菜一旦感染病毒病，將會(huì)嚴(yán)重影響油菜籽的產(chǎn)量。油菜感染病毒病的表現(xiàn)會(huì)因油菜品種的不同出現(xiàn)一定的差異。對(duì)于甘藍(lán)型油菜來(lái)說(shuō)，感染病毒病的表現(xiàn)為葉子發(fā)黃并出現(xiàn)黃色斑點(diǎn)，葉片會(huì)自斑點(diǎn)向外逐漸枯死；對(duì)于白菜型油菜來(lái)說(shuō)，感染病毒病的表現(xiàn)為葉子出現(xiàn)褪色的現(xiàn)象，并且褪色是由葉脈開(kāi)始逐漸擴(kuò)散，還會(huì)出現(xiàn)明顯的花葉。油菜感染病毒病需要及時(shí)防治，以免影響油菜抽薹。

2.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)

② 煙氣工況對(duì)產(chǎn)品CO

純度的影響

① 碳捕獲率

——制氧能耗，kW·h/m

，見(jiàn)表3。

(1)

式中

——碳捕獲率

,out

——物流22中CO

的質(zhì)量流量，t/h

本文通過(guò)對(duì)研究區(qū)域生態(tài)重建現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，獲取研究區(qū)原始資料和數(shù)據(jù)，通過(guò)分析植物群落特征，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)植被樣方調(diào)查數(shù)據(jù)，選取合適的評(píng)價(jià)指標(biāo)因子，建立一套合理的評(píng)價(jià)體系，對(duì)研究區(qū)生態(tài)重建效果進(jìn)行定量評(píng)價(jià)，從而為礦山生態(tài)重建下一步規(guī)劃設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)。

單位綜合能耗(產(chǎn)生1 t CO

的能耗)包括單位工藝能耗和單位制氧能耗，其中單位工藝能耗主要由壓縮機(jī)能耗和制冷能耗組成。單位綜合能耗定義式(筆者提出)為：

具體來(lái)說(shuō)，與強(qiáng)烈信息性有關(guān)的語(yǔ)言特征包括:平均詞長(zhǎng)、名詞化、介詞、類(lèi)形比、修飾性形容詞等二十余種特征，而與交互性密切相關(guān)的語(yǔ)言特征有個(gè)人動(dòng)詞、that省略、一般現(xiàn)在時(shí)、動(dòng)詞do、第二人稱(chēng)等。由于該維度中考察的特征眾多，篇幅原因，在此只選取了載荷較強(qiáng)的、能較好反映交互性/信息性的部分語(yǔ)言特征計(jì)加以展示(見(jiàn)表2)。

② 單位綜合能耗

,in

——物流1中CO

的質(zhì)量流量，t/h

(2)

本文研究了壓縮壓力為3 MPa、液化器-2出口溫度為-33 ℃時(shí)不同煙氣工況對(duì)碳捕獲率的影響，模擬結(jié)果見(jiàn)圖3。由圖3可知：煙氣6的碳捕獲率最高，為98.1%；煙氣1的碳捕獲率最低，為25.5%。表明同一液化條件下，隨著氧化劑中氧氣摩爾分?jǐn)?shù)逐漸提高，碳捕獲率逐漸增加。

根據(jù)某天然氣富氧燃燒爐窯的實(shí)際運(yùn)行條件，本文設(shè)計(jì)了一套利用低溫分離法的煙氣壓縮及CO

液化工藝系統(tǒng)，并對(duì)不同壓縮壓力、不同富氧條件產(chǎn)生的煙氣下的系統(tǒng)性能及能耗進(jìn)行分析。

——液化器功率，即液化器-1、液化器-2的總功率，kW

碳捕獲率的定義式為：

金櫻子根采于廣西南寧市，經(jīng)湘西自治州民族醫(yī)藥研究所田華詠教授鑒定為金櫻子Rosalaevifgata Michx. 的根，標(biāo)本（JYG20151124）現(xiàn)保存于湖南吉首大學(xué)。

本文從渡槽施工實(shí)際出發(fā)，采用新的科學(xué)技術(shù)、優(yōu)化施工工藝、提高工程質(zhì)量管理，使渡槽施工質(zhì)量得到有效的控制?？傊?，只有切實(shí)抓好每道工序、每個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，才能確保整個(gè)工程順利完成。

3 系統(tǒng)運(yùn)行特性分析

3.1 模型驗(yàn)證

為驗(yàn)證Aspen Plus中PENG-ROB物性方法對(duì)含CO

的三元混合物相平衡特性模擬的準(zhǔn)確性，對(duì)文獻(xiàn)[22]中壓力為2 MPa、液化溫度為220 K的工況進(jìn)行相平衡分子模擬，并與文獻(xiàn)[22]中使用Towhee軟件得到的模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果顯示，在多組分低溫分離方面，利用Aspen Plus模擬，模擬結(jié)果與文獻(xiàn)結(jié)果吻合程度高，相對(duì)誤差較小(0.8×10

