电厂烟气低浓度CO2的粉煤灰直接液相矿化技术A new direct aqueous mineralization process to capture low concentration CO2 from power plant flue gas using fly ash
王晓龙,刘蓉,王琪,李旭,刘练波,郜时旺
摘要(Abstract)：
以粉煤灰为原料采用直接液相法矿化封存燃煤电厂烟气中CO_2是一种适合我国国情的新型CO_2捕集与利用一体化技术。本文考察了粉煤灰物相组成、温度、固液比、气速、压力等工艺条件对矿化反应的影响,采用X射线粉末衍射、热重分析等手段研究了温和条件下粉煤灰的矿化反应机制。研究表明,增大悬浮液固液比能够有效增加CO_2捕集能力但是会降低钙的转化率;烟气流速超过一定值后,CO_2溶解成为决速步,Ca转化率达到饱和;温度对矿化反应有重要影响,对工艺温度条件的研究是进一步提高矿化反应效果的关键。当反应条件为温度60℃、固液比100 g/L、烟气流速350 mL/min时,北京粉煤灰对CO_2的封存能力达到最大值(66 kg CO_2/t粉煤灰,?Ca=50.86%)。基于该技术设计了5万t/a CO_2直接液相矿化装置,估算了设备投资和运行成本。与国外采用天然矿石原料的CO_2矿化技术相比,该技术反应条件更加温和,同时实现粉煤灰利用与温室气体减排,技术前景广阔,对我国未来实行碳中和目标具有价值。
关键词(KeyWords)： 粉煤灰;CO_2;捕集;直接液相;矿化封存
基金项目(Foundation):
作者(Author): 王晓龙,刘蓉,王琪,李旭,刘练波,郜时旺
DOI: 10.19666/j.rlfd.202010259