～7.8×10

)。

3.2 物流參數(shù)模擬結(jié)果分析

本系統(tǒng)在進(jìn)口煙氣為煙氣5時(shí)主要物流及部分設(shè)備參數(shù)模擬結(jié)果分別見(jiàn)表4、5。煙氣經(jīng)過(guò)預(yù)處理后，水分摩爾分?jǐn)?shù)由62.2%減少至0.29%。煙氣進(jìn)入脫水子系統(tǒng)后，水分繼續(xù)被去除，水分摩爾分?jǐn)?shù)接近于0。煙氣經(jīng)過(guò)兩級(jí)液化后，產(chǎn)品CO

純度可達(dá)97.56%，滿足普通級(jí)CO

純度規(guī)格，碳捕獲率為87.2%。

3.3 壓縮壓力對(duì)系統(tǒng)性能的影響

為分析壓縮壓力對(duì)系統(tǒng)性能的影響，本文將進(jìn)口煙氣工況設(shè)置為煙氣5，液化器-2出口溫度設(shè)為-33 ℃，分別對(duì)壓縮機(jī)-3出口壓力(稱(chēng)為壓縮壓力)為2 MPa、3 MPa、4 MPa、5 MPa時(shí)碳捕獲率及產(chǎn)品CO

純度進(jìn)行模擬，結(jié)果見(jiàn)圖2。

老賈再次伸手把多的一堆錢(qián)幣撥成兩堆。老賈在新分出的兩堆里，從看起來(lái)很精致漂亮的一堆中取出一枚遞給孟導(dǎo)。孟導(dǎo)接過(guò)錢(qián)幣，心中暗叫不好。按照老賈報(bào)憂不報(bào)喜的烏鴉嘴特質(zhì)，這堆錢(qián)看起來(lái)也是兇多吉少。

由圖2可知，隨著壓縮壓力提高，碳捕獲率由65.8%逐漸增加至95.5%，產(chǎn)品CO

純度由98.8%逐漸降低至93.7%。原因在于同一液化溫度下，壓縮壓力越高，煙氣中的CO

越易液化，進(jìn)而提高碳捕獲率。而壓力增加導(dǎo)致煙氣中的雜質(zhì)氣體如氮?dú)飧兹苡谝簯B(tài)CO

中，導(dǎo)致產(chǎn)品CO

純度逐漸下降。

3.4 煙氣工況對(duì)系統(tǒng)性能的影響

① 煙氣工況對(duì)碳捕獲率的影響

式中

——單位綜合能耗，kW·h/t

本研究以碳捕獲率、產(chǎn)品CO

純度(物流22中CO

摩爾分?jǐn)?shù))、單位綜合能耗為主要評(píng)價(jià)指標(biāo)。

本文研究了壓縮壓力為3 MPa、液化器-2出口溫度為-33 ℃時(shí)不同煙氣工況對(duì)產(chǎn)品CO

純度的影響，見(jiàn)圖3。結(jié)果顯示：煙氣工況由煙氣2變?yōu)闊煔?～6的過(guò)程中，產(chǎn)品CO

純度變化曲線呈現(xiàn)拋物線形。當(dāng)煙氣工況為煙氣2時(shí)，產(chǎn)品CO

純度最低，為97.17%；煙氣工況為煙氣4時(shí)，產(chǎn)品CO

純度最高。

為分析不同煙氣工況下產(chǎn)品CO

純度變化規(guī)律出現(xiàn)的原因，本文模擬了不同煙氣工況下物流17、物流21中CO

摩爾分?jǐn)?shù)和物流17與物流21的質(zhì)量流量比，分別見(jiàn)圖4、5。

1.集多種教學(xué)方法于一體并合理運(yùn)用。遙感課程是一門(mén)理論抽象、應(yīng)用性較強(qiáng)的課程，如果靠死記硬背，其中的理論很容易學(xué)完就忘，應(yīng)用起來(lái)也備感枯燥乏味。為了使學(xué)生能夠用理論引導(dǎo)實(shí)踐，通過(guò)實(shí)踐領(lǐng)會(huì)理論思想的真諦，教師在教學(xué)的過(guò)程中，要集多種教學(xué)方法于一體。教師在講授知識(shí)點(diǎn)時(shí)，語(yǔ)言要簡(jiǎn)潔明了，使學(xué)生易學(xué)易懂，涉及知識(shí)點(diǎn)的銜接和具體應(yīng)用時(shí)，可以轉(zhuǎn)換成提問(wèn)方式，從而使學(xué)生集中注意力，培養(yǎng)思考的習(xí)慣。教師要通過(guò)學(xué)生回答問(wèn)題的實(shí)時(shí)反饋，不斷地鼓勵(lì)學(xué)生及時(shí)歸納總結(jié)，形成知識(shí)結(jié)構(gòu)體系。教師要讓學(xué)生充分發(fā)表自己的意見(jiàn)和見(jiàn)解，挖掘?qū)W生的想象力和創(chuàng)新能力，提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

由圖4、5可知：在煙氣工況由煙氣1變化為煙氣6時(shí)，物流17(煙氣1時(shí)，物流17質(zhì)量流量為0)與物流21中CO

摩爾分?jǐn)?shù)逐漸下降，且在相同煙氣工況下物流21中CO

摩爾分?jǐn)?shù)低于物流17。煙氣工況為煙氣1、煙氣2時(shí)，物流17與物流21質(zhì)量流量比分別為0、0.03，說(shuō)明此時(shí)液化器-1液化產(chǎn)物較少，產(chǎn)品CO

純度主要取決于物流21中CO

摩爾分?jǐn)?shù)，因此煙氣2的產(chǎn)品CO

純度小于煙氣1。煙氣工況由煙氣2調(diào)整為煙氣3時(shí)，物流17與物流21質(zhì)量流量比增至0.98，閃蒸器-1中液化產(chǎn)物增加，使得物流17中CO

摩爾分?jǐn)?shù)對(duì)產(chǎn)品CO

純度的影響增大，因此煙氣工況為煙氣3時(shí)產(chǎn)品CO

純度相對(duì)于煙氣1和煙氣2高。隨著煙氣工況由煙氣4變化為煙氣5、煙氣6，產(chǎn)品CO

純度曲線逐漸貼合于物流17的CO

摩爾分?jǐn)?shù)曲線，隨之下降。

4 綜合能耗分析

4.1 壓縮壓力對(duì)綜合能耗的影響

由于壓縮壓力對(duì)系統(tǒng)能耗的影響較大，本文分析了液化器-2出口溫度為-33 ℃、煙氣工況為煙氣5時(shí)，不同壓縮壓力下的單位綜合能耗，結(jié)果見(jiàn)圖6。由圖6可知：當(dāng)壓縮壓力由2 MPa升至5 MPa時(shí)，單位綜合能耗由1 033 kW·h/t逐漸下降至786 kW·h/t，且下降幅度逐漸減小。原因在于不同壓力下單位制氧能耗為單位工藝能耗的1.9～2.7倍(見(jiàn)圖7)，單位綜合能耗變化趨勢(shì)主要由單位制氧能耗決定。當(dāng)煙氣工況為煙氣5時(shí)，總制氧能耗為定值，隨著壓縮壓力逐漸增加，碳捕獲量增加，導(dǎo)致單位制氧能耗逐漸降低。

4.2 煙氣工況對(duì)單位綜合能耗的影響

由于煙氣工況取決于氧化劑中氧氣摩爾分?jǐn)?shù)，為綜合分析煙氣工況對(duì)系統(tǒng)能耗的影響，本文計(jì)算了壓縮壓力為3 MPa、液化器-2出口溫度為-33 ℃時(shí)，不同煙氣工況下的單位綜合能耗，結(jié)果見(jiàn)圖8。當(dāng)煙氣工況由煙氣1逐漸變?yōu)闊煔?的過(guò)程中，單位綜合能耗呈現(xiàn)先減后增的變化趨勢(shì)。當(dāng)煙氣工況為煙氣5時(shí)，單位綜合能耗最低，為819 kW·h/t；當(dāng)煙氣工況為煙氣1時(shí)，單位綜合能耗最高，為2 831 kW·h/t。

液壓蓄能式懸掛基本框架結(jié)構(gòu)與機(jī)械式懸掛類(lèi)似,由液壓油缸代替機(jī)械式懸掛的碟形彈簧總成,取消了機(jī)械式懸掛的平衡臂機(jī)構(gòu).懸掛油缸功能與機(jī)械式懸掛的碟簧總成類(lèi)似,但對(duì)懸掛導(dǎo)軌的加工精度比機(jī)械式懸掛系統(tǒng)低.基于液壓懸掛機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu),在滾輪機(jī)構(gòu)處軸承發(fā)生故障時(shí),無(wú)法對(duì)其進(jìn)行更換,故此懸掛機(jī)構(gòu)不便維護(hù)保養(yǎng).

單位綜合能耗在不同煙氣工況下呈現(xiàn)圖8的變化規(guī)律，原因有兩方面：一是隨著氧化劑中氧氣摩爾分?jǐn)?shù)的提高，煙氣質(zhì)量流量由17.12 t/d逐漸減少至13.92 t/d(見(jiàn)表2)，進(jìn)而壓縮機(jī)能耗降低；同時(shí)煙氣中CO

含量增加，系統(tǒng)碳捕獲率由25.5%提高至98.1%(見(jiàn)圖3)，使得單位工藝能耗逐漸降低。二是隨著所需氧化劑中氧氣摩爾分?jǐn)?shù)提高，單位制氧能耗先降低后升高，煙氣工況為煙氣5時(shí)最低。不同煙氣工況下單位工藝能耗和單位制氧能耗見(jiàn)圖9。

4.3 液化器-2出口溫度對(duì)單位綜合能耗的影響

由于液化器-2出口溫度影響產(chǎn)品CO

純度，產(chǎn)品CO

純度又對(duì)CO

產(chǎn)品的市場(chǎng)應(yīng)用存在影響，因此有必要對(duì)液化器-2出口溫度對(duì)能耗的影響進(jìn)行研究。通過(guò)保持壓縮壓力為3 MPa，調(diào)節(jié)液化器-2的出口溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品CO

純度的調(diào)節(jié)。液化器-2出口溫度對(duì)單位綜合能耗的影響見(jiàn)圖10。

6種煙氣工況下產(chǎn)品CO

純度范圍為96%～98%，屬于普通級(jí)。由圖10a可知，液化器-2出口溫度為-33 ℃時(shí)，煙氣4時(shí)的單位綜合能耗較煙氣6時(shí)低21%，煙氣5時(shí)的單位綜合能耗較煙氣6低33%。因此從能耗角度分析，類(lèi)似天然氣消耗量的爐窯企業(yè)進(jìn)行碳捕獲時(shí)，利用氧氣摩爾分?jǐn)?shù)為90%、95%的氧化劑進(jìn)行富氧燃燒碳捕獲優(yōu)于純氧燃燒碳捕獲。

當(dāng)液化器-2出口溫度降至-54 ℃后，各煙氣工況下單位綜合能耗進(jìn)一步降低1%～64%，見(jiàn)圖10b。在產(chǎn)品CO

純度為普通級(jí)的前提下，煙氣工況為煙氣1、煙氣2、煙氣3、煙氣4、煙氣5時(shí)，單位綜合能耗分別較煙氣6低17%、24%、30%、34%、42%。這表明在液化器-2出口溫度為-54 ℃條件下，為捕集到普通級(jí)純度CO

，天然氣爐窯利用氧氣摩爾分?jǐn)?shù)為75%～95%的氧化劑進(jìn)行富氧燃燒碳捕獲的單位綜合能耗低于純氧燃燒碳捕獲的單位綜合能耗。

5 結(jié)論

① 煙氣工況為煙氣5(氧化劑中氧氣摩爾分?jǐn)?shù)為95%時(shí)天然氣燃燒生成的煙氣)、液化器-2出口溫度為-33 ℃時(shí)，當(dāng)壓縮機(jī)-3出口壓力由2 MPa升至5 MPa時(shí)，碳捕獲率由65.8%逐漸增加至95.5%，產(chǎn)品CO

純度由98.8%逐漸降低至93.7%；單位綜合能耗由1 033 kW·h/t逐漸下降至786 kW·h/t，且下降幅度逐漸減小。

② 當(dāng)壓縮機(jī)-3出口壓力為3 MPa、液化器-2出口溫度為-33 ℃時(shí)，隨著氧化劑中氧氣摩爾分?jǐn)?shù)提高，碳捕獲率逐漸增加，產(chǎn)品CO

純度呈現(xiàn)出類(lèi)似拋物線形的變化曲線，且單位綜合能耗呈現(xiàn)先減后增的變化趨勢(shì)，當(dāng)氧化劑中氧氣摩爾分?jǐn)?shù)為95%時(shí)，單位綜合能耗最低，為819 kW·h/t 。

③ 當(dāng)壓縮機(jī)-3出口壓力為3 MPa、液化器-2出口溫度為-33 ℃時(shí)，為捕集到普通級(jí)純度CO

，天然氣爐窯利用氧氣摩爾分?jǐn)?shù)為90%、95%的氧化劑進(jìn)行富氧燃燒碳捕獲的單位綜合能耗，較純氧燃燒碳捕獲的單位綜合能耗分別降低21%、33%。當(dāng)液化器-2出口溫度降至-54 ℃后，天然氣爐窯利用氧氣摩爾分?jǐn)?shù)為75%～95%的氧化劑進(jìn)行富氧燃燒碳捕獲的單位綜合能耗均低于純氧燃燒碳捕獲的單位綜合能耗。

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